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 ，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 病害，结构、尺寸发生明显变化，应进行承载力验算。

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9.1.2 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。

9.2.1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。

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。

1石质构件整体安全性风险等级划分及处理原！

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

质构件安全性风险等级按构造判定时，应按表3

A. 1.1 工作原理

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附录A （规范性附录） 石质构件内部缺陷无损检测方法

A.1.1.1X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 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 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. 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15uSv/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2.5μSv/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

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 线探伤仪进行内部缺陷的定量检测。

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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。

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。

图A.1X射线探伤仪检测结果

B. 1.1 工作原理

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（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

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 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

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0.1us； 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 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 直达波法。穿直透法是将收、 器平行放置于受检石质构件两侧 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 试，并且测试前3d均无降水发生，

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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4.5km/s6.4km/s。干燥状态下的未风化汉白玉 速值为3.5km/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 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：

式中： 单轴抗压强度，单位为MPa； E 弹性模量，单位为GPa； 超声波波速，单位为km/s； 相关系数。

o = 32.06v + 30.28 (r=0. 80) E = 4.92v + 21.30 (r=0. 83)

C.1.1裂隙垂直于文物表面

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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

如图C.1所示，文物表面不存在裂隙时，超声波从点I直线传播到点I。当文物内有垂直于表 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I

裂隙垂直于石质文物表面时超声波传播示意图

式中： V一一超声波波速； 【一一发射和接收换能器之间的距离； t一一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，d1、d2、l1、l2等几何尺寸如图C.1所示。可得方程组C.2：

[d?+h?= d +h? =l [li +l, = vt

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换能器II到裂隙内部端点的距离； 超声波波速； 一一超声波在岩体中传播的时间。 C.1.1.1由于d、d、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:

式中： h一一裂隙深度； di 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 换能器I到裂隙内部端点的距离： 12 换能器II到裂隙内部端点的距离； 超声波波速； 超声波在岩体中传播的时间

式中： h一一裂隙深度； di 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 换能器I到裂隙内部端点的距离： 12 换能器II到裂隙内部端点的距离； 超声波波速； 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α相交，如图C.2所示。α角是裂隙面的倾角。α 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α角，具体如下所述，

.2裂隙斜交于石质文物表面时超声波传播示意

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式中： A、B、C、D一一平面方程的系数和常数； （Xi，Ji，z）一一由三维激光扫描仪测出的裂隙面上点1的坐标； （x，y2，Z2）一一由三维激光扫描仪测出的裂隙面上点2的坐标； （x，y3，zs）一一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）。若规定轴和 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 α和倾向：

α 一一裂隙面的倾角； 0 一一裂隙面的倾向； （，m，n）一一裂隙面的法向矢量。 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:

标准信息服务平台 式中： h 一一裂隙深度； di 换能器I到裂隙的垂直距离； 换能器II到裂隙的垂直距离； l1 换能器I到裂隙内部端点的距离； 换能器II到裂隙内部端点的距离； 超声波波速； 超声波在岩体中传播的时间； 裂隙面的倾角； C 裂隙面的倾向。 解方程组（C.7），可求得此时的裂隙深度h。

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

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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1；根据传播时间 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和d2。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。

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1；根据传播时间 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和d2。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。

测量统计内容详见表D.1

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附录D （资料性附录） 石质构件表层裂隙测量统计工作要求

表D.1石质构件表层裂隙测量统计表

D.2测量统计表填写要求

调查时，所有裂隙应逐一编号，编号应根据古建筑申构件所处位置，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。

应填写裂隙所处石质构件名称及具体部位。

应按裂隙表面实际长度

D.2. 4 裂隙宽度

应填写裂隙表面开裂最大宽度。

应填写肉眼观察和可测量到的裂隙深度

D.2. 6 裂隙类型

嬰隙产生原因及受力状态，应按“受力裂隙”和

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应填写裂缝部位的全景照片图版号。

E.1轴心受压石质构件承载能力验算

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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： fe 石材抗压强度设计值（N/mm）； 受压构件的净截面面积（mm）； N 轴心受压构件的压力设计值（N)； 2 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：

式中： f一一石材抗折强度设计值（N/mm）； M一一受弯石质构件弯矩设计值(N·mm）； W一一受弯石质构件的净截面抵抗矩（mm） 20一一结构重要性系数。

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：

式中： fs一一石材抗剪强度设计值（N/mm）； V一一受弯石质构件剪力设计值(N)； I一一构件的全截面惯性矩（mm）； b一一构件的截面宽度（mm）； S一一剪切面以上的截面面积对中性轴的面积矩(mm3); 2 结构重要性系数。

R f Y,sy,VS/lb

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石材强度标准值应根据结构的实际状态按下列原则确定： 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 Y 理性能可参见WW/T0052：

表E.1未风化汉白玉、青白石强度设计值

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，