錨桿長度檢測

攜.手升拓/共.筑未來錨桿長度檢測丁鵬程四川升拓檢測技術(shù)股份有限公司目錄Contents1檢測的意義2檢測方法及基本原理3提高檢測精度的主要方法4案例展示1檢測的意義背景

在隧道、邊坡、煤礦等的建設(shè)中，錨索、錨桿得到了大量的應(yīng)用，顯而易見其質(zhì)量保證是非常重要的。但是，由于巖體的風(fēng)化、地下水等環(huán)境的影響，錨索、錨桿會出現(xiàn)不可避免的老化、劣化現(xiàn)象（如預(yù)應(yīng)力松弛等）。同時，由于錨索、錨桿的施工屬于隱蔽工程，如果施工質(zhì)量得不到很好的保證，如張力不足、灌漿不密實、甚至長度不夠時，會嚴重降低邊坡的穩(wěn)定性，從而造成社會經(jīng)濟的重大損失。結(jié)構(gòu)老化劣化錨索、桿結(jié)構(gòu)安全隱患事故結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測

檢測的意義■檢測的意義錨桿是邊坡、隧道等巖土、地下工程支護最常用的支護方式之一，也是典型的隱蔽工程；錨桿工程中常出現(xiàn)的問題有長度不足和灌漿不密實。錨桿檢測概念圖2檢測方法及基本原理傳感器錨桿長度檢測方法傳感器錨桿長度檢測方法傳感器錨桿長度檢測方法傳感器來回時間T錨桿長度檢測方法錨桿長度檢測方法錨桿長度=波速*反射時間/2激振信號桿底反射信號

L——桿體長度（m）；

——計算波速（也稱為桿系波速；

——時域桿底反射波旅行時間（s)。圖2-1錨桿長度檢測基本原理

測試原理：通過激振錨桿截面后，產(chǎn)生的沖擊彈性波在錨桿內(nèi)部進行傳播，當沖擊彈性波達到錨桿與混凝土臨界面時，由于機械阻抗差異而發(fā)生反射。（如圖2-1和2-2所示）

1）媒介的機械阻抗相同（Z1=Z2）時，那么就算材料不同，也不會發(fā)生反射；2）當機械阻抗差異越明顯時，反射率也就越大。圖2-2反射時間的確定時域法；頻域法（幅頻頻差法）。桿體波速計算波速桿系波速

Cb：空置錨索（桿）中傳播的彈性波波速，僅受錨桿的材質(zhì)影響，一般可取理論波速，即錨索：5.01km/s，錨桿：5.18km/sCm：計算波速，錨索（桿）長度分析時所用的彈性波波速。Ct：即在灌漿錨索（桿）的混合體中傳播的彈性波波速。該數(shù)值與灌漿密實度、灌漿料、巖體以及信號分辨等均有關(guān)系相關(guān)術(shù)語介紹錨桿灌漿密實度檢測

在錨桿露出端上激振與受信，根據(jù)殘留振動的衰減特性來測試灌漿密實度。在錨桿頂部作用一個沖擊力后，系統(tǒng)將產(chǎn)生自由衰減振動（即殘留振動）。當灌漿質(zhì)量好時，振動能量快速衰減，振動持續(xù)時間變短（見圖2）。圖1測試模擬圖（與反射法一致）圖23提高精度的主要方法影響測試精度的主要因素■影響測試信號的品質(zhì)信號產(chǎn)生：激振（P波以外成分、殘留振動）信號接收：傳感器固定方式、耦合錨桿類型、外露、墊盤等■影響分析結(jié)果時域：降噪、信號抽取頻域計算參數(shù)提高測試信號的品質(zhì)■激振激振方式的選取：錘（大?。?、激振錐、自動激振裝置激振方向：平行與軸線外露錨桿需平直■傳感、采集傳感器的選?。罕M可能小型傳感器的固定：耦合位置、耦合方式信號采樣

激振：不同激振方式的區(qū)別激振錘激振錐超磁振源降頻自動激振

信號接收：傳感器固定方式、耦合

磁性卡座磁性卡座+特制耦合劑桿頂固定桿側(cè)固定提高分析能力和精度■時域分析降噪反射信號抽取■頻域分析分析方法■計算參數(shù)計算波速的選取露出部分的修正時域分析：降噪效果

測試信號分析結(jié)果計算波速的確定

在不同的灌漿、巖體條件下，計算波速Cm的范圍很大，可在3.8～5.2km/s。根據(jù)不同的灌漿、巖體以及邊界條件，可按下列原則取值：當錨固密實度小于30%時（如直接打入土中），取桿體波速Cb，一般可取5.18km/s；當錨固密實度大于或等于30%時，宜通過同等條件下的模型試驗或?qū)σ阎L度（不少于3根）的錨桿進行現(xiàn)場檢測，從而反推。直徑20mm、M20砂漿3d齡期在不同灌漿密實度和d/D下的計算波速4

案例展示案例展示測試簡介:

應(yīng)鐵路相關(guān)部門邀請，對新建成蘭鐵路某隧道部分錨桿長度及灌漿密實度進行測試。計算波速采用經(jīng)驗波速4.7km/s。2號、3號錨桿均為現(xiàn)場隨機選取并進行長度及灌漿密實度測試，最