ICS 91.080 P 20 DB11 北 京 市 地 方 标 准 DB11/T 1190.2 2018 古建筑结 构安全性 鉴定技术 规范 第2 部分：石质构件 Technical code for appraiser of structural safety of ancient buildings Part 2:stone components 2018-12-17 发布 2019-04-01 实施 北 京 市 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB11/T 1190.2 2018 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规 范性 引用 文件.1 3 术 语和 定义.1 4 符号.2 5 鉴 定对 象和 程序.2 6 初 步调 查.3 7 制 定勘 察方 案.3 8 勘察.3 9 安 全性 风险 等级 判定.4 附录A（规 范性 附录）石质构 件内 部缺 陷无 损检 测方法.7 附录B（规 范性 附录）古建筑 石质 构件 力学 性能 超声波 波速 检测 方法.9 附录C（规 范性 附录）基于超 声波 法的 石质 构件 表面裂 隙深 度测 量.11 附录D（资料 性 附录）石质构 件表 层裂 隙测 量统 计工作 要求.15 附录E（规 范性 附录）石质构 件计 算.17 DB11/T 1190.2 2018 II 前 言 DB11/T 1190 古建 筑结 构 安全性 鉴定 技术 规范:第1部 分：木结 构；第2部 分：石质 构件 本部分 为DB11/T 1190为第2部分。本标准 按照GB/T 1.1 2009 给出 的规 则起 草。本标准 由北 京市 文物 局提 出并归 口。本标准 由北 京市 文物 局组 织实施。本标准 主要 起草 单位：北 京市古 代建 筑研 究所。本标准 参与 起草 单位：北 京化工 大学、建 研科 技股 份有限 公司、中 国地 质大 学（北 京）。本标准 主要 起草 人：黎冬 青、张 涛、王菊 琳、徐福 泉、姜 玲、张中 俭、吴进 贤、杜 德杰、王 丹艺、胡睿等。DB11/T 1190.2 2018 1 古建筑结 构安全 性 鉴定技术 规范 第2 部分：石 质构件 1 范围 本部分 规定 了北 京市 行政 区域内 古建 筑石 质构 件安 全性风 险等 级鉴 定的 鉴定 对象和 程序、勘 察、安全性风 险等 级判 定。本 部 分 适用 于 北京 市 行政区 域 内 以下 建 筑中 材 质为青 白 石 和汉 白 玉的 石 质构件 的 安 全性 检 查与 鉴定：a)被各级 政府 核定 公布 为文 物保护 单位 的古 建筑；b)尚未核 定公 布为 文物 保护 单位，但 被区、县 级政 府文 物行政 部门 登记 公布 为不 可移动 文物 的 古建筑；c)尚未列 为不 可移 动文 物，但经各 级政 府确 定公 布为 历史建 筑的 古建 筑；d)尚未确 定公 布为 历史 建筑，但确 有保 护价 值的 古建 筑。2 规范性 引用 文件 下列文 件对 于本 文件 的应 用是必 不 可 少的。凡 是注 日期的 引用 文件，仅 所注 日期的 版本 适用 于本 文件。凡 是不 注日 期的 引用 文件，其最 新版 本（包括 所有的 修改 单）适用 于本 文件。GB/T 50266 工 程岩 体试 验方法 标准 GB/T 50292 民 用建 筑可 靠性鉴 定标 准 GB/T 50344 建 筑结 构检 测技术 标准 WW/T 0002 石 质文 物病 害 分类与 图示 WW/T 0052 文 物建 筑维 修 基本材 料 石材 WW/T 0063 石 质文 物保 护 工程勘 察规 范 JTG E41 公路 工程 岩石 试 验规程 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。3.1 石质构 件stone member 采用青 白石 和汉 白玉 等制 作的石 枋、石板、石 梁、石柱等 单件 或组 合件 的统 称。