混凝土结构裂缝宽度和深度检测方法2篇
下面是漂亮的小编给大家收集的混凝土结构裂缝宽度和深度检测方法2篇，欢迎借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。
混凝土结构裂缝宽度和深度检测方法 篇一
关键词：混凝土；裂缝；宽度检测、深度检测；
引言：混凝土裂缝检测的内容主要包括裂缝的位置、形态、分布特征、宽度、长度、深度、走向、数量、裂缝发生及开展的时间过程、是否稳定、裂缝内是否有渗出物、裂缝周围混凝土表观质量情况等。
裂缝的位置、数量、走向一般来用照片和绘制裂缝展开图等形式记录，长度用直尺、钢尺进行测量，下面着重介绍裂缝的宽度和深度的检测方法。
1 裂缝宽度检测方法
裂缝宽度的量测常用读数显微镜，它是由光学透镜与游标刻度等组成的复合仪器。其最小刻度值要求不大于0.05mm。其次，也有用印刷有不同宽度线条的裂缝标准宽度板（裂缝卡）与裂缝对比测量；或用一组具有不同标准厚度的塞尺进行试插对比，刚好插入裂缝的塞尺厚度，即裂缝宽度。后二法较简便，但能满足一定要求。一般常有的裂缝宽度检测方法有以下几种：
1.1 脆漆涂层法
脆漆涂层是一种在一定拉应变下即开裂的喷漆。涂层的开裂方向正交于主应变方向，从而可以确定试件的主应力方向。脆漆涂层具有很多优点，可用于任何类型结构的表面，而不受结构材料、形状及加荷方法的限制。但脆漆层的开裂强度与拉应变密切相关，只有当试件开裂应变小于涂层最小自然开裂应变时脆漆层才能用来检测试件的裂缝。1975年美国BLH公司研制了一种用导电漆膜来发现裂缝的方法。它是将一种具有小阻值的弹性导电漆，涂在经过清洁处理过的混凝土表面，涂成长度约100-200mm，宽5-10mm的条带，待干燥后接入电路。当混凝土裂缝宽度达到0.001-0.004mm时，由于混凝土受拉，因而拉长的导电漆膜就会出现火花直至烧断。导电漆膜电路被切断后还可以继续用肉眼进行观察。
1.2 光纤裂缝传感器
Ansari使用环形光纤测量了混凝土梁试件裂缝的宽度，其原理为环形光纤传输的光是裂缝增长引起光传播波动的函数。ChristopherK.Y.Leung等提出了一种新型分布式光纤传感器，可用于混凝土结构物裂缝检测，其优点是不需要事先知道裂缝的方向，只要裂缝方向与光纤斜交，就能感知裂缝的存在，并对影响感知初始裂缝宽度的因素(缝与光纤的夹角)和光损耗同缝宽的关系进行了详细研究如图1.2。
2 裂缝深度检测方法有以下三种：
2.1 超声波检测
超声波法用于非破损检测，就是以超声波为媒介，获得物体内部信息的一种方法，其基本原理是在混凝土材料性质(包括混凝土的成分、配合比和龄期等)相同的条件下，对比声波在有、无裂缝的混凝土中传播时间差异比较来判定裂缝深度。由于混凝土组成颗粒小、密度大、密度分部也很均匀，所以声波能很好地传播，对其内部缺点及其部位等都能正确地检测出来。把握混凝土表面产生的裂缝深度，对耐久性诊断和探究修补加固策略有重要意义。测定裂缝深度，基本上都是将发射探头和吸收探头，安排在混凝土同一面上的裂缝四周，但由于所选用的波形种类(纵波、横波及表面波)和声学参数(声速、频率、相位等)的不同，已有许多种具体方法。
2.2 传感仪器监测
利用埋设在混凝土中的仪器进行裂缝监测，惯例技巧是利用振弦式测缝计（图1、图2），其把持领域仅0.12～1，属点式检测，由于裂缝涌现的空间随机性，因此往往漏检，为了及时无遗漏地监测裂缝，必须实行大领域的、持续、散布式监测，即所谓全散布监测。
2.3 光纤传感网络监测
在各国竞相开发的结构监测高科技领域里，光纤传感以其奇特优势居于中心地位，它灵活、精度高、抗电磁干扰，且可靠耐久，易于光纤传输组成主动化遥测系统。裂缝的产生可以用埋设在混凝土中光纤的光强变更监测，而裂缝的定位可用多模光纤在裂缝处的光强忽然降落或诊断完成，通过衰减曲线上的裂缝损耗突变点，可以正确地断定裂缝的部位，针对混凝土裂缝检测的特点，研制出基于光时域反射技巧的光纤裂缝传感网络，可实现混凝土结构的散布检测，凡裂缝和光纤传感网络相交，均可感知，并可定宽、定位、定向。
