錨桿錨固質(zhì)量檢測(cè)及應(yīng)用doc

1、1錨桿錨固質(zhì)量檢測(cè)及應(yīng)用錨桿錨固質(zhì)量檢測(cè)及應(yīng)用胡建立胡建立陳華陳華（中國(guó)水利水電第七工程局科研設(shè)計(jì)院，四川郫縣611730）（武漢珞珈博特工程技術(shù)有限公司湖北武漢430070）摘要：要：針對(duì)瀑布溝地下廠房工程系統(tǒng)錨桿施長(zhǎng)徑大長(zhǎng)徑比為（200～400），在采用抗拉拔力不能檢測(cè)錨桿水泥砂漿灌注飽滿的情況下，應(yīng)用聲頻應(yīng)力波方法檢測(cè)錨桿水泥砂漿灌注的飽滿度和長(zhǎng)度，對(duì)錨桿施工質(zhì)量進(jìn)行有效檢測(cè)，取得了較好的效果。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：錨桿質(zhì)量控制注漿水泥

2、砂漿1前言前言在地下洞室開挖施工過程中，隨著開挖施工的進(jìn)行，山體圍巖整體性被破壞，圍巖應(yīng)力釋放，加之圍巖自身存在的破碎帶，表面風(fēng)化，夾泥層等缺陷，極其容易產(chǎn)生坍塌現(xiàn)象。因此在洞室施工中通常采用錨桿對(duì)圍巖進(jìn)行錨固，開挖巖石面噴射混凝土來抑制巖石表層繼續(xù)風(fēng)化。通過以上措施提高圍巖整體承載力，抑制坍塌現(xiàn)象。但錨桿錨固質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)能否圍提高巖整體承載力有著直接影響，是錨桿能否按設(shè)計(jì)要求起作用的重要指標(biāo)。采用何種手段檢測(cè)錨桿的錨固質(zhì)量，國(guó)內(nèi)外學(xué)者

3、一直在進(jìn)行研究。傳統(tǒng)的測(cè)試方法是用抗拉拔力來檢測(cè)錨桿的錨固質(zhì)量，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在三峽水電站和龍灘水電站開始應(yīng)用聲頻應(yīng)力波法來檢測(cè)錨桿錨固質(zhì)量。采用抗拉拔力作為檢測(cè)指標(biāo)時(shí)，國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)研究表明：對(duì)于高強(qiáng)螺紋錨桿，當(dāng)錨固長(zhǎng)度達(dá)到錨桿直徑的42倍時(shí)，握裹力不再隨著錨桿長(zhǎng)度的增加而增加，并且無法判斷水泥砂漿灌注飽滿與否。采用聲頻應(yīng)力波法檢測(cè)，能夠判斷水泥砂漿灌注飽滿程度和錨桿長(zhǎng)度。在瀑布溝水電站地下廠房工程中，系統(tǒng)錨桿為全長(zhǎng)黏結(jié)型，錨桿長(zhǎng)度

4、與直徑比在200～400之間，水泥砂漿灌注的飽滿度是檢測(cè)錨桿質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。因此，瀑布溝地下廠房工程中的錨桿質(zhì)量檢測(cè)使用應(yīng)用聲頻應(yīng)力波法原理生產(chǎn)LX10E錨桿質(zhì)量檢測(cè)儀，該儀器能夠判斷錨桿長(zhǎng)度和錨桿水泥砂漿灌注的飽滿程度。2LX10ELX10E錨桿質(zhì)量檢測(cè)儀測(cè)試原理錨桿質(zhì)量檢測(cè)儀測(cè)試原理當(dāng)水泥砂漿灌注后，錨桿、砂漿和圍巖組合為一個(gè)體系。對(duì)錨桿進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，從錨桿端部發(fā)射的聲波，經(jīng)錨桿體向四周傳播，在錨桿與砂漿及圍巖的接觸界面上發(fā)生入射

5、、反射和透射。當(dāng)桿中某一截面面積或材料性質(zhì)發(fā)生改變時(shí)，入射波將在該截面處發(fā)生反射和透射，其反射和透射波的大小與截面面積和波阻抗相對(duì)變化的程度有關(guān)。錨桿、砂漿、和圍巖三者之間澆灌均勻密實(shí)時(shí)，應(yīng)力波的能量大部分透射到圍巖體中，只有小部分能量反射回來，且反射信號(hào)極有規(guī)律。當(dāng)砂漿澆灌不均勻、密實(shí)時(shí)，在砂漿中出現(xiàn)空穴，在空穴處將出現(xiàn)不同程度的波阻抗變化面。表現(xiàn)在原有的信號(hào)中迭加了強(qiáng)度不同的反射信號(hào)，或在不應(yīng)出現(xiàn)反射波處有反射信號(hào)，根據(jù)反射波位置和

6、反射信號(hào)的強(qiáng)弱，就可以確定錨桿錨固質(zhì)量。3LX10ELX10E錨桿質(zhì)量檢測(cè)儀的組成錨桿質(zhì)量檢測(cè)儀的組成LX10E錨桿質(zhì)量檢測(cè)儀由大功率聲波發(fā)射接收系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)構(gòu)成。采用新型超磁致伸縮材料發(fā)射換能器，保證每次發(fā)射信號(hào)的一致性好，發(fā)射功率可調(diào)節(jié)，可適應(yīng)測(cè)量不同長(zhǎng)度錨桿的要求。接收換能器結(jié)構(gòu)精致，外形似指頭細(xì)小，其靈敏度高，接收頻帶寬。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采樣精度為24bit，接收帶寬為3圖5飽滿度100%、無缺陷標(biāo)準(zhǔn)錨桿檢

7、測(cè)成果圖（對(duì)應(yīng)圖1）測(cè)結(jié)果：飽滿度95.9％，長(zhǎng)度7.97米圖6飽滿度75%、底部有缺陷標(biāo)準(zhǔn)錨桿檢測(cè)成果圖（對(duì)應(yīng)圖2）檢測(cè)結(jié)果：飽滿度79.2％，長(zhǎng)度8.08米。圖7飽滿度75%、中部有缺陷標(biāo)準(zhǔn)錨桿檢測(cè)成果圖（對(duì)應(yīng)圖3）檢測(cè)結(jié)果：飽滿度72.1％，長(zhǎng)度7.97米。圖8飽滿度50%、底部有缺陷標(biāo)準(zhǔn)錨桿檢測(cè)成果圖（對(duì)應(yīng)圖4）檢測(cè)結(jié)果：飽滿度55.4％，長(zhǎng)度7.93米6結(jié)語(yǔ)結(jié)語(yǔ)在瀑布溝水電站地下廠房工程中，為了有效檢測(cè)錨桿的錨固質(zhì)量，使用LX

8、10E錨桿質(zhì)量檢測(cè)儀對(duì)錨桿質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。該儀器利用聲頻應(yīng)力波在不同波阻抗面反射的能量和相位的變化原理，采用特殊的聲波發(fā)射和接收裝置，能夠反映錨桿的真實(shí)質(zhì)量情況。與傳統(tǒng)的拉拔試驗(yàn)相比，能夠快速檢測(cè)錨桿質(zhì)量，判斷錨桿水泥砂漿的飽滿程度，并且對(duì)錨桿不產(chǎn)生傷害。作者簡(jiǎn)介：作者簡(jiǎn)介：胡建立（1973），男，四川廣安人，中國(guó)水利水電第七工程局科研設(shè)計(jì)院瀑布溝水電站試驗(yàn)室主任，工程師，從事水電工程施工技術(shù)及管理工作。參考文獻(xiàn)：參考文獻(xiàn)：[1]王軍民.