3.2 主要构 件dominant member 自身失 效将 导致 相关 构件 失效，且危 及结 构体 系稳 定性的 构件。DB11/T 1190.2 2018 2 3.3 一般构 件common member 自身失 效不 导致 主要 构件 失效，且不 危及 结构 体系 稳定性 的构 件。3.4 受力裂 隙 stressed crack 在荷载 直接 作用 下，构件 由于承 载力 不足 而产 生的 裂隙。3.5 非受力 裂 隙non-bearing crack 除受力 裂隙 以外 的其 他裂 隙，主 要包 括风 化裂 隙和 原生裂 隙。4 符号 下列符 号适 用于 本文 件。a、b、c、d：构 件整 体的 安全性 风险 等级。a u、b u、c u、d u：构件 或其 检查项 目的 安全 性风 险等 级。R：石质 构件 的承载 力设 计 值。S：荷 载效 应组 合设 计值。0：结 构重 要性 系数。5 鉴定对 象和 程序 5.1 鉴定对 象 鉴定对 象应 包括，但 不限 于以下 内容：a)重点工 程维 修；b)古建筑 的定 期鉴 定；c)改变用 途或 使用 条件 的；d)使用过 程中 发现 安全 问题 的；e)有特殊 使用 要求 的；f)遭受地 震、风灾、水 灾等 较大灾 害的。5.2 鉴定程 序 石质构 件安 全性 风险 等级 鉴定应 按图1所示 流 程进 行。DB11/T 1190.2 2018 3 图1 鉴定流 程图 6 初步调 查 初步调 查应 包括：图 纸资 料、建 筑历 史、以往 修缮 资料的 收集 与分 析，进行 现场踏 勘。7 制定勘 察方 案 勘察方 案制 定及 勘察 工作 应符合WW/T 0063 的 规定。8 勘察 8.1 基本要 求 8.1.1 主要构 件及 节点 应逐 个检 查。8.1.2 不具备 检测 条件 的构 件，应在检 测报 告中 记录。8.2 勘察 勘察应 包括 构造 现状 勘察、历 次加 固现 状勘 察和 表 层病害 勘察，检测 内部 缺 陷，应采 用非 破损 检测方法，见附 录A。8.3 构造现 状勘 察 8.3.1 石质构 件构 造状 况勘 察应 包括构 件及 其连 接情 况、构件位 移以 及构 件的 材质、几何 尺寸 和物 理力学性 能等。8.3.2 石质构 件及 其连 接情 况的 勘察应 包括 以下 内容：DB11/T 1190.2 2018 4 a)主要节 点的 工作 状态；b)石质构 件的 荷载 及其 分布；c)石质构 件的 拼接 组合 方式，受力 方式 及支 座情 况。8.3.3 石质构 件位 移的 勘察 应在 普查的 基础 上，对发 生明 显位移 的构 件进 行检 测，并应包 含以 下内 容：a)柱脚与 柱础 的错 位；b)石柱顶 点的 位移。8.3.4 石质构 件的 材质，档 案资 料完全，可 仅进 行校 核性 检测；缺少 相关 资料，应 在不对 石质 构件 外观及受 力结 构产 生影 响的 前提下，少 量取 样，进行 薄片显 微镜 下鉴 定 和 X 射 线衍射 分析。8.3.5 石质构 件的 几何 尺寸 应包 括以下 内容：a)截面形 状及 尺寸；b)水平标 高；c)严重风 化、局部 缺失 处的 实际截 面尺 寸。8.3.6 石质构 件的 物理 力学 性能，可利 用更 换或 塌落 下来 的构件 取样 分别 按 GB/T 50266 和 JTG E41相关规 定进 行物 理性 质和 力学性 能试 验；8.3.7 无更换 或塌 落下 来的 构件，可采 用超 声波 波速 测试 无损测 试方 法测 量石 质构 件力学 性能 指标，方法见 附 录B。8.3.8 应进行 石质 构件 材料 的采 石场调 查和 采样 以测 量岩 石的物 理性 能指 标。8.4 历次加 固勘 察 历次加 固现 状的 勘察 应包 括以下 内容：a)石质构 件的 受力 状态 改变 情况；b)新出现 的位 移；c)加固材 料或 构件 的劣 化、变形或 缺失；d)修补材 料与 石材 的粘 结情 况；e)因维修 加固 对其 他构 件造 成的影 响。