锚杆无损检测1.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,锚杆无损检测,1.,锚杆锚固质量无损检测原理,(1),杆长检测原理,(2),注浆密实度检测原理,研究意义,对于锚杆锚固系统，主要缺陷主要有：,锚杆锚固质量,锚固力,锚固状态,a,锚固段长度,b,自由段长度,c,密实度,d,施工缺陷等,1),筋材本身缺陷,2),胶结体缺陷,3),胶结体与筋材、围岩的粘结不好,所以，锚杆的质量检测对,评价锚固质量是必不可少的。,1),对锚杆荷载变化进行长期或短期观测,可采用按机械、液压、振动、电气和光弹原理制作的各种不同类型的测力计。,但这些测力计一般需要预埋,受电磁场干扰大,在潮湿、温差大的条件下灵敏度大大降低更不能适应在偏载和爆破震动、坍落岩石的冲击下长期正常工作。,研究现状,传统的锚杆锚固质量的检测,主要有两种,:,2),对锚杆进行抗拔试验，通过抗拔试验得到荷载,-,位移曲线来确定锚杆的抗拔承载力，并间接分析锚杆的锚固质量。,这种方法的缺陷是：,a.,它是一种破坏性的检测方法；,b.,抽检的样本数十分有限，难免以偏概全；,c.,不能对锚杆的锚固质量作充分的肯定；,d.,不能检测锚杆的实际长度。,鉴于上述原因，无损探伤技术进入了锚固质量检测系统，形成了锚杆质量无损检测技术，其主要包括,声波反射法,和,应力波反射法,，同时还有在此基础上发展起来的弹性应力波法、小应变法、动测法、声频应力波法、超声导波法等。,在锚杆无损检测的,理论,和,工程应用,方面有许多单位和个人做了大量的研究工作，极大的推动了我国岩土锚固工程和工程质量无损检测技术的发展，但是,锚杆无损检测,是一项很复杂的系统工程，,无论在理论上还是实践中都还存在很多的问题需要继续研究。,(,一,),声波反射法,声波反射法,检测锚杆长度的,理论依据,是波在杆中传播的运动学特性；,检测砂浆饱和度的理论依据是波在杆中传播的动力学特性。,具体做法,是在锚杆顶端施加一瞬态激振力，由布设在锚杆顶端的一个,传感器接收反射信号，通过对所接收的反射信号进行时域、频域分析，以,获得锚杆的有效锚固长度、砂浆饱和度、工作荷载、极限承载能力等参数，,并据此对锚杆的锚固质量进行评价。,(,二,),应力波反射法,应力波反射法,锚杆检测技术源自于建筑桩基低应变检测法，其,基本原理,是,一维波动理论，将锚杆及其握裹砂浆视为一维弹性杆件，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。,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；,3,施工方应提供详细的锚杆连接资料；,2,锚杆杆体直径宜均匀，且不小于,14mm,；,6,锚杆记录编号应与锚杆图纸编号一致。,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,4,锚杆端头应外露，外露杆体应与内锚杆体呈直线,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,(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：,呈单峰形态，或可见微,弱的杆底谐振峰，其相,邻频差,呈单峰或不对称的双峰,形态，或可见较弱的谐,振峰，其相邻频差,呈不对称多峰形态，可,见谐振峰，其相邻频差,呈多峰形态，杆底谐振,峰明显、连续，或相邻,频差,质量等级,波形特征,时域信号特征,幅频信号特征,密实度,D,A,波形规则，呈指数快速衰减，持续时间短,2L/C,m,时刻前无缺陷反射波，杆底反射波信号微弱或没有,B,波形较规则，呈较快速衰减，持续时间较短,2L/C,m,时刻前有较弱的缺陷反射波，或可见较清晰的杆底反射波,90%-80%,C,波形欠规则，呈逐步衰减或间歇衰减趋势形态，持续时间较长,2L/Cm,时刻前可见明显的缺陷反射波或清晰的杆底反射波，但无杆底多次反射波,80%-75%,D,波形不规则，呈慢速衰减或间歇增强后衰减形态，持续时间长,2L/C,m,时刻前可见明显的缺陷反射波及多次反射波，或清晰的、多次杆底反射波信号,0.6,多处不密实或空浆,波形不规则，底部有较强的反射波底部反射波提前（锚杆欠长）或有多处较强的反射波,不合,格,合格,75%80%,0.40.6,局部不密实或空浆,波形欠规则，有底部反射波和较强的局部反射波,合格,合格,80%90%,0.20.4,局部欠密实,波形较规则，有底部反射波和局部有较弱的反射波,良,合格,90%,0.2,密实,波形规则，只有微弱的 底部反射波或没有地步反射波,优,判定指标,百分比,锚杆锚,固质量,等级,长度指标,灌浆饱满度,锚固,状态,波形特征,质量,分类,第,1,根锚杆局部存在砂浆灌注不密实情况，锚固等级应为一般。,第,4,根锚杆锚固长度未达到要求，也属不合格。,根据锚杆锚固等级判定标准可知，第,2,、,3,、,5,根锚杆波形清晰，,底部无明显反射，是砂浆灌注得非常好的锚杆，锚固等级应为优良,锚杆无损检测示意图,发射装置,功率放大器,随机信号发生器,锚杆,应力波传感器,滤波器,前置放大器,A/D,转换器,计算机,锚杆检测示意图,