《土木工程测试复习》课件

土木工程测试复习课程概述与学习目标课程概述学习目标本课程将带领大家深入理解土木工程测试的理论基础、常•掌握土木工程测试的基本概念、原理和方法用测量方法以及数据处理方法，并掌握常见检测技术的应•熟悉各种常用测量仪器和检测设备用，为今后从事土木工程相关工作奠定基础•能够独立进行常见测试和检测工作测试的基本概念定义目的分类12土木工程测试是指利用各种测测试的目的是为了保证工程质量仪器和检测设备对工程项目量、控制施工过程、评估工程进行检测，获取相关数据，并性能、预防工程事故进行分析评价的过程测试的重要性和应用领域重要性应用领域测试是土木工程建设的重要组成部分，它能够有效控制工•施工阶段控制工程质量、指导施工过程程质量，确保工程安全，提高工程效益•验收阶段评估工程性能、验收工程质量•运营阶段监测工程状况、维护工程安全误差理论基础误差的概念误差的分类12误差是指测量值与真实值误差可以分为偶然误差和之间的差异系统误差误差的影响3误差会导致测量结果的不准确，影响工程质量和安全测量误差的分类偶然误差系统误差粗大误差由于不可预见或无法控制的因素由于测量仪器、方法或环境等因由于操作失误或外界干扰造成的造成的误差，具有随机性，大小素引起的误差，具有规律性，大误差，明显偏离其他观测值和符号不固定小和符号固定偶然误差的基本特性符号随机性大小有限性抵消性123偶然误差的大小和符号随机变偶然误差的大小是有限的，不多次观测的偶然误差，在一定化，正负值出现的概率相同可能无限大条件下可以相互抵消系统误差的特点与处理方法特点处理方法•规律性大小和符号固定•仪器校正•累积性多次观测会累积误差•方法改进•可消除性通过仪器校正、方法改进等措施可以消除•环境补偿测量精度评定方法精度精密度误差指测量结果与真实值指多次观测结果之间指测量值与真实值之之间的接近程度，反的符合程度，反映了间的差异，是评价测映了测量的准确性测量的稳定性和重复量精度大小的指标性单位换算与测量标准单位符号换算关系米m1m=1000mm千米km1km=1000m厘米cm1cm=10mm毫米mm1mm=

0.1cm平方米㎡1㎡=10000cm²立方米m³1m³=1000000cm³了解常用的测量单位和换算关系，能够准确地进行数据转换，保证测量结果的准确性水准测量原理水准尺用来测量水准视线与水准点之间的距离高差水平视线两个水准点之间的高程差，由水准尺水准仪的望远镜所瞄准的水平视线读数的差值计算得出213水准仪的构造与检验构造检验•水准管用于确定水平视线•水准管气泡居中检验•望远镜用于观察水准尺•望远镜视准轴垂直于水准管轴检验•基座支撑水准仪•水准仪对中检验•脚架用于稳定水准仪水准测量的操作步骤仪器安置