8.5 石质构 件表 层病 害勘 察 8.5.1 石质构 件表 层病 害的 勘察 应包括 以下 内容：a)石质构 件表 层裂 隙的 走向、分 布和 程度；裂隙 的深 度 在肉眼 不可 见，可 采用 超 声波波 速测 试的方法，见附 录C；b)石质构 件局 部缺 失处 的受 力情况，必 要时 应对 其进 行承载 力验 算；c)构件表 面剥 落、孔洞、粉 化、溶 蚀等 风化 病害 的部 位、范 围和 程度。8.5.2 对石质 构件 的风 化、裂隙 和局部 缺失 等病 害应 进行 全面检 测，应 按 WW/T 0002 规定 绘制 病害 分布图。8.5.3 在表面 病害 勘察 的基 础上，应对 所有 裂隙 进行 进一 步测量 和统 计，具体 要求 参见附 录 D 的规 定。9 安全性 风险 等级 判定 9.1 判定方 法 9.1.1 石质构 件安 全性 风险 等级 判定，应对 承载 能力、构 造、裂 隙和 历次 加固 情况 等项目 逐一 进行 检查，分 别判 定每 一受 检项 目的等 级。石质 构件 存在 严重剥 落、粉化、孔洞、表面溶 蚀、裂隙、残损 等 表面病害，结 构、尺寸 发生 明显变 化，应进 行承 载力 验算。DB11/T 1190.2 2018 5 9.1.2 验算被 鉴定 构件 的承 载能 力应符 合下 列规 定：a)构件验 算采 用的 结构 分析 方法，应符 合现 行相 关领 域设计 规范 的规 定；b)构件验 算使 用的 计算 模型，应符 合其 实际 受力 与构 造状况；c)构件的 几何 参数 应采 用实 测值，并应 计入 风化、裂 隙、缺 陷以 及损 伤等 的影 响；d)石质构 件计 算见 附 录 E。9.1.3 石质构 件符 合下 列条 件，可直接 确定 为安 全构 件：a)该构件 工作 正常，且 可靠；b)经检测，该 构件 内部 不存 在缺陷；c)该构件 未呈 现明 显的 风化、裂 隙 病害 及局 部缺 失等 情况的 破坏；d)该构件 未受 灌缝、粘 接等 修复加 固措 施或 用途、使 用条件 改变 的影 响。9.2 石质构 件安 全性 风险 等级 判定 9.2.1 石质构 件应 根据 构件 种类、检测 结果 及计 算结 果进 行安全 性风 险等 级判 定。9.2.2 石质构 件整 体安 全性 风险 等级应 划分 为 a、b、c、d 四个等 级，各等 级处 理要 求应按 表 1 规定 执行。表1 石质构 件整 体安 全性 风险 等级划 分及 处理 原则 安全性风险 等级 等级划分 处理要求 a 可接受风险，风险性符合本标准对 a 级的要求，具有足够的 承载能力 不必采取措施 b 一般风险，风险性略低于本标准对 a 级的要求，尚不显著影 响承载能 力 有条件时可采取措施 c 中等风险，风险性不符合本标准对 a 级的要求，尚不显著影 响承载能力 应采取措施 d 重大风险，风险性不符合本标准对 a 级的要求，已严重影响 承载能力 应及时或立即采取措施 9.2.3 当石质 构件 及其 连接 件的 安全性 风险 等级 按承 载能 力判定 时，应按 表 2 规定 判定。表2 石质构 件承 载能 力等 级判 定 构件分类 R/0S au 级 bu 级 cu 级 du 级 主要构件 1.0 0.9 5 0.9 0 0.90 一般构件 1.0 0.9 0 0.8 5 0.85 注：表中R 和S 分 别 为 结构 构 件 的抗 力 和 作 用效 应；0 为 结构 重要 性 系 数，世 界 文 化遗 产 地 及全 国 重 点 文物 保 护单位的建筑取1.1，其他建筑取1.0。9.2.4 当石质 构件 安全 性风 险等 级按构 造判 定时，应 按 表3 的规 定判 定。DB11/T 1190.2 2018 6 表3 石质构 件构 造等 级判 定 检查项目 au 级或 bu 级 cu 级或 du 级 构件构造 构件的构造合理，符合或基本符合现行设计规范要求 构件的构造不当，或有明显缺陷，不符合现行设计规范要求 节点、连接构造 连接方式正确，构造符合现行设计规范要求，无缺陷，或仅有局部的表面缺陷，工作无异常 连接方式不当，构造有明显缺陷，已导致构件或连接部位开裂、位移、松动，或已造成其它损坏 注：判定结果取au 级或bu 级，应根据 其实际完好程度确定；评定结果取cu 级或du 级，可根据其实际 严重程度确定。