锚杆锚固质量检测新技术
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标准 僵差 ｏ ． 】 ｌ ６ ９ ０ ． １ ８ １ ０
表 ４检测结果相关 系数计算 成果表
实 际 长度 实际长度 检 测长度
误 差长度
检测长度
误差长度 ，
饱和度
ｌ ０ ． ８ １ ０ ４
０ ２ ． ４ ６ ５
１
０ ３ ５ ８ ７
１ 格） 。 ０ ０ １ ３ ６ ０ ． ０ ３ ２ ８ 饱和 度 ０ ． １ ７ ０ ４ ０ ２ ７ ８ ５ ０ ２ ７ ５ ３ ｌ ２ 声频应力波无损检 测技术在隧道 工程中的试验检测 样本 方差 对本次检测结果 中实际长度 、 检测长度 、 误差长度 、 饱和度进 行 及 分 析 ’ 相关分析 ， 相关系数计算结果见表 ４ 。由表 ４可知 ， 实际长度与检测 ２ ． １现场试验及数据处理 ＝ Ｏ ． ８ １ ０ ４ ， 误差 长度与检测长度之 间的相关 系 为了验证 Ｂ ｓ —Ｉ 型锚杆锚 固质量检测 仪在 本路隧道工程锚 杆 长度之间的相关 系数 ｒ
＝ Ｏ ． ７ ５ ８ ７ ， 具 有较高 的相 关性 ； 而饱 和度与其 他几项指 标为低 相 锚 固质量检测 中的有效性和可靠性 。 我们通过现场用钢卷尺量测实 数 ｒ 饱和度 ） 没有必然的联系 ， 饱 际锚 杆长度 ， 调整工 作参数 ， 利用声频应力 波法量测锚 杆长度及 饱 关 。这也正表明锚 固长度 与锚 固质量 （ 和度 的检测 以声频应力波在介质 中能量衰减弥散为依 据。 和度 ， 共检测锚杆 ７ Ｏ根 ， 部分锚杆检测结果见表 ２ 。 ３结论及建议 依 据检测理论及结合表 ２ 锚杆锚 固质量应 力波检测分类评 价 表对 锚杆锚 固质量等级做 出合理评 价 ， 该批检测锚 杆 ８ ４ ＿ ３ ％锚 固质 本文主要 通过应用 Ｂ ｓ — Ｉ 型锚杆锚 固质量检测仪对本路 隧道锚 杆锚 固质量 进行检测 ， 分析研究 ， 根据 现场初步反馈 得到如下结 论 量等级为一般 良， １ ５ ． ７ ％的锚杆锚 固质量等级为差 。 经对表 ２中实 际长度 、 检 测长 度进行统计分析 ， 结果见表 ３ 。由 与建议 ： ａ ． 本次试 验结果分析样 本选取 的各 指标符合 检测条件 ， 指标 选 表 ３可看 出 ， 标 准误 差和样本方差均 较小 ， 表明各样本 数据 间的差 异性 较小。样本平均值有较好的代表性 ， 意 即实际长度 ３ ． ９ ５ ｍ、 检测 取合理可靠 。检测精 度基 本满 足规程要求 ， 适 用于本路隧道锚杆施 能更好 长度 ３ ． ８ ５ ｍ可以用来代表本次检测样本 ，计算其相对误差 为 ２ ． ２ ％ 工质量检测。若 与抗拔力 试验有机地结合并进行综合分析 ， ． 砂浆饱 和度 的检测 目前还离 （ 《 水 电工程物探 规程 》 Ｓ Ｌ ３ ２ ６ — ２ ０ ０ ５ ４ ． １ ６ ． ４规 定 ： “ 当锚杆 长度 小于 的对锚杆锚 固质量进行分 析和评价 。ｂ 通常是将观测记 录的数 据处理成果与检 ｌ Ｏ ｅ时 ， ｒ 检测长度相对误 差应 小于 ５ ％； 当锚杆长度 大于 ｌ Ｏ ｍ时 ， 检 不开工作人员的实际经验 ， 测人员 自身的工作经验结 合起来 ， 对锚杆 的锚 固质量做 出正确的分 测长度相对误差应小于 １ ０ ％” ） ， 检测精度满 足规范要求 。 析判断 。 ２ ． ２ 数据相关分析
