錨桿灌漿密實度測試技術(shù)基于反射特性的灌漿密實度測試技術(shù)

錨桿灌漿密實度測試技術(shù)（基于反射特征灌漿密實度測試技術(shù)）摘要:錨桿在使用過程中,常常處于地下水浸泡中。其銹蝕所造成危害非常嚴重,不僅會造成支護力損失,嚴重時還可能造成邊坡垮塌。而錨桿銹蝕最關(guān)鍵原因在于灌漿不密實造成水和空氣進入,所以,其灌漿質(zhì)量直接影響到支護體系耐久性和安全。關(guān)鍵詞:錨桿密實度;沖擊彈性波;灌漿密實度;注漿飽滿度;填充度;測試方法和原理灌漿缺點處為了在提升測試精度同時兼顧測試效率,所以我們采取了基于沖擊彈性波兩種方法進行測試。具體請參考表STYLEREF1\s2-2SEQ表\*ARABIC\s11。灌漿缺點處錨桿灌漿不密實示意圖錨桿灌漿密實度測試項目一覽表測試方案方案介紹備注基于反射特征在錨桿露出端上激振與受信,依據(jù)反射信號位置和強度來測試灌漿密實度理論上可測試整個錨桿灌漿密實度,并能夠進行缺點定位基于振動衰減特征在錨桿露出端上激振與受信,依據(jù)殘留振動衰減特征來測試灌漿密實度可測試露出端部周圍灌漿密實度錨桿灌漿質(zhì)量無損檢測示意圖充填良好:充填良好:桿底反射信號微弱之前無顯著反射激振信號桿底反射信號充填不良:桿底反射信號顯著之前有顯著反射激振信號桿底反射信號缺點反射信號基于反射特征原理基礎(chǔ)理論基礎(chǔ):中間有不一樣夾層情況當一個材料中夾有另一個材料,比如在錨桿中有局部灌漿不密實場所,在媒介1（）和媒介2（）兩個交界處均會產(chǎn)生透過和反射,以下式所表示。當入射波是調(diào)諧波時,其中,:振幅透過率（絕對值）:媒介-2中波數(shù):媒介-2長度媒質(zhì)-1媒質(zhì)-1媒質(zhì)-1媒質(zhì)-2入射波反射波透過波灌漿缺點介入不一樣媒介時彈性波反射一樣,能夠得到振幅反射率絕對值:所以,在有不一樣媒介介入場所下,反射（經(jīng)過）率與頻率相關(guān),通常高頻波輕易反射。在特定頻率下,即也就是時反射波消失。通常,錨桿P波波速約為5.1～5.2km/s,若激振信號頻率為5KH時,對長度為0.5、1、1.5米┅左右灌漿缺點就會難以檢測?；A(chǔ)理論基礎(chǔ):反射能量如前所述,依據(jù)桿底反射信號強弱也能夠判定錨桿灌漿質(zhì)量好壞。而桿底反射信號強弱能夠用下式表示:其中,:桿底反射信號振幅、:基準點振幅:因幾何衰減造成振幅比:因材料粘性衰減造成振幅比:因反射衰減造成振幅比其中,幾何衰減和反射衰減是最關(guān)鍵能量衰減。幾何衰減（又叫擴散衰減）:激發(fā)彈性波伴隨傳輸距離增加,前鋒波面增大,單位面積能量減小。在灌漿密實錨桿中,彈性波沿著錨桿與灌漿料接觸面向四面逸散,所以其振幅與傳輸距離靠近反比關(guān)系。其次,假如灌漿質(zhì)量不好,彈性波無法從空腔部分向四面逸散,所以衰減較小;反射衰減:如前所述,桿底反射與其前端巖體力學特征,以及與巖體粘結(jié)程度有很大關(guān)系。當然,巖體約堅硬,越小。灌漿密實度測試方法兩個規(guī)程對缺點位置和灌漿密實度測試方法要求相同。缺點位置測試方法與錨桿長度測試方法完全相同。灌漿密實度測試方法可分為以下3種:波形特征對比法:即依據(jù)激振波形衰減、時域反射特征、頻域（幅頻）反射特征來將灌漿密實度分為4類,A、B、C、D（住建）或I、II、=3\*ROMANIII、IV（水電）;有效長度法:經(jīng)過識別缺點起點和終點位置,進而計算缺點長度和灌漿密實度。需要指出是,缺點起始位置能夠利用時域信號識別或與錨桿長度類似頻差方法確定,但缺點終點位置卻極難確定,規(guī)程中也沒有明確表述;反射波能量法:依據(jù)桿底反射波能量占總能量百分比來估算灌漿密實度?，F(xiàn)場驗證與應用（錨桿,白鶴灘水電站）應用戶要求,對金沙江白鶴灘水電站交通洞錨桿長度、灌漿密實度進行了檢測。檢測數(shù)量:7根4.5米長錨桿;計算波速:5.18km/s（低碳鋼理論波速）;測試現(xiàn)場測試波形（4.5m）解析波形（解析結(jié)果為4.477m）依據(jù)業(yè)監(jiān)理方共同確定,平均測試誤差僅為0.6%。現(xiàn)場驗證與應用（錨桿,成渝客專,4月）我企業(yè)與用戶一道,在成渝鐵路客運專線某邊坡上設置了4根錨桿,實際長度也均為9.0m。4根被測巖錨均埋在一級邊坡上,巖體為風化巖。4根巖錨埋入方法均是先在巖體打孔（孔徑大約在10cm×10cm左右）,然后放入巖錨再灌漿?，F(xiàn)場測試情景測試結(jié)果表明,平均誤差均在5%之內(nèi),完全滿足工程需要和規(guī)范要求（具體波形分析請參見《巖錨長度及灌漿密實度檢測教程》。經(jīng)典解析結(jié)果現(xiàn)場驗證與應用（錨桿,貴州遵畢高速,6月）該錨桿最大特點是露出部彎曲,為測試帶來很大困難。所以,激振方法,分析方法均需注意?，F(xiàn)場測試情景及彎曲錨桿端頭經(jīng)典解析結(jié)果測試結(jié)果一覽表錨桿編號計算波速(Km/s)測試長度(m)設計長度（m）相對誤差備注Mg-15.189.609.0+0.15.49%Mg-25.189.201.10%Mg-35.189.221.32%測試結(jié)果表明:測試長度精度總體令人滿意;測試波形振蕩時間長,表明彎曲段影響顯著;測試長度略有偏長,表明實際波速可能略低于理論值。企業(yè)測試設備特點巖錨多功效檢測儀SRB-MATS-S集成度高在本套測試設備SRB-MATS中,集成了多個測試技術(shù),可相互補充、印證,而且含有豐富圖形處理和快速成像機能;測試精度、客觀性高、