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锚杆锚固质量无损检测技术及应用
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锚杆锚固质量无损检测技术及应用
•二、锚杆的主要类型
•（12）临时锚杆 ：达不到主体工程同等使用年限标准， 只要求在工程施工期间或特定阶段起作用的锚杆，工程正 常运用工况条件下一般不考虑其作用。 •（13）系统锚杆 ：根据岩（土）体整体稳定要求，在整 个开挖面上，按一定间距、一定规律布置的锚杆 。 •（14）随机锚杆：为防止岩（土） 体塌落或滑动 ，在局 部布设的锚杆
锚杆锚固质量无损检测 技术
锚杆锚固质量无损检测技术及应用
•交 流 提 纲
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•目录
•一、前言 •二、锚杆的主要类型 •三、规程条文及说明 •四、锚杆声波反射法检测原理 •五、模拟锚杆试验 •六、工程应用及总结 •七、结束语
锚杆锚固质量无损检测技术及应用
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锚杆锚固质量无损检测技术及应用
•三、规程条文规定及说明
•3.1.4 锚杆锚固质量宜分项目或单元进行抽样检测。 •（大型工程包含的项目较多，有些项目的施工周期较长， 分单元进行施工与验收，可按项目和单元检测，以便与施 工、验收相对应） •3.1.5 锚杆锚固质量无损检测资料分析，宜对照所检测工程 锚杆模拟试验成果或类似工程锚杆锚固质量无损检测资料 进行。（对于大型工程一般应进行锚杆模拟试验，但不可 能所有型号、所有地质条件下的均进行锚杆模拟试验，还 应通过在检测过程中总结规律，逐步建立工程的锚杆检测 图库。为了保证检测成果质量，在内业资料整理前，应对 所检测的每根锚杆的检测数据进行检查验收，锚杆检测数 据合格的方可进行资料分析处理。单项工程可对检测过的 锚杆进行系统抽样检查，通过抽样检查控制一个工程单元 的检测数据质量是否合格 ）
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锚杆锚固质量无损检测技术及应用
论锚杆的检测
论锚杆的检测（四川升拓检测技术有限责任公司610045 2015.07.01 SCIT-X）相关检测内容：锚杆检测，锚杆质量检测，锚杆检测技术，锚杆的检测，锚杆测试锚杆检测：埋入长度----------反射法锚杆检测：锚固力-------------等效质量法锚杆检测：灌浆密实度-------单面反射法锚杆常运用于交通、水利、煤矿等行业的边坡、隧道、矿洞加固支护。
其工艺是通过打入土体锚杆并且注浆加强土体的连接，坡面用钢筋网片加喷射细石混凝土护壁，保证基坑边坡土体稳定。
因其属于隐蔽工程，若施工中出现张力不足、灌浆不密实，甚至长度不够时，会直接降低边坡稳定性，导致重大经济损失。
升拓检测基于冲击弹性波检测理论，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要包括：1)锚杆（全长粘结型）灌浆密实度2)锚杆及锚索长度目前，对于锚杆，采用冲击弹性波的检测方法是最为普遍的：1) 基于冲击弹性波反射特性；2) 基于冲击弹性波衰减特性；一般来说，基于反射特性的检测方法可以检测锚杆长度和整个长度范围内的灌浆缺陷，测试范围大。
而基于衰减特性的方法则只能测试测试锚头附近，或者短锚杆的灌浆缺陷。
二、锚杆长度及灌浆密实度检测原理2.1锚杆长度测试在锚杆中间的某处的灌浆出现根据不密实现象时，相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 来表示材料的机械阻抗，CA z ρ=，这里的A 是断面截面积））发生变化的边界面上，传播的弹性波会产生波的反射和透过。
1) 基本理论基础：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：图2-1-1 变化的机械阻抗面发生的反射和通过这里，↓1v ，↑1v 表示单元1的粒子的运动速度（入射和反射），↓2v 表示单元2的粒子的运动速度。
锚杆无损检测1
3.检测数据分析与判定
(1)锚杆杆体长度计算 1）锚杆杆底反射信号识别 2）杆底反射波与杆端入射首波波峰间的时间差即为杆底反射时差 3）时间域杆体长度应按 L 1