关键 词 ： 锚杆； 锚 固； 无损 检 测； 水 泥砂 浆 密 实度
表 １锚杆 锚固质量应力波检 测分类评价表
随着 隧道 工程的建设 ，锚 喷支护在 隧道 工程 中得 到广 泛应用 。锚杆 不仅用 于加 固局部失稳 的围岩和整治塌方 ， 确 保隧道施工安 全 ，而且可用 于对 隧道 围岩进行 系统支护加 固， 确保在使用期 内安全 可靠 。在实 际施工 中， 往往 由于认 识不够 、 重视不足 ， 以至于施 工中出现质量 问题 。 传统 的锚 杆锚固状态 的检 测手段 ，主要依 靠对锚杆 的 抗拔力测试 。这种方法虽然适用于一些场合 ， 但却存在着许 多不足 ： ａ ． 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 ． 不能对锚杆锚 固质量作充分肯定 ， 因为 当锚 固的水 泥砂浆 长度大 于钢制 锚杆直 径 ４ ０倍或少 数石 子卡死锚杆时 ，即使拉拔到锚杆杆 体颈缩也不会 使锚 固力 丧失 ， 这种假象 可能会使 测试工作 得 出错误 结论 ； ｄ ． 不能检 测锚杆的实际长度 ． ｅ ． 成本很高 ， 并且操作麻烦 。鉴 于此 ， 采 用Ｂ ｓ —Ｉ 型锚杆锚 固质量检测仪 ， 利用声频应力波检测各类 锚杆 的长 度和锚 固密实度 ，以便对 高速公路 隧道 工程 中的 锚杆施工质量进行有效控制。
科 技论 坛
・９ ・
锚 杆锚 固质 量检 测新 技术
王立军 王 震
（ 宁夏 交通科 学研 究所，来自百度文库宁夏 银川 ７ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘 要： 本 文通过应 用声频应力波法对 高速公路 隧道锚 杆的进行 无损检 测， 并对其检 测效果进 行描 述统计及相 关分析 ， 指 出采用 Ｂ ｓ — Ｉ型锚杆锚 固质量检测仪检 测各 类锚杆 的长度和锚 固密实度 ， 能使锚杆 的施 工质 量得到 有效 的控制和提 高。
１检测原理及评价依据
表 ２ 某场地锚杆试验 结果
当锚杆构 件为圆柱体 ，且其直 径 ｄ 远远 小于其长度 Ｌ 时， 则此锚杆可作为 弹性波 中的一维杆件进行分析处理。锚 杆是 钢筋与混凝 土胶结 在一起 ， 与周 围围岩（ 土） 存在 较大 的弹性波 波阻抗差 异 ， 因此 ， 可 以应 用弹性波理论 对锚杆进 行无损检测 。在锚杆 的端部安放发射换能器和接收换 能器 ， 将其 紧贴在锚 杆外 端平面上 。声 频应力波在锚 杆端头激发 后， 在 锚固体系 中传播 ， 因广义 波阻抗界面 的存在 而产生反 射波 和透射 波 ， 声频应力 波能量发生重新分 配 ， 一 部分 以反 射波形式 留在 锚固体系 ，由锚杆外 端的压 电换 能器接收记 录， 另一部 分则 以透射波形式 向围岩扩展而损失 。室内利用 分析软件 ， 通过锚杆长度标 定 、 零相 位滤波 、 归一化处理 、 反 褶积处理 、 高 阶统计量分 析等功能 ， 根据接 收到的弹性波波 形特征 ， 对锚杆 的锚 固质量做 出分类评价 ， 其评价 标准见表 表 ３样本描述统计结果 ｌ 。从大量 国内工程实验和模型研究并结合 表 １ 描述研究表 实际长 检铡 长 度 平均 ３ ９ ５ ４ ６ ３ ． ８ ５ 明采用 Ｂ ｓ —Ｉ 锚杆质量检测仪检测饱和度达 ９ ５ ％以上 的为 ０ １ ３ ９ ０ ． ０ ２ １ ６ 优， ８ ５ ％以上为 良， ７ ５ ％以上 为一般 （ 合格 ） ， 其余 为差 （ 不合 标准 误差 ０