3 结语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此在实际工作中应加强对混凝土裂缝的检测工作具有重要的意义。
参考文献
[1]邓友生。智能材料系统及其在土木工程中的应用研究[J].建筑技术，2005,36(2)：92-95
[2]王铁梦。工程结构裂缝控制[M].北京：中国建筑工业出版社，1999:27-32,50-58
[3]游宝坤。建筑结构裂缝控制新技术[M].北京：中国建材工业出版社，2002:33-45
与主体结构相结合地下连续墙裂缝宽度计算的探讨 篇二
关键词：地下连续墙；裂缝宽度计算；自重；长期影响；保护层厚度
Abstract: In the calculation of crack width, the influence of dead weight above the section part can be included. When calculate the crack width according to the maximum bending moment of construction stage, the long term influence coefficient in the standard formula shoukd be eliminated; when the crack width is calculated in the completion of the underground engineering, the thickness of covering layer can be 30mm. And the the crack control basis is the maximum in the comparison between the two kinds of cracks.
Key words: underground continuous wall; the calculation of crack width; dead weight; long-term influence; the thickness of covering layer
中图分类号：TU318文献标识码：A
地下连续墙因其造价较高，在工程实践中，如能与地下主体结构相结合，则能最大限度地发挥其作用。目前，这类工程也越来越多。当地下连续墙与主体结构相结合时，其作为永久构件的一部分，相应要进行正常使用极限状态验算。一般裂缝宽度要满足国家混凝土结构设计规范[1]限值，广州建筑基坑支护技术规定[2]中规定，地下连续墙裂缝宽度在基坑外侧不应大于0.2mm，在基坑内侧不应大于0.3mm。有时裂缝宽度验算会成为截面配筋的控制性因素，进而影响地下连续墙配筋率。而配筋率的高低，是影响地下连续墙造价的一个重要指标。
但在裂缝宽度计算上还存在一些不同的看法。地下连续墙在施工阶段要经受一个最大弯矩，其不同于地下工程完工后的长期使用状况下的最终弯矩，一般施工阶段的最大弯矩要大于长期使用状况下的最终弯矩。一种看法认为，既然在施工阶段已经达到了最大弯矩，构件已然开裂，裂缝宽度就应该最大弯矩来计算。
兹就以下因素对地下连续墙裂缝宽度计算进行探讨，希望能抛砖引玉，以深化对该项计算的认识。
1. 理论分析
1.1 卸载裂缝闭合影响
施工阶段最大弯矩一般都发生在开挖到底或后面拆撑工况，一般不是最后的施工工况。到最后的施工阶段，地下结构梁板都已形成，地下连续墙所受弯矩较最大弯矩要有所减少。