2 cm
t
e
(3)缺陷判断及缺陷位置计算应符合下列要求： 1）时间域缺陷反射波信号到达时间应小于杆底反射时间； 2）频率域缺陷频差值应大于杆底频差值； 3）锚杆缺陷反射信号识别可采用时域反射波法、幅频域频差法等； 4）缺陷反射波信号与杆端入射首波信号的时间差即为缺陷反射时差； 5）缺陷位置应按(3-1)式计算： x 1 t C x m 2
2.声波反射法应用的基本规定
1锚杆杆体声波纵波速度宜大于围岩和粘结物的声波纵波速度；
2锚杆杆体直径宜均匀，且不小于14mm；
3施工方应提供详细的锚杆连接资料； 4锚杆端头应外露，外露杆体应与内锚杆体呈直线 5锚杆外露端面应平整，便于激振器激振和接收传感器的安装， 且保证激振信号和接收信号的质量 6锚杆记录编号应与锚杆图纸编号一致。
性杆件，在锚杆端部激发应力波，应力波沿锚杆向下传播，遇 到波阻抗发生变化的界面产生反射波，安装在锚杆端部的探头
接收到此反射波，通过分析此反射波的性质来推断锚杆的长度
和空浆、欠密实等缺陷。
初步判断。锚杆缺陷包括长度短缺、空浆、不密实。 锚杆注浆密实度好，波形就规则、频率相对较高、 振幅较小，衰减快且有规律。由波动理论方程可知， 当应力波从正常的锚杆部位传到空浆部位，波阻抗 相对变小，其反射系数为负值，空浆部位的反射波 和人射波相位相反，锚杆底部如和岩体接触的不紧密， 底部反射会明显且和人射波相位相反。应力波传播到 不密实部位通常表现为波幅的突然衰减。应力波反射 法就是在实测波形中找出不符合衰减规律的波，如相 对前后波幅突然增大或减小的波，结合仪器给定的其 他参数，综合判断锚杆质量。
探讨隧道锚杆质量无损检测
探讨隧道锚杆质量无损检测摘要:本文对隧道的锚杆锚固质量进行了无损检测试验研究, 并对检测技术进行了探讨。
结果表明, 作为一种工程质量管理辅助手段, 采用应力波对锚杆锚固质量进行无损检测, 丰富了隧道围岩锚固质量检测方法, 为隧道工程建设提供更好的质量保障。
关键词: 锚杆; 无损检测; 声频应力波1检测基本原理1.1工作原理在隧道内锚杆、混凝土砂浆和围岩组成的系统中, 密实状态下的锚固剂凝固后, 密实度与锚杆杆体的密实度十分相近, 在锚杆孔中, 其与锚杆杆体紧密握裹, 可近似为一个组合杆体。
而锚杆与锚固剂的强度明显大于隧道围岩, 故完全锚固时可把其组合体近似看作是嵌入围岩的一维杆状体, 但实际上有时不能完全锚固, 形成砂浆不连续, 此时锚杆的抗拔力下降, 这是需要检测的内容。
由锚杆端部发射的声频应力波经杆体向锚杆内传播, 当遇到存在波阻抗差异的界面(如空洞、锚杆与砂浆等界面) , 将发生反射、透射或散射。
在实际工程中透射波不易测得, 但反射波可在其传至锚杆顶端时, 通过固定在锚杆顶部的传感器(加速度型或速度型) 测得, 由于反射波携带锚固系统内的信息, 将其放大、滤波和数据处理, 识别来自不同部位的反射信息。
根据这些反射信息, 结合其他工程资料, 可判断锚固系统不同部位的锚固质量。
超声波锚固系统无损检测原理见图1。
图1锚固系统无损检测原理示意1.2分析原理应力波法是基于一维杆件的波动理论。
根据波在锚杆中传播的一维波动方程及波在上、下界面处质点位移的连续条件和力的平衡条件, 得出式中, T 为透射系数; R 为反射系数;P1、c1、A1 分别为锚杆与锚固剂组合杆体的密度、波速、横截面; 波阻抗Z1 = P1 c1A1; P2、c2、A2 分别为锚杆杆体的密度、波速、横截面; 波阻抗Z2 = P2c2A2。
可以看出, 在杆中截面面积或材料性质发生变化时, 入射波将在该截面上发生反射和透射。
其反射波和透射波幅值的大小与截面面积和波阻抗相对变化的程度有关。
锚杆无损检测应力波反射法原理课件
锚杆无损检测应力波反射法原理
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锚杆无损检测对比试验研究 锚杆施工属于隐蔽工程，水利水电工程锚杆多为全长粘结型锚杆，锚杆长度与锚杆饱满 度是锚杆质量重要指标。传统的锚杆抗拔力检测对锚杆的锚固力判断非常准确，但仍有不 足之处，一是抗拔力测试方法是一种破坏性检测。二是抗拔力并不能完全反映锚杆的锚固 状态。三是锚杆饱满度对锚固质量有较大影响，若注浆对钢筋的包裹不好，钢筋会很快腐 蚀而失去锚固作用。因此在传统抗拔力检测符合要求后，因锚杆饱满度不足造成崩塌的事 故仍时有发生。另外，传统的拉拔力检测也无法测出锚杆的实际长度，而锚杆无损检测技 术能够快速准确无损地检测锚杆长度与锚杆饱满度。