9.2.5 石质构 件安 全性 风险 等级 按裂隙 的检 测结 果判 定应 符合下 列规 定：a)石质 构件 出现 受力 裂隙 时，应 直接 定 为 du 级；b)对石 质构 件的 非受 力裂 隙，依据 裂隙 状态，判定 为 cu 级或 du 级，对 于 du 级 宜进行 定期 观测 后进 行最终判 定。9.2.6 石质构 件的 安全 性风 险等 级按历 次加 固现 状判 定时，应按 表 4 中的 规定 判定 检查项 目的 等级，石质构 件未 发生 表4 中各 检查项 目的 情况 时，检查 项目的 等级 可根 据其 完好 程度判 定 为 au 级或 bu 级。表4 历次加 固等 级判 定 检查项目 cu 级或 du 级 历次加固 原拼接已变形或锚杆已松动 铁扒锔锈蚀、变形，或榫卯已开裂 断裂粘接材料、裂隙灌浆材料与石材粘结状况不良，粘接部位重新出现裂隙或变形 9.2.7 石质构 件存 在可 能影 响结 构安全 性的 损伤，应 根据 其严重 程度 直接 定 为 cu 级或 du 级 9.2.8 柱顶的 水平 位移（或 倾斜）较大，应 按实 际受 力情 况进行 承载 能力 计算，评 估其安 全性 风险 等级。9.2.9 石质构 件整 体安 全性 风险 等级判 定，应按 承载 能力、构造、裂 隙和 历次 加固 情况等 项目 中的 最低一级 作为 该构 件整 体的 安全性 风险 等级。a)石质 构件 全部 检查 项目 都为 au 级，则石 质构 件整 体安全 性风 险等 级判 定 为a 级；b)石质 构件 全部 检查 项目 中包 含 bu 级，但无 cu 级和 du 级，则 石质 构件 整体 安全 性风险 等级 判定 为b级；c)石质 构件 全部 检查 项目 中包 含 cu 级，但 无 du 级，则石质 构件 整体 安全 性风 险等级 判定 为 c 级；d)石质 构件 全部 检查 项目 中包 含 du 级，则 石质 构件 整体安 全性 风险 等级 判定 为 d 级。DB11/T 1190.2 2018 7 A A 附 录 A（规范 性附 录）石质构 件内 部缺 陷无 损检 测方法 A.1 检测设 备 A.1.1 工作原 理 A.1.1.1 X射线 探伤 仪通 过石 质构 件 时被不 同程 度地 吸收，通过 被测构 件不 同区 域的X射 线 量有所 不同，从 而携 带 了被 测构 件 各部分 密度 分布 或缺 陷的 信息，因而 在荧光 屏上 将 显示出 不同 密度 的阴 影，根据阴 影浓 淡的 对比，判 断被测 石质 构件 内部 的缺 陷情况。A.1.2 技术指 标。A.1.2.1 高频恒压便携式X射线探伤仪由控制台、高压发射器、射线管头、冷却装置、高压线缆和低压线 缆等 组成，配 套ZET-1-X-RAY Image Processing System 软件 进行 图像 处 理。主要参 数：管电压 为200kV 220kV，管电流 应为0.100mA，焦点 尺寸 不应大 于1.5mm，焦距 应为55mm，曝光 时间 应为1min，探头 到样 品距 离应 为430mm。A.1.3 安全要 求 A.1.3.1 作业时，应 对工 作场 所进 行分区，并 在相 应的 边界 设置警 示标 识。A.1.3.2 控制区应设置在作业 场所 中周围剂量当量率大 于15 Sv/h的范围内，控制区边 界应悬挂清晰可见 的“禁止 进入X射 线 区”警 示牌。作 业人 员应 在控制 区边 界外 操作，采 取专门 的防 护措 施。A.1.3.3 现场检测作业时，控制区 内不应同时进行其他工作。X射线探伤仪应使用准直器，并视情况采用 局部 屏蔽 措施（如 铅版）。A.1.3.4 控制区 的边 界应 设定 实体 屏障。使用 临时 屏障 时，应设警 戒线 等。A.1.3.5 监督区应设置在控 制区边 界外、作业时周围 剂量当 量率大于2.5 Sv/h 的范围内，并在其边界上 悬挂 清晰 可见 的“无关人 员 禁 止入 内”警示 牌，必 要时 设专 人警 戒。A.1.3.6 探伤仪 控制 台应 设有 延时 开机装 置。