土木工程锚杆密实度检测

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1、升拓技术—锚杆密实度检测升拓资料库—X—岩锚检测03走进升拓感受未来sensingthefuture土木工程中锚杆密实度检测（四川升拓检测技术有限责任公司，四川成都610045）摘要：在土木工程中，锚杆应用广泛，如矿山中巷道支护、边坡、隧道、大坝体等做为主动加固。然而即使采用新的灌浆工艺和灌浆材料，也会出现无法保证灌浆质量的情况。岩土工程锚杆密实度检测成为当今无损检测一大重点，我公司开发的灌浆密实度测试方案综合了国内外以及我们研发的多种技术，其最大的特点在于既可以快速定性测试，也能够对有问题的管道进行缺陷定位，从而达到了测试效率和精度的最优化。关键词：土木工程检

2、测，锚杆灌浆密实度检测，锚杆密实度检测，定性测试，定位测试在土木工程中，锚杆是当代地下开采的矿山当中巷道支护的最基本的组成部分,他将巷道的围岩束缚在一起,使围岩自身支护自身。现在锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡，隧道，坝体等进行主动加固。我国的世纪工程———三峡工程，其大坝施工中使用了大量锚杆(索)维护开挖的边坡、岩壁。锚杆位于岩土体内与岩土体形成一个新的复合体。这个复合体中的锚杆是解决围岩体的抗拉能力低的缺点。从而使得岩土体自身的承载能力大大加强。然而常会在工程建设中，即使采用新的灌浆工艺和灌浆材料，也出现无法保证灌浆质量的情况。岩土工程锚杆密实度检

3、测成为当今无损检测一大重点。检测技术现状长期以来，研究人员开发了多种方法。按测试所采用的媒介来分，大致可以分为：1)基于放射线（X光、伽马射线、铱192等）的检测方法；2)基于电磁波的检测方法（如电磁雷达）；3)基于超声波的检测方法；4)基于冲击弹性波的检测方法一般来说，基于放射线的检测技术精度较高，但测试设备复杂，检测成本高，难以大范围检测。电磁雷达则受钢筋影响大，对缺陷不敏感、测试精度低，同时也无法测试金属波纹管内的灌浆密实度。超声波法和冲击弹性波法尽管从理论上能够检测灌浆密实1028-68611518四川升拓检测技术有限责任公司升拓技术—锚杆密实度检测升拓

4、资料库—X—岩锚检测03走进升拓感受未来sensingthefuture度，但迄今为止尚无简捷可靠的、实用化的针对灌浆密实度的无损检测技术和设备。我公司开发的灌浆密实度测试方案综合了国内外以及我们研发的多种技术，其最大的特点在于既可以快速定性测试，也能够对有问题的管道进行缺陷定位，从而达到了测试效率和精度的最优化。基于反射特性的灌浆密实度测试方法为了在提高测试精度的同时兼顾测试效率，因此我们采用了基于冲击弹性波的两种方法进行测试。具体请参考锚杆灌浆密实度测试项目一览表。灌浆缺陷处锚杆灌浆不密实示意图锚杆灌浆密实度测试项目一览表测试方案方案简介备注在锚杆露出端上激

5、振与受信，根据反基于反射理论上可测试整个锚杆的灌浆密实射信号的位置和强度来测试灌浆密特性度，并能够进行缺陷定位实度在锚杆露出端上激振与受信，根据残基于振动留振动的衰减特性来测试灌浆密实可测试露出端部附近的灌浆密实度衰减特性度锚杆灌浆质量无损检测示意图2028-68611518四川升拓检测技术有限责任公司升拓技术—锚杆密实度检测升拓资料库—X—岩锚检测03走进升拓感受未来sensingthefuture充填良好：激振信号1）杆底反射信号微弱2）之前无明显反射杆底反射信号充填不良：激振信号1）杆底反射信号明显2）之前有明显反射杆底反射信号缺陷反射信号基于反射特性的原

6、理1)基本理论基础：中间有不同夹层的情况当一种材料中夹有另一种材料，例如在锚杆中有局部灌浆不密实的场合，在媒介1z=ρvAz=ρvA（1111）和媒介2（2222）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，

7、E

8、2z1z2

9、T

10、==

11、A

12、4z2z2cos2(kL)+(z2+z2)sin2(kL)122122其中，T：振幅的透过率（绝对值）k=ω/V22：媒介-2中的波数L：媒介-2的长度3028-68611518四川升拓检测技术有限责任公司升拓技术—锚杆密实度检测升拓资料库—X—岩锚检测03走进升拓感受未来sensingthefuture

13、灌浆缺陷媒质-1媒质-2媒质-1入射波透过波反射波介入不同的媒介时弹性波的反射同样，可以得到振幅反射率的绝对值R：2R=1−T因此，在有不同媒介介入的场合下，(1)反射（通过）率与频率相关，通常高频波容易反射。(2)在特定的频率下,即ωL2πfLkL===n⋅π2VV22也就是nV2L=2f时反射波消失。通常，锚杆的P波波速约为5.1～5.2km/s，若激振信号的频率为5KH时，对长度为0.5、1、1.5米┅左右的灌浆缺陷就会难以检测。2)基本理论基础：反射能量如前所述，根据杆底反射信号的强弱也可以判断锚杆灌浆质量的好坏。而杆底反射信号的强弱可以用下式表示：A=

14、A⋅η⋅η⋅ηB0123