公路水運工程試驗檢測人員應(yīng)試題及答案橋梁隧道工程一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.某簡支梁橋跨徑30m，設(shè)計荷載等級為公路-Ⅰ級，采用C50混凝土預(yù)制梁。進行靜載試驗時，控制截面的最大試驗荷載效率系數(shù)應(yīng)不低于（）。A.0.85B.0.90C.0.95D.1.00答案：A。根據(jù)《公路橋梁承載能力檢測評定規(guī)程》（JTG/TJ21-2011），靜載試驗荷載效率系數(shù)一般應(yīng)控制在0.85～1.05之間，特殊情況下不應(yīng)低于0.80。2.隧道初期支護噴射混凝土厚度檢測中，當采用鉆孔法時，每10延米至少應(yīng)檢查（）個點。A.2B.3C.5D.8答案：C?！豆匪淼朗┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》（JTG/T3660-2020）規(guī)定，初期支護噴射混凝土厚度檢查頻率為每10延米至少5個點，每個斷面拱頂、拱腰、邊墻各不少于1點。3.橋梁基樁低應(yīng)變反射波法檢測中，若樁身存在明顯縮徑缺陷，其速度時程曲線會表現(xiàn)為（）。A.首波反向，后續(xù)出現(xiàn)同向反射B.首波同向，后續(xù)出現(xiàn)反向反射C.首波同向，后續(xù)出現(xiàn)同向反射D.首波反向，后續(xù)出現(xiàn)反向反射答案：B。縮徑缺陷會導(dǎo)致波阻抗增大，反射波與入射波同向（正向反射）；若缺陷位于樁身中下部，缺陷處反射波與樁底反射波之間會出現(xiàn)反向（負向）反射，具體表現(xiàn)為“正向-負向”的波形特征。4.隧道二次襯砌混凝土抗?jié)B性能試驗中，標準試件尺寸為（）。A.150mm×150mm×150mm立方體B.φ175mm×φ185mm×150mm圓臺體C.100mm×100mm×515mm棱柱體D.φ100mm×50mm圓柱體答案：B?？?jié)B試件采用上口直徑175mm、下口直徑185mm、高度150mm的圓臺體，每組6個試件，按《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》（GB/T50082-2009）執(zhí)行。5.橋梁斜拉索索力檢測時，采用振動頻率法的關(guān)鍵參數(shù)是（）。A.索的長度、線密度、張力B.索的彈性模量、截面積、振動頻率C.索的固有頻率、阻尼比、溫度D.索的振動頻率、長度、單位質(zhì)量答案：D。振動頻率法通過測量索的橫向振動頻率，結(jié)合索的長度和單位質(zhì)量（線密度），利用公式\(T=4L^2mf_n^2/n^2\)（T為索力，L為索長，m為單位質(zhì)量，f_n為第n階頻率）計算索力，因此關(guān)鍵參數(shù)是頻率、長度和單位質(zhì)量。二、判斷題（每題1分，共10分）1.橋梁靜載試驗中，若試驗荷載作用下控制截面的應(yīng)力校驗系數(shù)大于1.0，說明結(jié)構(gòu)實際承載力低于設(shè)計值。（）答案：√。應(yīng)力校驗系數(shù)η=試驗應(yīng)力/理論計算應(yīng)力，η＞1.0表明實際應(yīng)力超過理論值，結(jié)構(gòu)可能存在剛度不足或材料強度退化，承載力可能不滿足要求。2.隧道圍巖收斂量測應(yīng)在初期支護完成后24小時內(nèi)開始，測點應(yīng)埋入圍巖深度不小于0.5m。（）答案：×。圍巖收斂量測應(yīng)在開挖后12小時內(nèi)開始，最遲不超過24小時；測點應(yīng)埋入圍巖深度不小于0.3m，確保與圍巖緊密接觸。3.橋梁混凝土回彈法檢測時，若測區(qū)碳化深度平均值大于2.0mm，需對回彈值進行修正。（）答案：×?；貜椃ㄐ拚齼H針對非水平方向檢測或測試面為非澆筑側(cè)面的情況，碳化深度影響的是混凝土強度換算值的修正，而非回彈值本身。4.