本書是系統介紹古建築綜合無損檢測技術的專著。主要內容包括：古建築無損檢測的基本問題，無損檢測方法的可行性，古建築綜合無損檢測技術，綜合無損檢測技術的工程實踐。全書最後附古建築無損檢測技術的推薦導則。
基本介紹
- 書名：古建築無損檢測技術與工程實踐
- 作者：王占雷 劉國輝
- 出版社：化學工業出版社
- 頁數：157頁
- 開本：16
- 品牌：化學工業出版社
- 外文名：Nondestructive Testing Technology and Practice of Ancient Building
- 類型：藝術
- 出版日期：2014年3月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7122191591
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,序言,
基本介紹
內容簡介
在國內外古建築物保護和修繕的工作中，無損檢測技術已成為人們越來越重視的研究課題。它具有無損、快捷和全面等其他方法不可替代的優勢，但由於建築物的結構、用材及所處條件多樣化，所受風化、殘損和退化程度也極為複雜。本書以山海關長城、清東陵、涿州古永濟橋、雞鳴驛古城等多項全國重點文物保護單位為對象，分別選擇不同損壞程度的古城牆體、古城台、古橋體、古建築地基及其地下洞穴的典型地段，開展探地雷達，面波勘探（檢測）、高密度地震映像、常時微動和回彈測試等無損檢測技術的試驗研究，從理論和實踐上明確了各種方法的可行性，套用條件和適用領域，提出了一系列的針對不同古建築物、不同檢測目的的綜合無損檢測技術組合模式，必將有力推動我國的古建築物檢測行業的快速發展。
作者簡介
王占雷，河北省建築科學研究院，副總工、所長、教授級高工，河北省建築科學研究院副總工程師、古建築保護技術研究所所長。作為項目主持，完成了多項全國重點文物保護單位工程。
1.作為主要起草人，編制國家標準1項,編制5項河北省工程建設標準：(1)國家標準《複合地基技術規範》GB/T50783-2012，（2）《水泥土樁複合地基技術規程》DB13（J）39-2003，（3）《變徑混凝土灌注樁技術規程》DB13（J）38-2003，（4）《預應力混凝土管樁基礎技術規程》DB13（J）/T105-2010,（5）《建築物整體移位技術規程》DB13（J）/T118-2011；（6）《夯實水泥土樁複合地基技術規程》DB13（J）14-98。
2.作為項目主持和主研人員，完成的主要科研課題如下：（1）“古建築無損檢測技術的試驗研究”（2011），成果達到國際先進水平，獲2011年河北省科技進步三等獎；（2）“古建築牆磚回彈檢測技術套用研究”（2013），成果達到國際先進水平，獲2013年河北省建設科技進步一等獎；（3）主持“山海關關城及東羅城6km城牆修復工程綜合檢測、穩定性分析評估”項目，獲2010年度河北省優秀工程勘察設計一等獎；（4）《水泥土樁複合地基技術規程》編制(2003)，達到國際先進水平，獲2005年河北省科技進步三等獎；（5）“夯實水泥土樁複合地基沉降計算方法試驗研究”(2003)，成果達到國際先進水平，獲2005年河北省科技進步三等獎；（6）“高層建築複合地基基礎共同作用原位測試研究”(2006)，成果達到國際先進水平，獲2007年河北省科技進步三等獎；
3.獲河北省政府“2008年河北省有突出貢獻的中青年專家”稱號，同時獲國家註冊土木工程師（岩土）執業資格證書、國家一級註冊建造師執業資格證書。
4.擔任國際土力學及岩土工程學會會員，中國土木工程學會地基處理學術委員會委員，河北省土木建築學會地基基礎學術委員會常務委員、副主任委員兼秘書長，燕山大學“建築與土木工程”領域工程碩士指導教師，河北建築工程學院客座教授等社會職務
1.作為主要起草人，編制國家標準1項,編制5項河北省工程建設標準：(1)國家標準《複合地基技術規範》GB/T50783-2012，（2）《水泥土樁複合地基技術規程》DB13（J）39-2003，（3）《變徑混凝土灌注樁技術規程》DB13（J）38-2003，（4）《預應力混凝土管樁基礎技術規程》DB13（J）/T105-2010,（5）《建築物整體移位技術規程》DB13（J）/T118-2011；（6）《夯實水泥土樁複合地基技術規程》DB13（J）14-98。