A.1.3.7 实施现 场检 测前，运营 单位 应对工 作环 境进 行全 面评 估，评估 内容 应包 括工 作地 点的选 择、接触的 工人 与附 近的 公众、天气 条件、检 测时 间等。A.1.3.8 现场检 测前，检 测工 作人 员应检 查控 制区 内没 有任 何其他 人员，并 设置 警示 牌。A.1.3.9 现场检 测的 探伤 设备 中应 配备不 少于1台 的便 携式 剂 量仪。A.1.3.10 现场检测前，应对剂量仪进行检查，确认剂量仪能正常工作。现场检测期间，便携式 剂量仪应 一直 处于 开机 状态，X射 线不 应出 现曝 光异 常 或不能 正常 终止。A.1.3.11 现场检 测期 间，工作 人员 应佩戴 个人 剂量 仪、直读 剂量计 和个 人剂 量报 警仪。A.2 检测程 序 A.2.1 采用超 声波 波速 检测 仪对 石质构 件内 部缺 陷进 行普 查，对 波速 明显 低于 正常 值 的石质 构件 使用X射线探 伤仪 进行 内部 缺陷 的定量 检测。A.2.2 选定石 质构 件待 测区 域，对待测 区域 进行 布点，测 试区域 应有 部分 交叉。DB11/T 1190.2 2018 8 A.2.3 使用X 射线 探伤 仪对 构件 表 面布点 区域 依次 检测，记 录出现 缺陷 的位 置。A.2.4 有明显 缺陷的 区域，应在 该区域 增加检 测次 数并在 缺陷周 边进行 延伸 测试，确定缺 陷尺寸 和 范围。A.3 结果与 判定 X射线探 伤仪 可得到 石质 构 件内部 影像，影像 的灰度 直观显 示了石 质构 件内部 缺陷的 尺寸、形状 及分布。X 射线 影像 灰度 分布 由构件 不同 区域 对X 射线 吸 收量大 小决 定，如 图A.2：X 射线影 像由 白色 过渡 到深灰表 示对X射 线吸 收量 由 多到少，按 表A.1 规 定，应 根据灰 度变 化对 影像 内各 区域是 否存 在缺 陷进 行判断。表A.1 受检石 质构 件厚 度、缺陷 差异 与X 射 线影 像关 系 厚度或 缺陷 吸收 X 射线 量 透过 X 射线 量 X 射线 影像 厚 多 多 白 薄 稍少 稍多 灰 内部缺 陷（孔、裂隙）更少 更多 深灰 图A.1 X 射线 探伤 仪检 测结 果 DB11/T 1190.2 2018 9 B B 附 录 B（规范 性附 录）古建筑 石质 构件 力学 性能 超声波 波速 检测 方法 B.1 检测设 备 B.1.1 工作原 理 采用带 波形 显示 的低 频超 声波检 测仪 和声 波换 能器，测量 声波 在石 材中 的传 播速度、波 幅和 主频 等声学参 数，并以 超声 波波 速的大 小（此处 特指 纵波 波速）作为 判定 石材 强度 的相关 指标 之一。B.1.2 技术指 标 超声波 检测 仪由 检测 仪和 换能器 两部 分组 成，主要 技术要 求如下：a)具有波 形清 晰、显示 稳定 的示波 装置；b)声时最 小分 度 为0.1 s；c)具有最 小分 度 为1dB 的衰 减系统；d)接受放 大器 频响 范 围 10kHz 500kHz，总 增益 不 应 小于 80dB，接受 灵敏 度不 应 大于 50mV；e)换能器 的实 测主 频与 标称 频率相 差不 应大 于10%。B.2 现场检 测操 作步 骤与 数据 处理方 法 B.2.1 检测对 象确定 古建筑 出现 明显 的表 面粉 化、剥 落、孔洞 及裂 隙等 病 害现象，且 不可 进行 荷载 试 验的受 力石 质构 件，包括石 梁、石柱、石 板等。B.2.2 测区位 置的 确定 石质构 件检 测位 置表 面应 清洁、平整，换 能器 应通 过 耦合剂 的辅 助与 石质 构件 测试表 面保 持紧 密 结合。测 定区 域应 选择 石质 构件应 力集 中部 位。承受 弯曲载 荷的 构件（如 横梁），应 选择 产生 拉应 力 最 大的部位，即 中间 部位 下表 面；承 受轴 向载 荷的 构件（如立 柱），应 选择 沿高 度方向 的不 同部 位。B.2.3 耦合剂 的选 择 岩石表 面测 试所 用耦 合材 料的选 择应 以易 于清 除且 对岩石 表面 影响 最小 为原 则，不 宜选 用凡 士林 或黄油为 耦合 剂，可选 用液 体胶水 作为 耦合 剂。