隧道超前地質(zhì)預(yù)報中，TSP（隧道地震波法）適用于長距離預(yù)報，預(yù)報距離一般為100～200m。（）答案：√。TSP利用地震波反射原理，可對掌子面前方100～200m范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造、溶洞、破碎帶等進行預(yù)報，是長距離超前預(yù)報的主要方法。5.橋梁支座抗壓彈性模量試驗中，需對試件進行3次預(yù)壓，每次預(yù)壓至設(shè)計承載力的1.0倍。（）答案：×。支座抗壓彈性模量試驗預(yù)壓應(yīng)進行3次，每次預(yù)壓至設(shè)計承載力的1.0倍，但第三次預(yù)壓需持荷5min后卸載至0.1倍設(shè)計承載力，再進行正式加載。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述橋梁靜載試驗中測點布置的基本原則。答案：（1）關(guān)鍵截面優(yōu)先：選擇控制截面（如跨中、L/4、支點等），覆蓋彎矩、剪力、扭矩等主要內(nèi)力。（2）對稱布置：對對稱結(jié)構(gòu)（如簡支梁、連續(xù)梁），測點應(yīng)沿橋軸線對稱設(shè)置，便于對比分析。（3）多參數(shù)協(xié)同：同時布置應(yīng)力（應(yīng)變）、撓度、裂縫寬度等測點，綜合反映結(jié)構(gòu)響應(yīng)。（4）避開干擾：測點應(yīng)遠離加載位置、支座等應(yīng)力集中區(qū)域，避免局部效應(yīng)影響數(shù)據(jù)準確性。（5）冗余設(shè)計：重要截面設(shè)置備用測點，防止單個測點失效導(dǎo)致數(shù)據(jù)缺失。2.隧道襯砌背后空洞的檢測方法有哪些？簡述地質(zhì)雷達法的檢測原理及判定依據(jù)。答案：檢測方法包括：地質(zhì)雷達法、鉆孔取芯法、超聲波法。地質(zhì)雷達法原理：利用高頻電磁波（100MHz～1GHz）向襯砌發(fā)射，電磁波在襯砌與背后介質(zhì)（空氣、水、圍巖）的界面處產(chǎn)生反射，通過接收反射波的時程、振幅、相位等信息，判斷空洞位置及大小。判定依據(jù)：（1）反射波同相軸不連續(xù)，出現(xiàn)強反射信號（空氣與混凝土介電常數(shù)差異大，反射系數(shù)高）；（2）反射波能量衰減緩慢，空洞區(qū)域電磁波傳播時間異常（空氣介電常數(shù)約為1，混凝土約為6～10，空洞內(nèi)傳播速度更快）；（3）結(jié)合襯砌設(shè)計厚度，計算反射波雙程走時\(t=2h\sqrt{\varepsilon_r}/c\)（h為襯砌厚度，ε_r為相對介電常數(shù)，c為光速），若實測走時小于理論值，可能存在空洞。3.橋梁混凝土強度檢測中，回彈-鉆芯法修正的具體步驟是什么？答案：（1）回彈法測區(qū)選擇：按規(guī)范布置10個測區(qū)，每個測區(qū)16個回彈點，記錄回彈值、碳化深度。（2）鉆芯取樣：在回彈測區(qū)內(nèi)鉆取芯樣（直徑≥100mm，高徑比1:1），數(shù)量≥6個，芯樣加工后進行抗壓強度試驗。（3）建立修正關(guān)系：計算測區(qū)回彈換算強度\(f_{cu,e}\)和芯樣抗壓強度\(f_{cor}\)，采用線性回歸得到修正系數(shù)\(\delta=f_{cor}/f_{cu,e}\)。（4）修正結(jié)果：將所有回彈測區(qū)的換算強度乘以修正系數(shù)，得到混凝土強度推定值。4.隧道初期支護鋼拱架安裝質(zhì)量檢測的主要內(nèi)容及方法。答案：檢測內(nèi)容：（1）間距：設(shè)計要求一般為0.5～1.2m，需檢測實際安裝間距是否符合設(shè)計。（2）垂直度：拱架應(yīng)垂直于隧道軸線，傾斜角度不超過2°。（3）連接質(zhì)量：螺栓連接是否牢固，焊接長度（單面焊≥10d，雙面焊≥5d）、焊縫飽滿度。（4）保護層厚度：噴射混凝土覆蓋鋼拱架的厚度，不應(yīng)小于40mm（防止銹蝕）。