图中，P为输入向量，R 为输入数，Q 为输入矢量(样本)，W1，b1和W2，b2分别为第 1 层、第2层 神经元的权值和阈值，S1，S2 分别为第 1 层、第 2 层神经元数，al和 a2 为输出向量。 本例中，R=5，Q=5，S1=7，S2=1。
锚杆无损检测应力波反射法原理
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接收波的阻尼自振基频可通过测量接收波周期的方法来计算，或通过对实测响应的离 散傅氏变换获得。地层的等效粘滞阻尼系数的估计值为
锚杆无损检测(应力波反射 法)原理
小组成员： 高松
郑月敏
锚 2、简单的分类 3、利用BP神经网络进行锚杆承载力智能预测 4、锚杆无损检测
锚杆无损检测应力波反射法原理
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锚杆无损检测应力波反射法原理
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锚杆支护实质上是把锚杆安装在巷道的围岩中，使层状的、软质的岩体 以不同的形态得到加固，形成完整的支护结构，提供一定的支护抗力，共同 阻抗其外部围岩的位移和变形。
分类
(1)木锚杆。我国使用的木锚杆有两种，即普通木锚杆和压缩木锚杆。 (2)钢筋或钢丝绳砂浆锚杆。以水泥砂桨作为锚杆与围岩的粘结剂。 (3)倒楔式金属锚杆。这种锚杆曾经是使用最为广泛的锚杆形式之一。由于 它加工简单，安装方便，具有一定的锚固力，因此这种锚杆在一定范围内至 今还在使用。 (4)管缝式锚杆。是一种全长摩擦锚固式锚杆。这种锚杆具有安装简单、锚 固可靠、初锚力大、长锚固力随围岩移动而增长等特点。 (5)树脂锚杆。用树脂作为锚杆的粘结剂，成本较高。 (6)快硬膨胀水泥锚杆。采用普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥加入外加剂 而成，具有速凝、早强、减水、膨胀等特点。 (7)双快水泥锚杆。是由成品早强水泥和双快水泥按一定比例混合而成的。 具有快硬快凝、早强的特点。
锚杆锚固质量无损检测技术探讨
锚杆锚固质量无损检测技术探讨摘要：在地下工程中锚杆支护已经获得广泛应用，采用锚杆对围岩进行锚固，而锚杆锚固质量的优劣直接影响着洞室的安全。
因此采用何种方法检测锚杆锚固的质量，确保工程质量，是近年来很多专家学者研究的课题。
文章结合工程实例采用声波反射法对锚杆长度和锚固密实度进行检测，总结锚杆无损检测经验，探讨其今后发展方向。
关键词：锚杆；锚固质量；无损检测技术1基本原理和工程概况通过在锚杆端头施加一个激振力产生应力波，应力波沿杆体向锚杆底端传播，在传播过程中遇到波阻抗变化界面时就会产生反射和透射应力波。
通常砂浆充填不均匀或不密实、杆体材质发生变化等均可产生波阻抗的变化，然后采集和分析反射波的传播时间、幅值和波形特征。
通过对信号进行处理和分析，就能判断锚杆长度和注浆密实度的情况，从而评定锚杆的锚固质量。
广东抽水蓄能电站，枢纽工程主要由上水库、下水库、输水发电系统及地下厂房洞室群等辅助工程等组成。
为确保大跨度地下厂房顶拱的施工安全，控制围岩变形，采用全长粘结性锚杆进行支护，工程锚杆总数约为8万根左右，锚杆设计直径主要有φ25mm、φ28mm两种,锚孔直径分别为42mm、50mm、54mm，锚固砂浆强度为M30，设计长度主要有3～11m。
2锚杆模拟试验为积累工程锚杆的检测经验，获得真实可靠的对比数据，现场先选用该工程具有代表性的锚杆类型进行模拟试验，模拟试验分为室内锚杆试验和现场模拟锚杆试验：其中室内模拟锚杆试验3根，采用内径与锚杆孔径相同的PVC管，将外径略小于PVC管的内空软橡胶胶管套在设计不密实段的杆体上，两端用铁丝扎紧防止浆液渗入；现场模拟锚杆共11根，在通风洞风机室洞室侧壁施工，采用先注浆后安装锚杆方式进行，缺陷位置采用内空软橡胶管套在锚杆杆体上，两端用铁丝扎紧防止浆液渗入。
模型锚杆试验分别在注浆后3天、7天、14天和28天龄期进行了测试试验，根据不同龄期实测的曲线和实际缺陷类型进行对比。
3工程锚杆现场检测由于工程的特殊性，很多部位不允许进行抗拔试验，只能进行无损检测。
应力波反射法在隧道工程中锚杆锚固质量检测的应用
