锚杆质量检测分析培训

?一、检测原理

?利用声频应力波（简称声波）快速检测：在锚杆外露的端头，利用超磁震源激发高频高能量声波或手锤敲击，同时接收锚杆体内的反射信息。

利用声波在受边界条件约束的一维杆状体内传播的运动学与动力学规律，尤其是对边界条件变化产生的特征反射和杆体内波动能量的外泄（即衰减）特征，进行波谱分析和能量衰减分析，快速检测与分析锚杆长度、锚固状态（一般指砂浆饱满度）的检测。

?二、检测依据

?试验证明，对于高强螺纹锚杆，当锚固长度达到锚杆直径的42倍时，握裹力不再随锚杆长度的增加而增加。高速公路锚杆的长与直径比达到了200~500,因此仅用抗

拔力来检验施工质量不完整。（博石）

?三、杆体波速和杆系波速

?3.1 锚杆测试中杆体波速指锚杆在没有任何粘附物时本身所具有的纵波波速。计算锚杆自由段时使用。

?3.2 锚杆测试中杆系波速指锚杆杆体和灌注材料粘合后所具有的共同纵波波速。计算锚杆粘结段时使用。杆系波速受声波波长，声波尺寸效应、锚杆直径、胶粘物厚度及波速有关。

?3.3 一般杆体波速高于杆系波速，仪器测试初始设置时需要注意这点。

?国内关于锚杆设计国内关于锚杆设计、、测试的规范有测试的规范有：：

?1、《JGJ/T ××××－－2008锚杆锚固质量无损检测技术规程术规程》》

?2、《GB50086-2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范规范》》

?3、《SL326-2005 水利水电工程物探规程水利水电工程物探规程》》?4、《DL-T 5010-2005 水电水利工程物探规程水电水利工程物探规程》》?5、《岩土锚杆(索)技术规程CECS22 2005》?6、《TBT 3209-2008 中空锚杆技术条件中空锚杆技术条件》》?7、《铁路隧道设计规范TB10003-2005》

?8、《公路隧道设计规范公路隧道设计规范》》

?四、规范使用仪器要求

?4.1、检定机构检定或校准合格、每年检定或校准一次、应配套齐全、功能完整、主要技术参数符合本规程要求。

?4.2、采集器应具有现场显示、输入、保存实测波形信号、检测参数的功能。宜有信号分析处理、数据导入电脑，一屏应能显示三条以上波形。模拟放大的频率带宽

10Hz~50kHz，可滤波，A/D≥16位，最小采样间隔≤1μs ，能与超磁致伸缩声波震源或其他瞬态冲击震源匹配工作。

?4.3 、加速度（宜）传感器直径应小于锚杆直径，强力磁座与杆头耦合。频率响应10Hz-

50kHz，灵敏度160Hz时宜为

10pc/m/s2~20pc/m/s2 。

?4.4、激振设备宜使用超磁致伸缩声波震源或其他瞬态冲击震源，激振器激振频率范围宜

在10Hz—50kHz 。

?4.5、分析软件宜具有数字滤波、幅频谱分析、瞬时相位谱分析、能量计算等信号处理功

能，及锚杆杆长计算、缺陷位置计算和密实

度分析功能，可将检测波形、计算参数、分

析结果导入Excel、Word等文档。

? 4.6、我们的仪器优势：

?4.6.1、全套防水、防尘处理，能在潮湿、粉尘等恶劣工地现场测试。

?4.6.2、能无线采集，无线测试范围50米，方便工地上灵活采集数据。

?4.6.3、对锚杆质量的测试项目较全面，如锚杆长度、砂浆饱满度、自由段长度、锚固的位置、锚固段长度、锚杆锚固的相对密实度等。

? 4.6.4、有较多的辅助分析手段，频谱（幅值和相位谱）分析、小波变换分析，反射波提取、数值模拟等。

?4.6.5、数据分析出报告标准且清晰，出具报告的检测项目灵活可选，形式上能预览、出word文档、bmp图片文件。

?4.6.6、所以器件，仪器主机、无线采集模块、超磁震源体积小，质量轻。现场测试携带便利。

?4.6.7、仪器采集主机采用触摸屏设计，采集设置简易，方便快捷。

?五、规范所规定的分析方法

? 5.1、质量评定

? 5.1.1、单根锚杆锚固质量评价应包括以下内容：?1）全长粘结型锚杆对被检测锚杆杆体长度和注浆密实度进行评定；

?2）自钻式锚杆对锚杆杆体长度进行评定，也可评定注浆密实度；

?3）端头锚固型锚杆对被检测锚杆杆体长度、锚固端密实度进行评定；

?4）摩擦型锚杆对杆体长度进行评定。

? 5.1.2、单项或单元工程应分别统计锚杆杆体长度和密实度合格情况。

f?

?5.2、锚杆长度分析

?可以采用时域反射波法、幅频域频差法等。

方法Array式中L ——杆体长度（m）；

平均值

C

——同类锚杆的波速

m Array

△f——幅频曲线上杆底相邻谐振峰间的

频差（Hz）。

?杆体杆系波速的确定

?以杆体波速为例，杆系波速同理计算。

值，若无锚杆试验资根据杆系，杆体波速确定C

m

料，其取值大致原则如下：当锚杆总密实度＜30%时，或缺陷为孔口段不密实时，取杆体波速平均值；当锚杆总密实度≥30%时，取杆系波速平均值（m/s），锚杆杆体波速(Cb)或杆系波速(Ct)的平均值（m/s ）

?5.3、锚杆密实度分析

?单根锚杆密实度分A级、B级、C级、D级四个等级，各等级符合下列要求：

?1）A级杆的全杆密实度宜为：D≥90%；

?2）B级杆的全杆密实度宜为：90%＞D≥80%；

?3）C级杆的全杆密实度宜为：80%＞D≥75%；

?4）D级杆的全杆密实度宜为：D＜75%；

? 5.4、单根锚杆锚固质量评价应包括以下内容：?1）全长粘结型锚杆对被检测锚杆杆体长度和注浆密实度进行评定；

?2）自钻式锚杆对锚杆杆体长度进行评定，也可评定注浆密实度；

?3）端头锚固型锚杆对被检测锚杆杆体长度、锚固端密实度进行评定；

?4）摩擦型锚杆对杆体长度进行评定。

?单项或单元工程应分别统计锚杆杆体长度和密实度合格情况。

?5.5、锚杆锚杆锚固质量评判

?六、分析软件的应用和波形分析

?从当前调查资料来看，工程中的全长粘结型锚杆占了总锚杆数量的绝大部分,其它类型锚杆较少。我们分析的波形暂时就以全长粘结性锚杆测试波形为例。

锚杆密实度比较好的波形，幅值谱极值均匀出现（1019）