表 ４检测结果相关 系数计算 成果表
实 际 长度 实际长度 检 测长度
误 差长度
检测长度
误差长度 ，
饱和度
ｌ ０ ． ８ １ ０ ４
０ ２ ． ４ ６ ５
１
０ ３ ５ ８ ７
１ 格） 。 ０ ０ １ ３ ６ ０ ． ０ ３ ２ ８ 饱和 度 ０ ． １ ７ ０ ４ ０ ２ ７ ８ ５ ０ ２ ７ ５ ３ ｌ ２ 声频应力波无损检 测技术在隧道 工程中的试验检测 样本 方差 对本次检测结果 中实际长度 、 检测长度 、 误差长度 、 饱和度进 行 及 分 析 ’ 相关分析 ， 相关系数计算结果见表 ４ 。由表 ４可知 ， 实际长度与检测 ２ ． １现场试验及数据处理 ＝ Ｏ ． ８ １ ０ ４ ， 误差 长度与检测长度之 间的相关 系 为了验证 Ｂ ｓ —Ｉ 型锚杆锚 固质量检测 仪在 本路隧道工程锚 杆 长度之间的相关 系数 ｒ
＝ Ｏ ． ７ ５ ８ ７ ， 具 有较高 的相 关性 ； 而饱 和度与其 他几项指 标为低 相 锚 固质量检测 中的有效性和可靠性 。 我们通过现场用钢卷尺量测实 数 ｒ 饱和度 ） 没有必然的联系 ， 饱 际锚 杆长度 ， 调整工 作参数 ， 利用声频应力 波法量测锚 杆长度及 饱 关 。这也正表明锚 固长度 与锚 固质量 （ 和度 的检测 以声频应力波在介质 中能量衰减弥散为依 据。 和度 ， 共检测锚杆 ７ Ｏ根 ， 部分锚杆检测结果见表 ２ 。 ３结论及建议 依 据检测理论及结合表 ２ 锚杆锚 固质量应 力波检测分类评 价 表对 锚杆锚 固质量等级做 出合理评 价 ， 该批检测锚 杆 ８ ４ ＿ ３ ％锚 固质 本文主要 通过应用 Ｂ ｓ — Ｉ 型锚杆锚 固质量检测仪对本路 隧道锚 杆锚 固质量 进行检测 ， 分析研究 ， 根据 现场初步反馈 得到如下结 论 量等级为一般 良， １ ５ ． ７ ％的锚杆锚 固质量等级为差 。 经对表 ２中实 际长度 、 检 测长 度进行统计分析 ， 结果见表 ３ 。由 与建议 ： ａ ． 本次试 验结果分析样 本选取 的各 指标符合 检测条件 ， 指标 选 表 ３可看 出 ， 标 准误 差和样本方差均 较小 ， 表明各样本 数据 间的差 异性 较小。样本平均值有较好的代表性 ， 意 即实际长度 ３ ． ９ ５ ｍ、 检测 取合理可靠 。检测精 度基 本满 足规程要求 ， 适 用于本路隧道锚杆施 能更好 长度 ３ ． ８ ５ ｍ可以用来代表本次检测样本 ，计算其相对误差 为 ２ ． ２ ％ 工质量检测。若 与抗拔力 试验有机地结合并进行综合分析 ， ． 砂浆饱 和度 的检测 目前还离 （ 《 水 电工程物探 规程 》 Ｓ Ｌ ３ ２ ６ — ２ ０ ０ ５ ４ ． １ ６ ． ４规 定 ： “ 当锚杆 长度 小于 的对锚杆锚 固质量进行分 析和评价 。ｂ 通常是将观测记 录的数 据处理成果与检 ｌ Ｏ ｅ时 ， ｒ 检测长度相对误 差应 小于 ５ ％； 当锚杆长度 大于 ｌ Ｏ ｍ时 ， 检 不开工作人员的实际经验 ， 测人员 自身的工作经验结 合起来 ， 对锚杆 的锚 固质量做 出正确的分 测长度相对误差应小于 １ ０ ％” ） ， 检测精度满 足规范要求 。 析判断 。 ２ ． ２ 数据相关分析
关键 词 ： 锚杆； 锚 固； 无损 检 测； 水 泥砂 浆 密 实度