B.2.4 超声波 测试 方式 石质构 件的 超声 波测 试方 式中最 常用 的两 种方 法为 对穿直 透法 与直 达波 法。穿直透 法是 将收、发 换能器平 行放 置于 受检 石质 构件两 侧；直达 波法 是将 收、发 换能 器放 置于 受检 石质构 件同 一侧。B.2.5 超声波 波速 测试 B.2.5.1 石质构 件进 行波 速测 试时 构件应 干燥。露天 石质 构 件宜选 择晴 天、空 气湿 度 较小时 进行 测试，并 且测 试前3d均 无降 水发生。DB11/T 1190.2 2018 10 B.2.5.2 把两个 换能 器按 一定 距离 分别用 耦合 剂固 定于 受检 石质构 件的 表面，并把 两换 能器中 心 点间的距 离作 为声 波在 构件 中的传 播距 离（精确 到mm）。当 波速仪 启动 后，将波 形曲线 的最 先起 跳点 所对 应的 时标 值作 为纵 波到 达时间。B.2.5.3 当测试 采用 对穿 直透 法时，在受 检构 件互相 平行 的 一对测 试面 上进 行布 点，测量一 对平 行测点之间的距离。检测时 将两个换能器平行放置于 受检石质构件两侧，使用 耦合剂的换能器与测试表面应紧密结合。发现数 值异常时，可移动两换能 器到适当位置，直至波形 稳定。根据平行测点之间间距 和超 声波 声时 计算 超声波 波速(km/s)。B.2.5.4 当测试 采用 直达 波法 时，可按时 距法 求得 受检 石质 构件的 平均 波速。测 试时，将 一条线 段的一个端作为发射点，然 后在该线段上依次以不等 距布置4个6个接收点，分别测得各点间的波速到达时间。以时间为 纵坐 标，测距为横坐标，分别 作出通过原点的时距线，该线斜率的倒数即为平均波速。B.2.6 测试成 果应 用 B.2.6.1 干燥状 态下 的未 风化 青白 石波速 值为4.5 km/s 6.4 km/s。干 燥状 态下 的未 风 化汉白 玉波速值为3.5 km/s 4.7km/s。当现 场石 质构件 的波 速 值低于 上述 数值 时，可 判 断受检 构件 表面 有隐 裂隙（直 达波 法）、内 部存 在 缺陷（对穿 直透 法）或有 一定程 度的 风化。B.2.6.2 根据实 验室 内对40个 青白 石和汉 白玉 试块 的波 速、单轴抗 压强 度、弹性 模量 的测试 结果，得出B.1、B.2 线性 回归 方 程：=32.06v+30.28(r=0.80).(B.1)E=4.92v+21.30(r=0.83).(B.2)式中：单轴 抗压 强度，单 位为MPa；E 弹性 模量，单 位为GPa；v 超声 波波 速，单位 为km/s；r 相关 系数。DB11/T 1190.2 2018 11 C C 附 录 C（规范 性附 录）基于超 声波 法的 石质 构件 表面裂 隙深 度测 量 C.1 测试原 理 C.1.1 裂隙垂 直于 文物 表面 如图C.1所示，文 物表 面不 存在裂 隙时，超声 波从点I 沿直线 传播 到点II。当 文物 内有 垂直 于表面 的裂隙时，超 声波 将绕 射裂 隙进行 传播，即 从点I沿 直 线传播 到点III，再 由点III 沿直 线传 播到 点II。图C.1 裂隙垂 直于 石质 文物 表面 时 超声 波传 播示 意图 具体测 量时，应 在两 个超 声波测 点 之 间没 有裂 隙 处 进行超 声波 测试。根 据公式C.1 得出 超声 波波 速：lvt.(C.1)式中：v 超声 波波 速；l 发 射和 接收 换能 器 之间的 距离；t 超声 波在 岩体 中传 播的时 间。两个超 声波换 能器 之间有 垂直于 表面的 裂隙 时，超 声波的 传播时 间t应 由超 声 波仪得 到。设 裂隙 深度为h，d 1、d 2、l 1、l 2 等几 何尺寸 如图C.1 所示。可 得 方程组C.2：2 2 2112 2 22212dldlhhl l vt.(C.2)式中：h 裂隙 深度；d1 换 能器I到 裂隙 的垂 直距离；d2 换能 器II 到裂 隙的 垂直距 离；l 1 换能 器I 到裂 隙内 部 端点的 距离；DB11/T 1190.2 2018 12 l 2 换能 器II 到裂 隙内 部端点 的距 离；v 超声 波波 速；t 超 声波 在岩 体中 传 播的时 间。