檢測方法：（1）間距：用鋼卷尺沿隧道軸線量測相鄰拱架的間距，每10延米檢查5處。（2）垂直度：使用全站儀或激光定位儀，測量拱架與隧道軸線的夾角。（3）連接質(zhì)量：觀察法檢查螺栓緊固情況，焊縫用焊縫量規(guī)測量長度和厚度。（4）保護層厚度：鑿除部分噴射混凝土（或采用地質(zhì)雷達），量測鋼拱架表面至噴射混凝土表面的距離。5.橋梁動載試驗中，如何通過加速度時程曲線分析結(jié)構(gòu)自振頻率？答案：（1）數(shù)據(jù)采集：在跨中、L/4等位置布置加速度傳感器，采樣頻率≥10倍預(yù)估自振頻率（一般≥100Hz），采集車輛通過或自由振動（如跳車試驗）的加速度信號。（2）信號預(yù)處理：去除趨勢項（直流分量）和噪聲（低通濾波），得到純振動信號。（3）傅里葉變換：將時域信號轉(zhuǎn)換為頻域信號，計算功率譜密度（PSD）。（4）識別主頻率：功率譜峰值對應(yīng)的頻率即為結(jié)構(gòu)自振頻率，一階頻率（基頻）為主要控制頻率。（5）驗證：對比理論計算頻率（如有限元模型），誤差應(yīng)≤10%，否則需檢查測點布置或信號質(zhì)量。四、案例分析題（共30分）某高速公路雙向四車道隧道，設(shè)計為分離式隧道，左線長1200m，圍巖以Ⅲ、Ⅳ級為主，采用復(fù)合式襯砌（初期支護+二次襯砌）。施工過程中，監(jiān)理單位對K10+200～K10+300段二次襯砌進行質(zhì)量檢測，檢測方法采用地質(zhì)雷達法，測線布置為拱頂、左右拱腰、左右邊墻共5條測線，測線間距2m。檢測時，雷達天線頻率為900MHz，采樣點距0.05m，介電常數(shù)取8.5（混凝土）。部分檢測數(shù)據(jù)如下：|測線位置|反射波雙程走時（μs）|設(shè)計襯砌厚度（cm）||----------|----------------------|--------------------||拱頂|2.8|45||左拱腰|3.2|40||右拱腰|3.0|40||左邊墻|3.5|35||右邊墻|3.3|35|問題：1.計算各測線位置的實際襯砌厚度，并判斷是否滿足設(shè)計要求（混凝土介電常數(shù)ε_r=8.5，光速c=3×10^8m/s）。2.若拱頂測線在K10+220～K10+225m段出現(xiàn)強反射信號，同相軸不連續(xù)，可能存在什么質(zhì)量問題？應(yīng)如何處理？答案：1.實際襯砌厚度計算：襯砌厚度計算公式：\(h=\frac{c\cdott}{2\cdot\sqrt{\varepsilon_r}}\)，其中c=3×10^8m/s=3×10^5mm/μs，t為雙程走時（μs）。-拱頂：\(h=(3×10^5×2.8)/(2×\sqrt{8.5})≈(8.4×10^5)/(2×2.915)≈8.4×10^5/5.83≈144000mm=144mm=14.4cm\)（設(shè)計45cm，不滿足）-左拱腰：\(h=(3×10^5×3.2)/(2×2.915)≈9.6×10^5/5.83≈164665mm=16.5cm\)（設(shè)計40cm，不滿足）-右拱腰：\(h=(3×10^5×3.0)/5.83≈9×10^5/5.83≈154374mm=15.4cm\)（設(shè)計40cm，不滿足）-左邊墻：\(h=(3×10^5×3.5)/5.83≈1.05×10^6/5.83≈179760mm=18.0cm\)（設(shè)計35cm，不滿足）-右邊墻：\(h=(3×10^5×3.3)/5.83≈9.9×10^5/5.83≈170000mm=17.0cm\)（設(shè)計35cm，不滿足）結(jié)論：所有測線實際襯砌厚度均遠小于設(shè)計值，質(zhì)量不達標。2.拱頂K10+220～K10+225m段強反射、同相軸不連續(xù)的可能問題及處理：（1）可能問題：襯砌背后空洞（空氣填充）或脫空（混凝土與圍巖未密貼）。由于空氣介電常數(shù)（約1）與混凝土（8.5）差異大，反射系數(shù)高，導(dǎo)致強反射信號；空洞區(qū)