2.作為項目主持和主研人員，完成的主要科研課題如下：（1）“古建築無損檢測技術的試驗研究”（2011），成果達到國際先進水平，獲2011年河北省科技進步三等獎；（2）“古建築牆磚回彈檢測技術套用研究”（2013），成果達到國際先進水平，獲2013年河北省建設科技進步一等獎；（3）主持“山海關關城及東羅城6km城牆修復工程綜合檢測、穩定性分析評估”項目，獲2010年度河北省優秀工程勘察設計一等獎；（4）《水泥土樁複合地基技術規程》編制(2003)，達到國際先進水平，獲2005年河北省科技進步三等獎；（5）“夯實水泥土樁複合地基沉降計算方法試驗研究”(2003)，成果達到國際先進水平，獲2005年河北省科技進步三等獎；（6）“高層建築複合地基基礎共同作用原位測試研究”(2006)，成果達到國際先進水平，獲2007年河北省科技進步三等獎；
3.獲河北省政府“2008年河北省有突出貢獻的中青年專家”稱號，同時獲國家註冊土木工程師（岩土）執業資格證書、國家一級註冊建造師執業資格證書。
4.擔任國際土力學及岩土工程學會會員，中國土木工程學會地基處理學術委員會委員，河北省土木建築學會地基基礎學術委員會常務委員、副主任委員兼秘書長，燕山大學“建築與土木工程”領域工程碩士指導教師，河北建築工程學院客座教授等社會職務
圖書目錄
第1章 引言
1.1 開展無損檢測的意義
1.2 主要內容
1.3 國內外套用現狀
第2章 古建築無損檢測的基本問題
2.1 古建築基本特徵
2.2 古建築破損與缺陷類型
2.3 開展古建築無損檢測的物質基礎
2.4 需要解決的關鍵技術
第3章 無損檢測技術及其可行性
3.1 探地雷達檢測技術
3.2 面波檢測技術
3.3 常時微動測試技術
3.4 高密度地震映像法
3.5 回彈測試技術
第4章 綜合無損檢測技術
4.1 綜合無損檢測技術的提出
4.2 綜合檢測技術的組合原則
4.3 土質牆體綜合檢測技術
4.4 砌磚牆體綜合檢測技術
4.5 地下洞穴綜合檢測技術
4.6 古建築物穩定性綜合檢測技術
第5章 綜合檢測技術的工程實踐
5.1 山海關鎮東樓至牧營樓區段牆體綜合檢測評估
5.2 山海關長城（老龍頭至靖邊樓段）綜合檢測評估
5.3 山海關長城（關城至角山旱門關段）綜合檢測評估
5.4 清東陵景陵聖德神功碑樓修復工程遺址結構綜合檢測、穩定性分析
5.5 張家口大境門城台及東側部分長城牆體結構綜合檢測及穩定性分析
5.6 涿州永濟橋檢測
5.7 雞鳴驛古城地下洞穴檢測
第6章 展望
附錄 河北省建築科學研究院古建築無損檢測技術推薦導則
參考文獻
1.1 開展無損檢測的意義
1.2 主要內容
1.3 國內外套用現狀
第2章 古建築無損檢測的基本問題
2.1 古建築基本特徵
2.2 古建築破損與缺陷類型
2.3 開展古建築無損檢測的物質基礎
2.4 需要解決的關鍵技術
第3章 無損檢測技術及其可行性
3.1 探地雷達檢測技術
3.2 面波檢測技術
3.3 常時微動測試技術
3.4 高密度地震映像法
3.5 回彈測試技術
第4章 綜合無損檢測技術
4.1 綜合無損檢測技術的提出
4.2 綜合檢測技術的組合原則
4.3 土質牆體綜合檢測技術
4.4 砌磚牆體綜合檢測技術
4.5 地下洞穴綜合檢測技術
4.6 古建築物穩定性綜合檢測技術
第5章 綜合檢測技術的工程實踐
5.1 山海關鎮東樓至牧營樓區段牆體綜合檢測評估
5.2 山海關長城（老龍頭至靖邊樓段）綜合檢測評估
5.3 山海關長城（關城至角山旱門關段）綜合檢測評估
5.4 清東陵景陵聖德神功碑樓修復工程遺址結構綜合檢測、穩定性分析
5.5 張家口大境門城台及東側部分長城牆體結構綜合檢測及穩定性分析
5.6 涿州永濟橋檢測
5.7 雞鳴驛古城地下洞穴檢測
第6章 展望
附錄 河北省建築科學研究院古建築無損檢測技術推薦導則
參考文獻
序言