应力波反射法在隧道工程中锚杆锚固质量检测的应用【摘要】:隧道锚杆的施工质量检测在规范中只有提到检测抗拔力，不过一般一根锚杆只要头子上有50-100cm的锚固剂就可以满足抗拔力的要求，所以采用抗拨力检测是不能完全反映出施工中锚杆锚固质量的，应用一维弹性波反射原理，通过弹性波在锚固体系中的传播、散射、反射和衰减特性来检测分析锚杆与浆液、浆液与围岩的胶结质量及锚杆的长度、缺陷位置，有效的真实反映锚杆锚固质量，通过以云景二标项目部2个隧道的现场检测，论述无损检测技术在锚杆施工质量检测中的可行性及可靠性，为推广无损检测技术在隧道锚杆施工质量控制中的应用提供一些参考。
【关键词】锚杆水泥净浆施工控制锚杆检测【正文】一、前言锚杆施工是隧道施工过程中维护围岩稳定，保证施工安全的重要支护手段之一。
施工完成后，在一定程度上还可作为永久支护的一部分发挥作用。
因此，在施工中如何保证和检查锚杆的施工质量，是极为重要的，但从目前施工状况看，锚杆施工中主要存在以下几个问题：⑴、钻孔困难：由于作业空间狭小，岩层强度高钻到底困难。
⑵、注浆困难：因隧道围岩破碎，水泥净浆稠度小、强度低，注浆持续时间短，而且很容易倒流，或者过段时间沿缝隙流走，造成空洞。
水泥净浆稠度稠施工中注浆压力不足，很难注浆到位。
⑶、锚杆安装困难：因隧道围岩破碎，锚杆钻孔内很容易掉渣、掉块，使锚杆安装不到位或无法安装。
⑷、垫板安装困难：因边墙锚杆杆体多采用直径为22mm的螺纹钢筋，尾端不能直接安装垫板，需要焊接专门加工的有丝扣的尾端，质量难于保证。
由以上的施工困难造成锚杆长度不足、不配置垫板、布置不合理、砂浆充填不密实等诸多质量隐患，甚至“长锚短打”现象也时有发生。
采用抗拨力检测不能有效的检测锚杆的锚固质量的，采用jl-mg(c)锚杆质量检测仪检测能有效的检测锚杆的长度及注浆的饱满度。
二、工作原理及检测数据分析与判定jl-mg(c)锚杆质量检测仪由采集仪、发射震源、检波器和分析处理软件组成。
锚杆锚固质量无损检测
仪器面板的介绍
USB： 数据传输及打印接口。 充电： 给机内电池充电，主机
关机充电才有效。 背光： 打开或关闭液晶显示背
光灯。 信号： 信号采集接口，接数据
采集线。 开关： 开关仪器主机。 指示灯： 当充电时为红色，充
好后自动熄灭。 光电旋钮：起控制作用，具有
选择和确认的作用。 •
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锚杆仪器的工作原理
JL-MG(C)锚杆质量检测仪由采集仪、发射震源、 检波器和分析处理软件组成。发射震源产生的弹 性波，沿着锚杆传播并向锚杆周围辐射能量，检 波器检测到反射回波，并由检测仪对信号进行分 析与存储。反射信号的能量强度和到达时间取决 于锚杆周围或端部的灌浆状况。通过对信号进行 处理和分析，可以确定锚杆长度以及灌浆的整体 质量（目的）。
（4）测试单位、测试人员、测试日期和锚杆类型四项为可选设置， 对采集结果没有影响，在PC机上可以设置。
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（5）估计波速、估计长度：应尽量准确，输入后将根据锚杆长自动 设置采样间隔。以设置“估计波速 ”为例
输入方法为：光标停在“估计波速”上，轻按旋钮，弹出设置界面
，显示参数的最大值和最小值，设置值的缺省值为5120，小光标停在
（9）切换波形：在当前锚杆采集的6道波形之间切换。在此轻按旋钮 ，然后旋转旋钮，则可进行转换。
（10）光标一和光标二：每道波形上有两个光标，最左侧的为光标一 ，表示锚杆的起始位置，最右侧的为光标二，表示锚杆的终点位置。 在这两个功能键上轻按旋钮，再旋转旋钮，则可移动光标，读取锚杆 长度。
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波形回放
左右旋转旋钮可在不同功能键或目录文件栏上切换，轻按旋钮可执行 功能或选定目录和文件。
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文件管理
从开机界面点击“文件管理”，进入文件管理界面。“打开”功能与波形 回放中相同，下面介绍传送、删除和格式化功能。
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31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
锚杆无损检测(应力波反射法)原理
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