C.1.1.1 由于d1、d2、v、t为 已知 数 据，解 方程 组C.2，可求 得 裂隙深 度h，h计 算见C.3：2222 121()/4ddh vt dvt.(C.3)式中：h 裂隙 深度；d1 换 能器I到 裂隙 的垂 直距离；d2 换能 器II 到裂 隙的 垂直距 离；l 1 换能 器I 到裂 隙内 部 端点的 距离；l 2 换能 器II 到裂 隙内 部端点 的距 离；v 超声 波波 速；t 超 声波 在岩 体中 传 播的时 间。C.1.2 裂隙斜 交于 文物 表面 C.1.2.1 若裂隙 不 与 文物 表面 垂直，而 是与 其呈 角度 相交，如图C.2所示。角 是裂 隙 面的倾 角。角 可通 过罗 盘粗 略测 量，也可通 过 三 维激 光扫 描仪 精确测 量。根据三 维激 光 扫描仪 测 量 的裂 隙面 上3个 不共 线的 点的 坐标 即可 求出 角，具体 如下 所述。图C.2 裂隙斜 交于 石质 文物 表面 时 超声 波传 播示 意图 C.1.2.2 假定裂 隙面 为平 面，平面 方程式 为C.4：0 A x B y C z D.(C.5)式中：A、B、C、D 平面 方程 的系数 和常 数；x、y、z 平面 方程 的 未知数。C.1.2.3 若已知 在O-xyz 坐标 系 下 裂 隙面上 有3 个不 共线 的点，它们的 坐标 分别 为(x1,y1,z1)、(x2,y2,z2)和(x3,y3,z3)，则方程C.6 中的 系数 和常 数AD可 由式C.5 得出：DB11/T 1190.2 2018 13 2 1 3 1 2 1 3 12 1 3 1 2 1 3 12 1 3 1 2 1 3 11 1 1A y y z z z z y yB z z x x x x z zC x x y y y y x xD A x B y C z.(C.7)式中：A、B、C、D 平面 方程 的系数 和常 数；(x1,y1,z1)由三 维激 光扫描 仪测 出 的 裂隙 面上 点1的 坐标；(x2,y2,z2)由三 维激 光扫描 仪测 出的 裂隙 面上 点2的 坐标；(x3,y3,z3)由三 维激 光扫描 仪测 出的 裂隙 面上 点3的 坐标。C.1.2.4 由式（C.5）可求出裂 隙面的法 向矢量 错误!未找 到引用 源。=（l,m,n）。若 规定X轴和Y轴的正 方向 分别 为正 东和 正北方 向，可根据 已求 得 的裂隙 面的 法向 矢量，由 式C.6 求出 裂隙 面的 倾角 和倾 向：sin sinsin coscoslmn.(C.8)式中：裂隙 面的 倾角；裂隙 面的 倾向；（l,m,n）裂隙 面的 法向矢 量。此时，超声 波仍 将绕 射裂 隙进行 传播，即 从 点I 沿 直线传 播到 点III，再 沿 直 线传播 到 点 II。超 声波波 速v 可 根据 公 式C.1 测得，而 传播时 间 为 t 可 由超声 波仪 测试 得到。仍 设裂隙 深度 为 h，其 它几何尺寸如 图 C.2 所 示。方程 组 C.7：2 2 2 2112 2 2 22212(cos)sincos)sindldlhhhhl l vt.(C.9)式中：h 裂隙 深度；d1 换 能器I到 裂隙 的垂 直距离；d2 换能 器II 到裂 隙的 垂直距 离；l 1 换能 器I 到裂 隙内 部 端点的 距离；l 2 换能 器II 到裂 隙内 部端点 的距 离；v 超声 波波 速；t 超 声波 在岩 体中 传 播的时 间；裂隙 面的 倾角；裂隙 面的 倾向。解方程 组（C.7），可求 得 此时的 裂隙 深度h。C.2 测试方 法 用超声 波测 试石 质文 物表 面裂隙 深度 时，一般 采用 同侧直 达波 法。测试 时应 按下列 步骤 执行：DB11/T 1190.2 2018 14 第一步，当 两个 换能 器不 通过裂 隙时，量 测两 个换 能器中 心点 之间 的距 离，记为 l；根 据 传 播时 间t 求得该 岩石 的超 声波 速 v。