1.将水准仪安置在两水准点之间，并进行对中、整平观测水准尺

2.分别瞄准前后水准尺，读出水准尺读数计算高差

3.根据前后水准尺读数差值计算高差记录数据

4.将观测数据记录在水准测量记录表中水准测量的误差来源仪器误差观测误差水准仪本身的误差，例如水观测人员的操作误差，例如准管气泡居中误差、望远镜读数误差、瞄准误差等视准轴垂直于水准管轴误差等外界影响温度变化、风力影响、大气折光等外界因素引起的误差水准路线测量实例步骤1选定水准路线，设置水准点步骤2按水准测量操作步骤进行观测步骤3对观测数据进行处理，计算各水准点的高程步骤4绘制水准路线图，标注各水准点的高程高程测量数据处理数据整理高程计算误差分析将观测数据进行整理，并进行必要的根据水准测量原理，计算各水准点的分析误差来源，并进行误差评定校正高程角度测量基础角度的概念角度的测量12角度是指两条直线相交所利用经纬仪等测量仪器测成的角，以度、分、秒为量水平角和竖直角单位角度的应用3角度测量广泛应用于工程测量、地形测量、坐标测量等方面经纬仪的构造原理竖直度盘水平度盘2用来测量竖直角1用来测量水平角望远镜3用于瞄准目标5脚架基座用于稳定经纬仪4支撑经纬仪经纬仪的检验与校正十字丝检验水准管检验对中检验检验十字丝是否与望检验水准管气泡是否检验经纬仪是否对准远镜视准轴重合居中测站点水平角观测方法方向观测法1分别瞄准目标点，读出方向值角度观测法2将经纬仪对准目标点，直接测量角度值重复观测法3多次重复观测，提高测量精度竖直角测量技术竖直角的概念竖直角的测量12竖直角是指目标点与水平利用经纬仪的竖直度盘测视线之间的夹角，以度、量竖直角分、秒为单位竖直角的应用3竖直角测量用于测定目标点的高程、计算距离等角度测量误差分析仪器误差观测误差经纬仪本身的误差，例如十观测人员的操作误差，例如字丝误差、水准管误差等读数误差、瞄准误差等外界影响温度变化、风力影响、大气折光等外界因素引起的误差距离测量方法概述12直接测量间接测量利用钢尺、卷尺等测量工具直接利用光电测距仪、全站仪等测量测量距离仪器间接测量距离3测量GPS利用卫星定位系统测量距离钢尺测距技术原理步骤利用钢尺的长度直接测量两点之间的距离•选择合适长度的钢尺•将钢尺拉紧，并使钢尺与水平线平行•读出钢尺上的读数，并进行记录光电测距仪原理光波测距红外测距12通过发射和接收光波，根利用红外光波的反射特性据光波传播时间或相位差，测量距离计算距离激光测距3利用激光束的反射特性，测量距离全站仪的使用方法