古建築是人類文明發展的重要遺產之一，不論是對人類文明史的研究，還是對弘揚民族精神和開發旅遊事業都有著十分重要的意義。隨著社會的發展、人類物質文明和精神文明的提高，將現存古建築作為世界遺產加以保護已引起人們的廣泛關注。
在漫長的歲月里，古建築經受了不同自然條件下的侵蝕和人類活動的破壞作用，有的因年久失修，瀕臨被完全毀滅的危險，亟待搶修。為做好古建築的搶修和現狀評估工作，首先要對古建築進行全面、徹底的檢測，查明古建築體內威脅其安全的缺陷和隱患，以此為修復和評價提供依據。現有的古建築物檢測方法大多數不滿足無損檢測的要求，並存在採集檢測樣本少、檢測效率低等問題。對此，人們開展了以探地雷達為主的無損檢測技術的研究與套用，雖取得了一定的成果，但對每種檢測方法的可行性缺乏深入系統的研究，時常存在因方法單一，而影響檢測可靠性，或檢測到的異常機制不明確，技術方法不規範，並且大多數方法僅停留在定性分析之上，導致其套用領域和檢測效果受到了限制。因此，開發適用於古建築物的無損檢測技術，使其在探明隱患的同時又確保對古建築物本身不造成破壞作用，闡明各種無損檢測技術套用於古建築檢測中的可行性，建立針對不同古建築的綜合無損檢測模式及其異常判別方法是進行古建築保護工作中亟待解決的一個重要問題。
筆者曾先後承擔了河北省科技廳科技發展指導計畫項目（編號：07215699），河北省住房和城鄉建設廳建設科學技術研究計畫項目（編號：2007-132），開展了“古建築無損檢測技術的試驗研究”工作。以山海關長城、涿州古永濟橋、雞鳴驛古城等多項全國重點文物保護單位為對象，分別選擇不同損壞程度的古城牆體、古城台、古橋體、古建築地基及其地下洞穴的典型地段，開展探地雷達、面波勘探（檢測）、高密度地震映像、常時微動和回彈測試方法的有效性測試研究，研究每種檢測方法的適用條件和可靠性，並進行了古建築綜合無損檢測模型及其異常解釋方法的研究,獲得以下研究成果。
（1）首次系統地對不同古建築物各種破損缺陷類型開展無損檢測技術的物質基礎進行了研究，從理論上闡明了利用現有無損檢測技術應具備的物理前提條件、可行性及其檢測精度。
（2）通過對已知典型古建築部位進行不同材質和不同缺陷類型的物性測試工作，初步獲取和掌握了不同材質和不同缺陷類型的電阻率、介電常數、彈性波速以及抗壓強度等參數，為各種方法技術的研究奠定了物性基礎。
（3）通過回彈法測定古城牆磚強度的研究，分析了回彈值N和古城牆磚抗壓強度RN之間的相關性，經數據回歸分析，首次建立了用於古建築手工青磚回彈測強公式。
（4）率先開展了適合不同古建築物的綜合無損檢測技術研究，首次提出了古建築無損檢測的綜合檢測模式，即探地雷達與面波勘探組合檢測牆體、探地雷達與回彈測試組合檢測牆外砌磚層、面波勘探與常時微動
組合檢測古建築穩定性以及面波勘探與地震映像法組合
探測地下古洞穴四組綜合檢測模式。
（5）研究制定出利用探地雷達、面波、地震映像法、常時微
動綜合識別古建築物損壞、穩定性及缺陷程度的判別標準。
該研究課題成果已在數項古建築保護工程中推廣
套用，其中多項為國家重大全國重點文物保護單位
和世界文化遺產地的保護修繕工程，如：山海關關城及
東羅城6000m城牆修復工程，懷來縣雞鳴驛城搶修保護
工程，清東陵的景陵聖德神功碑樓修復工程等，對古建築維修保護工作起到技術指導作用，成果的推廣套用對於開展同類
或相似探測任務具有很好的借鑑性和指導意義，帶來顯著的經濟效益、環境效益和社會效益。另外，該研究成果獲得了2011年度河北省科學技術進步三等獎。目前還未見系統地介紹古建築綜合無損檢測技術的專著。
書中所列各項試驗研究與實踐工作的完成，離不開河北省建築科學研究院和石家莊經濟學院的項目組成員的辛勤勞動和付出，特別是王占雷、劉國輝、劉波、崔峰、徐晶、孫士輝、王猛、劉曉敬、扈本娜等人，並得到了河北省文物局、河北省古代建築保護研究所、山海關區文物局、懷來縣雞鳴驛城搶修保護工程指揮部辦公室等單位的大力支持和熱情幫助！本書的問世，也得到了河北省建築科學研究院和石家莊經濟學院領導的大力支持，在此一併感謝。
本書由王占雷、劉國輝、劉曉敬、劉波和扈本娜共同完成，並由王占雷和劉國輝負責全書的統稿工作。由於該領域的有關研究內容仍處於探索、完善階段，書中一定還有許多商榷甚至錯誤之處，期待讀者對本書不吝賜教指正。
