静力触探法检测堤防工程质量技术研究-安徽水利技术转移中心.DOC

全省水利先进实用技术干部培训班先进实用技术 水工建筑物质量检测技术 新方法研究 水利部公益性行业科研专项 201101012 安徽省·水利部淮委水利科学研究院 淮河水利委员会治淮工程建设管理局 天 津 大 学 水利部水利工程建设质量与安全监督总站淮河流域分站 二O一四年十月 项目背景与任务 1.1项目背景 随着国民经济的快速发展，国家逐年加大对基础工程建设的投资，水利工程是惠及民生的基础工程，是江河防洪保安、水资源调度与利用的重要控制手段。工程质量与安全是涉及民生的大事，越来越得到人们的重视。水利部36号令《水利工程质量检测管理规定》于2009年1月实施，要求对水利工程实体以及用于工程建设的原材料、中间产品、金属结构等进行质量检测，并将检测结果与有关标准和要求进行比较，做出是否合格的判定，这将进一步加强在建水利工程质量的检测管理，促进水利行业检测技术标准的研究。相继出台了《水闸安全鉴定规定》、《水库大坝安全评价导则》和《泵站安全鉴定规程》等技术标准，对工程质量和安全检测、鉴定的程序作了明确的规定。 近十年来，国家花费数百亿资金对淮河流域进行治理，建设了众多的水利工程，病险水闸、泵站、堤坝等工程得到除险加固，这些工程建设质量和运行安全的评价需要检测技术方法和标准作支撑。目前，国家虽已有相对完善的检测技术标准体系，但淮河流域水利工程类型众多，工程建设新材料、新工艺、新技术广泛应用，现有工程检测方法和标准已不能满足工程建设与管理的需求，亟需开展检测技术新方法研究，健全和完善检测技术标准体系。 1.2研究目标、任务 1.2.1研究目标 通过技术研究，建立水工建筑物混凝土抗拉强度和粘结强度、结构混凝土表面损伤和内部缺陷、钢丝绳内部质量探伤及堤坝工程填筑密实度等五种检测方法与评价指标体系，为制定水利检测标准作技术支撑，推进治淮工程建设与管理工作。 在在完成上述研究内容的基础上，项目组计划提交“钻拉法检测结构混凝土强度技术研究成果报告”、“冲击回波法检测混凝土内部缺陷技术研究成果报告”、“远程摄像法检测混凝土表面病害缺陷技术规程研究成果报告”、“弱电磁法探测水工设备钢丝绳内部质量技术研究成果报告”、“静力触探法检测堤防工程质量技术研究成果报告”，以及相应的技术评价标准。 1.2.2主要任务 （1）钻拉法检测结构混凝土强度技术研究 通过大量试验，确定钻拉法检测结构混凝土强度检测方法、技术指标、评价标准；建立荷载与强度之间的测强曲线；制定检测工作规程。 （2）冲击回波法检测混凝土内部缺陷技术研究 通过大量模拟试验、频谱分析，建立峰值与缺陷位置（厚度）的相关关系，提出测试结构混凝土内部缺陷分析方法、技术指标、评价标准；制定检测工作规程。 （3）远程摄像法检测混凝土表面病害缺陷技术研究 利用定位摄像技术测试水工建筑物表面出现的各种缺陷（裂纹，泄漏，侵蚀破坏等），把所有测试信息存储到数据库中；通过计算分析处理平台软件对测试数据进行分析，并绘制成图谱，确定缺陷位置；建立结构物表面缺陷数据库，研发结构表面缺陷自动识别系统；制定检测工作规程 （4）弱电磁法探测水工设备钢丝绳内部质量技术研究 通过大量模拟试验，确定钢丝绳内部质量探伤分析方法、技术指标、评价标准；利用电磁学霍尔效应原理的弱电磁法探测钢丝绳的内外部断丝、磨损、锈蚀、疲劳等各种损伤，定量分析实际承载金属有效截面积损失率,并建立评估模型，预测被测钢丝绳的剩余承载能力和使用寿命；制定检测工作规程。 （5）静力触探法检测堤防工程质量技术研究 通过大量现场对比测试与室内试验研究，确定静力触探法检验堤防工程质量其检测方法、技术指标、评价标准；建立静力触探数据与不同类别与状态土体的干密度相应关系模型，提出利用静力触探仪检测堤防工程质量的标准体系；制定检测工作规程。 项目完成情况 2.1钻拉法检测混凝土强度技术研究 2.1.1基本原理 钻拉法测试混凝土强度的核心思想是通过简单的进钻、拉拔等系列操作完成对工程实体混凝土抗拉强度等相关参数进行检验与评价。 课题分别预制强度等级为C20、C30、C40混凝土试件，开展7d、28 d和90d龄期的混凝土相关强度参数进行力学试验。 2.1.2试验研究结果 1）通过混凝土试件和实体试验对钻拉抗拉强度与芯样轴心抗拉强度、标准轴心抗拉强度方差齐性进行检验，T检验结果表明，三种测试方法对混凝土抗拉强度测试无显著性差异，即三种强度可以相互表征。2）钻拉抗拉强度与劈拉强度间关系呈指数相关 2）钻拉抗拉强度与劈拉强度呈指数相关（如右图），相关系数为0.98。根据T检验和相关分析，说明利用研制的钻拉装置测试的混凝土抗拉强度与常规试验测得结果一致，该方法可用于工程实体检测。 3）对含有结合面实体进行钻拉试验、结合面混凝土芯样和结合面标准试件进行轴心拉伸试验