表 １锚杆 锚固质量应力波检 测分类评价表
随着 隧道 工程的建设 ，锚 喷支护在 隧道 工程 中得 到广 泛应用 。锚杆 不仅用 于加 固局部失稳 的围岩和整治塌方 ， 确 保隧道施工安 全 ，而且可用 于对 隧道 围岩进行 系统支护加 固， 确保在使用期 内安全 可靠 。在实 际施工 中， 往往 由于认 识不够 、 重视不足 ， 以至于施 工中出现质量 问题 。 传统 的锚 杆锚固状态 的检 测手段 ，主要依 靠对锚杆 的 抗拔力测试 。这种方法虽然适用于一些场合 ， 但却存在着许 多不足 ： ａ ． 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 ． 不能对锚杆锚 固质量作充分肯定 ， 因为 当锚 固的水 泥砂浆 长度大 于钢制 锚杆直 径 ４ ０倍或少 数石 子卡死锚杆时 ，即使拉拔到锚杆杆 体颈缩也不会 使锚 固力 丧失 ， 这种假象 可能会使 测试工作 得 出错误 结论 ； ｄ ． 不能检 测锚杆的实际长度 ． ｅ ． 成本很高 ， 并且操作麻烦 。鉴 于此 ， 采 用Ｂ ｓ —Ｉ 型锚杆锚 固质量检测仪 ， 利用声频应力波检测各类 锚杆 的长 度和锚 固密实度 ，以便对 高速公路 隧道 工程 中的 锚杆施工质量进行有效控制。
科 技论 坛
・９ ・
锚 杆锚 固质 量检 测新 技术
王立军 王 震
（ 宁夏 交通科 学研 究所，来自百度文库宁夏 银川 ７ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘 要： 本 文通过应 用声频应力波法对 高速公路 隧道锚 杆的进行 无损检 测， 并对其检 测效果进 行描 述统计及相 关分析 ， 指 出采用 Ｂ ｓ — Ｉ型锚杆锚 固质量检测仪检 测各 类锚杆 的长度和锚 固密实度 ， 能使锚杆 的施 工质 量得到 有效 的控制和提 高。
１检测原理及评价依据
表 ２ 某场地锚杆试验 结果
当锚杆构 件为圆柱体 ，且其直 径 ｄ 远远 小于其长度 Ｌ 时， 则此锚杆可作为 弹性波 中的一维杆件进行分析处理。锚 杆是 钢筋与混凝 土胶结 在一起 ， 与周 围围岩（ 土） 存在 较大 的弹性波 波阻抗差 异 ， 因此 ， 可 以应 用弹性波理论 对锚杆进 行无损检测 。在锚杆 的端部安放发射换能器和接收换 能器 ， 将其 紧贴在锚 杆外 端平面上 。声 频应力波在锚 杆端头激发 后， 在 锚固体系 中传播 ， 因广义 波阻抗界面 的存在 而产生反 射波 和透射 波 ， 声频应力 波能量发生重新分 配 ， 一 部分 以反 射波形式 留在 锚固体系 ，由锚杆外 端的压 电换 能器接收记 录， 另一部 分则 以透射波形式 向围岩扩展而损失 。室内利用 分析软件 ， 通过锚杆长度标 定 、 零相 位滤波 、 归一化处理 、 反 褶积处理 、 高 阶统计量分 析等功能 ， 根据接 收到的弹性波波 形特征 ， 对锚杆 的锚 固质量做 出分类评价 ， 其评价 标准见表 表 ３样本描述统计结果 ｌ 。从大量 国内工程实验和模型研究并结合 表 １ 描述研究表 实际长 检铡 长 度 平均 ３ ９ ５ ４ ６ ３ ． ８ ５ 明采用 Ｂ ｓ —Ｉ 锚杆质量检测仪检测饱和度达 ９ ５ ％以上 的为 ０ １ ３ ９ ０ ． ０ ２ １ ６ 优， ８ ５ ％以上为 良， ７ ５ ％以上 为一般 （ 合格 ） ， 其余 为差 （ 不合 标准 误差 ０