1.仪器安置将全站仪安置在测站点上，并进行对中、整平

2.瞄准目标通过望远镜瞄准目标点

3.测量距离和角度全站仪自动测量距离和角度，并将数据记录在仪器内部

4.数据处理将测量数据导入计算机进行处理，计算坐标等信息全站仪测量数据处理数据校正坐标计算图形绘制对测量数据进行校正，例如温度校正根据测量数据计算目标点的坐标利用计算机软件将测量数据绘制成图、气压校正等形测量基本原理GPS卫星定位距离测量坐标计算123利用多颗GPS卫星发射的信号根据卫星信号传播时间，计算通过多个卫星的距离信息，计，计算接收机的位置和时间接收机与卫星之间的距离算接收机的三维坐标测量误差来源GPS卫星误差接收机误差卫星轨道误差、时钟误差等接收机本身的误差，例如时钟误差、多路径效应等大气误差电离层和对流层对信号传播的影响测量技术应用RTK技术应用领域RTK实时动态测量技术，能够实时获取高精度的坐标信息•施工放样•地形测量•变形监测•工程测量施工放样基本方法水准测量放样经纬仪放样放样123GPS利用水准测量方法，将设计高利用经纬仪，将设计坐标点放利用GPS测量技术，将设计坐程点放样到实地样到实地标点放样到实地建筑物垂直度测量测量方法精度要求利用水准仪、经纬仪等测量仪器测量建筑物垂直度建筑物垂直度误差一般控制在一定范围内，例如±5mm/m沉降观测技术沉降的概念观测方法12沉降是指建筑物在荷载作利用水准测量、GPS测量用下，基础和上部结构发等方法观测沉降生的垂直位移分析处理3对沉降观测数据进行分析处理，判断沉降趋势，评估安全风险变形监测基本原理位移监测裂缝监测应变监测测量结构物各点的位测量结构物裂缝的宽测量结构物内部的应移，了解结构物的变度和长度，判断裂缝变，了解结构物的受形情况的发展趋势力情况位移测量方法水准测量法利用水准测量方法测量垂直位移经纬仪法利用经纬仪测量水平位移全站仪法利用全站仪测量三维位移GPS测量法利用GPS测量技术测量三维位移裂缝监测技术裂缝的分类监测方法分析处理裂缝可以分为纵向裂缝、横向裂缝、利用裂缝计、裂缝宽度测量仪等设备对裂缝监测数据进行分析处理，判断斜向裂缝等进行裂缝监测裂缝发展趋势，采取相应的措施混凝土结构无损检测回弹法测强度超声波检测技术12利用回弹仪测定混凝土的利用超声波在混凝土中的回弹值，间接计算强度传播速度，判断混凝土的内部结构和质量钢筋保护层厚度测定3利用磁性测厚仪或超声波测厚仪测定钢筋保护层厚度回弹法测强度原理步骤利用回弹锤撞击混凝土表面，根据回弹高度计算混凝土的•选择合适的回弹仪强度•将回弹仪对准混凝土表面，并进行测量•根据回弹值，查表计算混凝土强度超声波检测技术原理1利用超声波在混凝土中的传播速度，判断混凝土的内部结构和质量应用2•检测混凝土内部缺陷•测定混凝土的厚度和深度•评估混凝土的强度和质量钢筋保护层厚度测定目的方法测定钢筋保护层厚度，确保钢筋防腐和结构安全•磁性测厚仪•超声波测厚仪•电磁测厚仪地基承载力测试方法标准贯入试验静力触探试验平板载荷试验123利用标准贯入锤击入土，根据利用静力触探杆压入土中，根在土层上放置平板，施加荷载击入深度判断地基承载力据探杆的阻力判断地基承载力，根据沉降量计算地基承载力土壤物理性质测定土壤含水量测定土壤密度测定渗透系数测定测量土壤中水分的含测量土壤的密度，反测量土壤的渗透性，量，判断土壤的干湿映土壤的紧实程度判断土壤的排水性能程度土壤含水量测定烘干法快速测定法将土壤样品烘干至恒重，根据重量变化计算含水量利用含水量测定仪，快速测定土壤含水量土壤密度测定方法环刀法灌砂法12利用环刀取土样，测定土样体积和重量，计算密度利用灌砂法测定土样体积，计算密度渗透系数测定常水头渗透试验变水头渗透试验在一定水头差下，测定水流通过土壤的流量，计算渗透系通过观察水头随时间的变化，计算渗透系数数压缩模量测定定义1压缩模量是指土壤在受压时，应力与应变之比测定方法2利用压缩试验机，施加荷载，测定土壤的压缩量，计算压缩模量剪切强度测定定义测定方法剪切强度是指土壤抵抗剪切破坏的能力利用剪切试验机，施加剪切力，测定土壤的剪切强度现场载荷试验目的1验证地基承载力计算结果，确定地基的实际承载力方法2在现场施加荷载，观测沉降量，计算地基承载力桩基完整性检测低应变反射波法声波透射法利用冲击锤激发波，根据反射波利用声波透射桩基，根据声波传的信号判断桩基的完整性播时间判断桩基的完整性桩基承载力测试静载试验1在桩顶施加静荷载，根据桩的沉降量计算承载力动力试验2利用冲击锤或振动锤激发桩的振动，根据振动参数计算承载力道路工程检测方法路基压实度检测沥青混合料性能测试12利用回弹锤、核密度仪等对沥青混合料进行各种性设备检测路基的压实程度能测试，例如密度、强度、抗疲劳性能等路面平整度检测3利用平整度检测仪，检测路面的平整度路基压实度检测目的方法确保路基的密实度，提高路基的承载能力和稳定性•回弹锤法•核密度仪法沥青混合料性能测试密度测试强度测试利用密度计或比重瓶测定沥利用马歇尔试验机或弯拉试青混合料的密度验机测定沥青混合料的强度抗疲劳性能测试利用疲劳试验机测试沥青混合料的抗疲劳性能路面平整度检测目的方法评价路面的平整度，确保车辆行驶的舒适性和安全性利用平整度检测仪，检测路面的平整度摩擦系数测定定义1摩擦系数是指路面与轮胎之间的摩擦力与正压力的比值测定方法2利用摩擦系数测试仪，测定路面的摩擦系数桥梁静载试验目的1验证桥梁的承载能力，评估桥梁的安全性方法2在桥梁上施加静荷载，观测桥梁的变形和应力，计算承载力桥梁动力特性测试目的方法了解桥梁的动力特性，评估桥梁在振动荷载作用下的安全利用冲击锤或振动台激发桥梁振动，测量桥梁的振动频率性和振幅，计算动力特性参数混凝土强度现场检测回弹法测强度超声波检测技术12利用回弹仪测定混凝土的回弹值，间接计算强度利用超声波在混凝土中的传播速度，判断混凝土的内部结构和质量钢结构无损检测方法磁粉探伤超声波探伤射线探伤利用磁粉探伤仪检测利用超声波探伤仪检利用射线探伤仪检测钢结构表面的缺陷测钢结构内部的缺陷钢结构内部的缺陷焊缝质量检测技术外观检验目视检查焊缝的外观，判断焊缝是否存在缺陷渗透探伤利用渗透探伤液检测焊缝表面的裂纹等缺陷磁粉探伤利用磁粉探伤仪检测焊缝表面的缺陷射线探伤利用射线探伤仪检测焊缝内部的缺陷。