浅析边坡锚杆检测.doc

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1、浅析边坡锚杆检测（四川升拓检测技术有限责任公司，四川成都610045）摘耍：伴随铁路、公路工程的飞速发展，加固高边坡、大型滑坡治理及在铁路路基的高边城防护工程，应用预应力锚杆加固成为此类工程常用技术。涉及到锚杆检测的内容主耍有：锚杆长度检测、锚杆灌浆密实度检测以及锚杆张力检测等。关键词：锚杆长度检测，锚杆灌浆密实度检测，锚杆张力检测伴随铁路、公路工程的飞速发展，加固高边坡、大型滑坡治理及在铁路路基的高边城防护工程，应用预应力锚杆加固成为此类工程常用技术。涉及到锚杆检测的内容主耍有：锚杆长度检测、锚杆灌浆密实度检测

2、以及锚杆张力检测等。在隧道、边坡的建设中，岩锚索、锚杆得到了大量的应用，岩土锚固技术儿乎遍及土木工程的各个领域，如边坡、基坑、隧道、坝体、码头、船闸、桥梁等。它是利用锚杆周围地层岩土的抗剪强度来传递结构物的拉力或保持地层开挖面的口身稳定，由于锚杆、锚索的使用，使锚固地层产生压应力区并对加固地层起到加筋作用可以增强地层的强度,改善地层的力学性能可以使结构与地层连锁在一起,形成一种共同工作的复合体，使其能有效地承受拉力和剪力，并能提高潜在滑移面上的抗剪强度，有效地阻止坡体位移。显而易见其质量保证是非常重要的。但是，由

3、于岩体的风化、地下水的影响，锚索、锚杆不可避免出现会各种老化、劣化现象（如预应力松弛等）。另一方面，由于其属于隐蔽工程，如果施丁质量得不到很好的保证，如张力不足、灌浆不密实，甚至长度不够时，会严重降低边坡的稳定性，从而造成社会经济的重大损失。我们历时多年，与国内外相关机构合作开发了一整套针对岩锚质量的解决方案和技术体系。该方案基于无损检测技术，具有测试效率高、可靠性好、对岩锚无损伤等特点,可以大大地提高岩锚施工的质量保证度。该技术体系的检测内容主耍包括：1）锚杆（全长粘结型）灌浆密实度2）锚杆及锚索长度3）锚固应

4、力（张力）。整个技术休系采用冲击弹性波作为测试媒介，并集成到一套测试设备屮（岩锚多功能检测仪，SRB-MATS）。其测试精度和效率达到工程要求，已在国内外众多工程屮得到了实际应用。我们具有相关技术的全部知识产权，并申请和获得了多项国家发明专利，产品出口到口本等海外。照片1-1岩锚多功能检测仪（SRB-MATS）S型一、锚杆长度测试在锚杆小间的某处的淋浆出现根据不密实现象时，和当于出现材料的不连续性。这种不连续性可以用机械阻抗来表示。（一般用z來表示材料的机械阻抗，z二心，这里的人是断血截面积））发生变化的边界血上

5、，传播的弹性波会产生波的反射和透过。1）基木理论基础：两种不同媒介垂直入射这是最简单的一种情况，例如在锚杆的底部，锚杆与周围岩体之间就存在较大的阻抗差。此时，激振产生的弹性波的反射可以分析如下：入射波片I反射波片t透过波冬I2-2-5变化的机械阻抗面发生的反射和通过这里，岭'v«T表示单元1的粒子的运动速度（入射和反射）,v2J表示单元2(1-1)(1-2)仃-3)(1-4)的粒子的运动速度。在界面上产生弹性波的反射以及通过，可以表示如下:反射波：片T二注乞片丄透过波：v21=—VjJ+O此外，反射波和透过波的大

6、小用振幅率來表示。I7—7I振幅反射率：R二匚'丄©+5振幅透过率：T=亠」可+6弹性波的反射和透过具有如下性质。⑴媒介的机械阻抗和同（召=6）,那么就算材料不同，也不会产生波动；⑵两种媒介的机械阻抗相差越大，反射率也越大。对于锚杆检测而言，锚杆的先端是软弱土层时，其反射信号则要比先端是坚硬岩石时更为明显；⑶在机械阻抗减少（可＞6）时，反射波和入射波符号相同（相位相同）。当锚杆的先端是土层和松散岩体、混凝土时，其反射信号与激振信号同向，而在先端是坚硬岩石，其反射信号有可能与入射信号反向。二、基于反射特性的灌浆密实

7、度测试方法为了在提高测试精度的同时兼顾测试效率，因此我们采川了基于冲击弹性波的两种方法进行测试。具体请参考表2-2o图2-1锚杆灌浆不密实示意图表2-1锚杆灌浆密实度测试项目一览表测试方案方案简介备注基于反射特性在锚杆露出端上激振与受信，根据反射信号的位置利强度来测试灌浆密实度理论上可测试整个锚杆的淋浆密实度，并能够进行缺陷定位基于振动衰减特性在锚杆露出端上激振与受信，根据残留振动的衰减特性來测试灌浆密实度可测试露出端部附近的灌浆密实度图2-3基于反射特性的原理2）基本理论基础：小间有不同夹层的情况当一种材料小夹

8、有另一种材料，例如在锚杆小有局部灌浆不密实的场合，在媒介1和媒介2（^2=）的两个交界处均会产生的透过和反射，如下式所示。当入射波是调谐波时,IAI2Z22COS?伙2厶）+（汀+込2?）sin2伙2厶）（2-1）其屮，T:振幅的透过率（绝对值）k2=^/V2z媒介-2屮的波数L:媒介-2的长度媒质・1媒质・2媒质透过波[=>入射波反射波介入不同的媒介时弹性波的反射同样，