第二步，将 两个 换能 器分 别置于 裂隙 两侧，并 量出 换能器 中心 点至 裂隙 的距 离 d 1 和 d 2。根 据上 述C.1 节所 示的 公式 可以 求出 裂隙深 度 h。第三步，更 换换 能器 的位 置，重 复第 二步，对 裂隙 深度求3次5次，平 均值 即为所 求得 裂隙 深度。DB11/T 1190.2 2018 15 D D 附 录 D（资料 性附 录）石质构 件表 层裂 隙测 量统 计工作 要求 D.1 测量统 计内 容 测量统 计内 容详 见表D.1。表D.1 石 质构 件表 层裂 隙 测量统 计表 编号 位置 裂隙长度 mm 裂隙宽度 mm 裂隙深度 mm 裂隙类型 照片编号 1)2)3)4)填表人：日 期：D.2 测量统 计表 填写 要求 D.2.1 编号 调查时，所 有裂 隙应 逐一 编号，编号 应根 据古 建筑 中构件 所处 位置，按 构件 类型或 构件 顺序 排列，并以此 为序 标注 在现 状实 测图上。D.2.2 位置 应填写 裂隙 所处 石质 构件 名称及 具体 部位。D.2.3 裂隙长 度 应按裂 隙表 面实 际长 度填 写。D.2.4 裂隙宽 度 应填写 裂隙 表面 开裂 最大 宽度。D.2.5 裂隙深 度 应填写 肉眼 观察 和可 测量 到的裂 隙深 度。D.2.6 裂隙类 型 根据裂 隙产 生原 因及 受力 状态，应按“受 力裂 隙”和“非 受力 裂隙”填 写。DB11/T 1190.2 2018 16 D.2.7 照片编 号 应填写 裂缝 部位 的全 景照 片图版 号。DB11/T 1190.2 2018 17 E E 附 录 E（规范 性附 录）石质构 件计 算 E.1 轴心受 压石 质构 件承 载能 力验算 轴心 受 压石 质构 件的 承载 能力，应按 公式(E.1)进行 验算：错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。.(E.1)式中：fc 石 材抗 压强 度设 计值(N/mm2)；A 受压 构件 的净 截面 面积(mm2)；N 轴 心受 压构 件的 压力 设计值(N)；0 结 构重 要性 系数。E.2 受弯石 质构 件抗 折承 载能 力验算 受弯石 质构 件的 抗折 承载 能力，应按 公式(E.2)进行 验算：.(E.3)式中：fb 石材 抗折 强度 设计 值(N/mm2)；M 受弯 石质 构件 弯矩 设 计值(N mm)；W 受弯 石质 构件 的净 截 面抵抗 矩(mm3)；0 结 构重 要性 系数。E.3 受弯石 质构 件抗 剪承 载能 力验算 受弯石 质构 件的 抗剪 承载 能力，应按 公式(E.4)进行 验算：.(E.5)式中：fs 石材 抗剪 强度 设计 值(N/mm2)；V 受弯 石质 构件 剪力 设 计值(N)；I 构件 的全 截面 惯性 矩(mm4)；b 构件 的截 面宽 度(mm)；S 剪切 面以 上的 截面 面 积对中 性轴 的面 积矩(mm3)；0 结 构重 要性 系数。DB11/T 1190.2 2018 18 E.4 石材设 计强 度 石材强 度标 准值 应根 据结 构的实 际状 态按 下列 原则 确定：a)未风化 汉白 玉、青白 石的 抗折强 度、轴心 抗压 强度 和抗剪 强度 设计 值可 按表 E.1 采 用，其他 物理性能 可参 见WW/T 0052；表E.1 未风化 汉白 玉、青白 石强 度设计 值 石材种类 抗折强度 fb/MPa 抗压强度 fc/MPa 抗剪强度 fs/MPa 青白石 2.9 75.3 2.9 汉白玉 2.9 59.4 2.9 b)当 检查其它材质的构件或 一种构件的材质由于与时 间有关的环境效应或其它 作用因素引起的性能变化 时，允 许采 用随 机 抽样的 方法，在该 种构 件 中取 5 个10 个构 件作 为 检测对 象，并 按 JTG E41 规 定测 定其 单轴 抗压 强度、抗剪 强度 和抗 折强 度或其 它力 学性 能；c)当构件 总数 少 于5 个 时，应逐个 进行 检测；d)当委托 方对 该种 构件 的石 材强度 检测 有较 严的 要求 时，也可 通过 协商 适当 增加 受检构 件的 数量。_