print_超声导波技术在埋地锚杆检测中的应用研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第28卷第9期岩土工程学报Vo1．28No．92006笠9月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringSep．，2006_l短文I}蒂带带超声导波技术在埋地锚杆检测中的应用研究何存富，孙雅欣，吴斌，王秀彦，刘增华(北京工业大学机电学院，北京i00022)摘要：分析了超声导波在埋地锚杆中传播的特性。在理论上，对于埋地锚杆，40~90kHz的L(O，1)模态的衰减值在所有模态中最小，传播距离最长：位移模式简单，易于激发；能量速度最大，容易与其他速度较慢模态区别。此段L(O

2、，1)模态可用来对埋地锚杆进行检测。同时建立实验系统，对直径22nlrn、长2m的埋地锚杆进行检测，实验结果与理论分析相吻合。关键词：锚杆：超声导波；检测；土壤中图分类号：P63l文献标识码：A文章编号：lO00—4548(2006)09一l144—04作者简介：何存富(1958一)，男，山西大同人，博士，教授，博士生导师，主要从事现代测控技术与方法、无损检测与健康评价、智能仪器与虚拟仪器技术等方面的研究。Applicationofultrasonicguidedwavestechnologytoinspectionofboltembeddedins

3、oilsHECun—fu，SUNYa—xin，WUBin，WANGXiu—yan，LIUZeng—hua(CortegeofMechanicalEngineeringandAppliedElectronicsTechnology，BeijingUniversityofTechnology，Beijing100022，China)Abstract：Propagationcharacteristicsoflongitudinalmodesofboltembeddedinsoilswerestudied．Theat~nuationoflongitudina

4、lmodeL(0，1)atarangeoffrequencyfrom40kHzto90kHzwasthesmallestinallmodes．Itsenergyvelocitywasthefastest．Anditsprofileofdisplacementwassimple，whichmadeittobeexcitedeasily．ItWasindicatedthatlongitudinalmodeL(O，1)couldbeusedintheinspectionofboltembeddedinsoilbecauseitcouldpropagatel

5、ongerdistanceintheboltandbedistinguishedfromothermodeswithslowenergyvelocity．Atthesametime，theexperimentswithbolts22millindiameter，2minlengthembeddedinsoilsdetectedusingultrasonicguidedwaveswerecardedout．ItwasshownthatlongitudinalmodeL(0，1)between40kHzand90kHzwassuitableforthei

6、nspectionoflengthandconstructionqualityofboltembeddedinsoils．Keywords：bolt；ultrasonicguidedwave；inspection；soil0引言究，并取得了一定的进展，验证了利用超声导波对锚在水利水电工程、城市建设、公路铁路建设等工杆检测的可能性，但仅限于实验室研究阶段。对于国内，应用超声导波法对锚杆的长度及锚固完整性进行程中，大量的采用锚杆支护技术(即将锚杆埋入岩石或土壤中以增强岩石或土壤的支护能力)。锚杆的施工检测的研究相关报道很少。质量直接影响着洞室或边坡的安全

7、稳定。锚杆的施工超声导波技术对锚杆施工质量的检测具有潜在优属于隐蔽工程，常规方法如拉拔实验等不但破坏构件，势。只需在锚杆露出的端部激励和接收超声导波，由于而且很难对其进行有效的检测。所以对于锚杆的长度导波本身的特性(沿传播路径衰减很小)，其可以沿杆及施工质量的新型无损检测方法越来越受到研究人员件传播很远的距离，接收到的信号则包含了锚杆的整的关注-。体性信息。因此，这种技术的特点是检测距离大(可达目前对锚固体系的无损检测研究大多限于声频应几米甚至十几米)，检测效率高，大大节省了检测时间。力波法，还处于探索阶段，所得测试波形杂乱，难以矿业常用锚杆的长度为

8、2～3m，直径为10~30real，识别判断。而利用超声导波技术对锚杆进行检测则成锚杆的尺寸正好在超声导波最