著者
2013年10月
在漫長的歲月里，古建築經受了不同自然條件下的侵蝕和人類活動的破壞作用，有的因年久失修，瀕臨被完全毀滅的危險，亟待搶修。為做好古建築的搶修和現狀評估工作，首先要對古建築進行全面、徹底的檢測，查明古建築體內威脅其安全的缺陷和隱患，以此為修復和評價提供依據。現有的古建築物檢測方法大多數不滿足無損檢測的要求，並存在採集檢測樣本少、檢測效率低等問題。對此，人們開展了以探地雷達為主的無損檢測技術的研究與套用，雖取得了一定的成果，但對每種檢測方法的可行性缺乏深入系統的研究，時常存在因方法單一，而影響檢測可靠性，或檢測到的異常機制不明確，技術方法不規範，並且大多數方法僅停留在定性分析之上，導致其套用領域和檢測效果受到了限制。因此，開發適用於古建築物的無損檢測技術，使其在探明隱患的同時又確保對古建築物本身不造成破壞作用，闡明各種無損檢測技術套用於古建築檢測中的可行性，建立針對不同古建築的綜合無損檢測模式及其異常判別方法是進行古建築保護工作中亟待解決的一個重要問題。
筆者曾先後承擔了河北省科技廳科技發展指導計畫項目（編號：07215699），河北省住房和城鄉建設廳建設科學技術研究計畫項目（編號：2007-132），開展了“古建築無損檢測技術的試驗研究”工作。以山海關長城、涿州古永濟橋、雞鳴驛古城等多項全國重點文物保護單位為對象，分別選擇不同損壞程度的古城牆體、古城台、古橋體、古建築地基及其地下洞穴的典型地段，開展探地雷達、面波勘探（檢測）、高密度地震映像、常時微動和回彈測試方法的有效性測試研究，研究每種檢測方法的適用條件和可靠性，並進行了古建築綜合無損檢測模型及其異常解釋方法的研究,獲得以下研究成果。
（1）首次系統地對不同古建築物各種破損缺陷類型開展無損檢測技術的物質基礎進行了研究，從理論上闡明了利用現有無損檢測技術應具備的物理前提條件、可行性及其檢測精度。
（2）通過對已知典型古建築部位進行不同材質和不同缺陷類型的物性測試工作，初步獲取和掌握了不同材質和不同缺陷類型的電阻率、介電常數、彈性波速以及抗壓強度等參數，為各種方法技術的研究奠定了物性基礎。
（3）通過回彈法測定古城牆磚強度的研究，分析了回彈值N和古城牆磚抗壓強度RN之間的相關性，經數據回歸分析，首次建立了用於古建築手工青磚回彈測強公式。
（4）率先開展了適合不同古建築物的綜合無損檢測技術研究，首次提出了古建築無損檢測的綜合檢測模式，即探地雷達與面波勘探組合檢測牆體、探地雷達與回彈測試組合檢測牆外砌磚層、面波勘探與常時微動
組合檢測古建築穩定性以及面波勘探與地震映像法組合
探測地下古洞穴四組綜合檢測模式。
（5）研究制定出利用探地雷達、面波、地震映像法、常時微
動綜合識別古建築物損壞、穩定性及缺陷程度的判別標準。
該研究課題成果已在數項古建築保護工程中推廣
套用，其中多項為國家重大全國重點文物保護單位
和世界文化遺產地的保護修繕工程，如：山海關關城及
東羅城6000m城牆修復工程，懷來縣雞鳴驛城搶修保護
工程，清東陵的景陵聖德神功碑樓修復工程等，對古建築維修保護工作起到技術指導作用，成果的推廣套用對於開展同類
或相似探測任務具有很好的借鑑性和指導意義，帶來顯著的經濟效益、環境效益和社會效益。另外，該研究成果獲得了2011年度河北省科學技術進步三等獎。目前還未見系統地介紹古建築綜合無損檢測技術的專著。
書中所列各項試驗研究與實踐工作的完成，離不開河北省建築科學研究院和石家莊經濟學院的項目組成員的辛勤勞動和付出，特別是王占雷、劉國輝、劉波、崔峰、徐晶、孫士輝、王猛、劉曉敬、扈本娜等人，並得到了河北省文物局、河北省古代建築保護研究所、山海關區文物局、懷來縣雞鳴驛城搶修保護工程指揮部辦公室等單位的大力支持和熱情幫助！本書的問世，也得到了河北省建築科學研究院和石家莊經濟學院領導的大力支持，在此一併感謝。
本書由王占雷、劉國輝、劉曉敬、劉波和扈本娜共同完成，並由王占雷和劉國輝負責全書的統稿工作。由於該領域的有關研究內容仍處於探索、完善階段，書中一定還有許多商榷甚至錯誤之處，期待讀者對本書不吝賜教指正。
著者
2013年10月