鉴于目前对卸载阶段混凝土受弯构件荷载裂缝宽度变化的研究还是很少，参照东南大学蓝宗建[3]等人对部分预应力混凝土梁的研究，其所承受的荷载卸去一部分以后，原先已开展的裂缝又可以闭合起来，或变得很细微。蓝宗建[3]等人的试验表明，刚卸载时 （弯矩-最大裂缝宽度）关系曲线为一段较短而且较陡的直线，随着荷载进一步降低，M在略低于消压弯矩之前， 关系线转折为斜率平缓的直线。即在高于消压弯矩的荷载下，最大裂缝宽度一直呈减小状态。这里消压弯矩系指使梁的下边缘混凝土应力为零时所需施加的弯矩。在荷载高于消压弯矩状态下，部分预应力混凝土梁的受力变形性能大致相当于非预应力混凝土梁。
由此，地下连续墙在超过最大荷载工况后的后续工况，最大裂缝宽度可以部分回闭。
1.2 自重影响
在不承受竖向荷载的情况下，地下连续墙一般按纯弯构件计算裂缝宽度。不过地下连续墙自重还是很大的，地下连续墙计算截面以上的部分自重也应计入轴向压力。即地下连续墙可以按压弯构件来计算裂缝宽度。
由于有侧摩阻力的存在，地下连续墙自重不完全由下面截面承担。不过在最大弯矩工况时，基坑一般已开挖至计算截面，只存在单侧的侧摩阻力。可根据地下连续墙侧摩擦系数大小情况来对计算截面以上自重进行折减。
1.3 长期影响
根据混凝土设计规范[1]，裂缝宽度计算公式为：
其中 包含考虑长期影响的扩大系数ct [4]，其表示在荷载的长期作用下，拉区混凝土的应力松弛和收缩、滑移的徐变等因素增大了缝宽的系数，试验结果为ct=1.5。一般在施工阶段每工况持续时间由几天到几周不等，可大致相当于一个短暂状况的持续时间。可将计算公式中的长期影响扩大系数ct剔除。而对地下工程完成后的最终工况，可按规范公式[1]进行考虑长期影响的正常使用极限状态裂缝宽度计算。
1.4 保护层厚度影响
北京地方基坑规程[5]规定地下连续墙保护层厚度不宜小于50mm，其他地方规程和国家基坑支护行业标准[6] 一般都规定地下连续墙净保护层厚度不宜小于70mm。
由混凝土规范[1]裂缝宽度计算公式，裂缝宽度与保护层厚度c成正比。而上海轨道交通设计规范[7]规定，在计算裂缝宽度时，当保护层厚度超过30mm时，可取30mm。国家混凝土结构耐久性设计规范[8]规定：对裂缝宽度无特殊外观要求的，当保护层设计厚度超过30mm时，可将厚度取为30mm计算裂缝的最大宽度。这相当于从另一个方向降低了裂宽的计算值。
2. 工程实例分析
2.1 工程概况
武汉某工程，场地地层主要由第四系全新统人工填土（Q4ml）、湖积淤泥（Q4l）、第四系上更新统冲积粉质黏土、粉质黏土夹粉砂、粉细砂（Q3al）、冲洪积卵石（Q3al+pl）、三叠系下统大冶群泥灰岩（T1）及二叠系上统中风化石灰岩（P2）等构成。表层填土和粉细砂和卵石层为含水层，其余为隔水层或微透水的过渡性土层，据含水层的性质可分为上层滞水和承压水两种类型。其中上层滞水主要赋存于表层杂填土层中，其水位、水量随季节变化，无统一水位。承压水主要赋存于下部粉细砂和卵石层中，场区内共有2层承压水，分别赋存于第（4）层粉细砂土层以及第（6）层卵石土层、第（7）层粉细砂土层中，其中对拟建建筑物基坑开挖有影响的为赋存于第（4）层粉细砂土层中的承压水，勘察期间为丰水期，其稳定水位埋深为5.00-12.30m。
主体结构为地上8层、地下2层框架剪力墙结构，地下一、二层高度约为7.5m左右，采用2m厚平板式筏板基础。基坑深约17.2m。由于周边环境对位移限制严格，围护结构采用1m厚地下连续墙+3道混凝土内支撑体系。地下连续墙与主体结构相结合，按永久构件考虑。
基坑围护结构变形计算采用国家基坑规程推荐的竖向弹性地基梁法进行，土的C、φ等参数指标按地质报告中的推荐值采用，围护结构的变形、内力及各项稳定性验算采用水土分算的原则进行，施工阶段取用主动压力，使用阶段取用静止土压力。