锚杆无损检测(应力波反射法)原理共21页文档
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论锚杆的检测(四川升拓检测技术有限责任公司610045 2015.07.01 SCIT-X)相关检测内容:锚杆检测,锚杆质量检测,锚杆检测技术,锚杆的检测,锚杆测试锚杆检测:埋入长度----------反射法锚杆检测:锚固力-------------等效质量法锚杆检测:灌浆密实度-------单面反射法锚杆常运用于交通、水利、煤矿等行业的边坡、隧道、矿洞加固支护。
其工艺是通过打入土体锚杆并且注浆加强土体的连接,坡面用钢筋网片加喷射细石混凝土护壁,保证基坑边坡土体稳定。
因其属于隐蔽工程,若施工中出现张力不足、灌浆不密实,甚至长度不够时,会直接降低边坡稳定性,导致重大经济损失。
升拓检测基于冲击弹性波检测理论,与国内外相关机构合作开发了一整套针对岩锚质量的解决方案和技术体系。
该方案基于无损检测技术,具有测试效率高、可靠性好、对岩锚无损伤等特点,可以大大地提高岩锚施工的质量保证度。
该技术体系的检测内容主要包括:1)锚杆(全长粘结型)灌浆密实度2)锚杆及锚索长度目前,对于锚杆,采用冲击弹性波的检测方法是最为普遍的:1) 基于冲击弹性波反射特性;2) 基于冲击弹性波衰减特性;一般来说,基于反射特性的检测方法可以检测锚杆长度和整个长度范围内的灌浆缺陷,测试范围大。
而基于衰减特性的方法则只能测试测试锚头附近,或者短锚杆的灌浆缺陷。
二、锚杆长度及灌浆密实度检测原理2.1锚杆长度测试在锚杆中间的某处的灌浆出现根据不密实现象时,相当于出现材料的不连续性。
这种不连续性可以用机械阻抗来表示。
(一般用z 来表示材料的机械阻抗,CA z ρ=,这里的A 是断面截面积))发生变化的边界面上,传播的弹性波会产生波的反射和透过。
1) 基本理论基础:两种不同媒介垂直入射这是最简单的一种情况,例如在锚杆的底部,锚杆与周围岩体之间就存在较大的阻抗差。
此时,激振产生的弹性波的反射可以分析如下:图2-1-1 变化的机械阻抗面发生的反射和通过这里,↓1v ,↑1v 表示单元1的粒子的运动速度(入射和反射),↓2v 表示单元2的粒子的运动速度。
探讨隧道锚杆质量无损检测摘要:本文对隧道的锚杆锚固质量进行了无损检测试验研究, 并对检测技术进行了探讨。
结果表明, 作为一种工程质量管理辅助手段, 采用应力波对锚杆锚固质量进行无损检测, 丰富了隧道围岩锚固质量检测方法, 为隧道工程建设提供更好的质量保障。
关键词: 锚杆; 无损检测; 声频应力波1检测基本原理1.1工作原理在隧道内锚杆、混凝土砂浆和围岩组成的系统中, 密实状态下的锚固剂凝固后, 密实度与锚杆杆体的密实度十分相近, 在锚杆孔中, 其与锚杆杆体紧密握裹, 可近似为一个组合杆体。
而锚杆与锚固剂的强度明显大于隧道围岩, 故完全锚固时可把其组合体近似看作是嵌入围岩的一维杆状体, 但实际上有时不能完全锚固, 形成砂浆不连续, 此时锚杆的抗拔力下降, 这是需要检测的内容。
由锚杆端部发射的声频应力波经杆体向锚杆内传播, 当遇到存在波阻抗差异的界面(如空洞、锚杆与砂浆等界面) , 将发生反射、透射或散射。
在实际工程中透射波不易测得, 但反射波可在其传至锚杆顶端时, 通过固定在锚杆顶部的传感器(加速度型或速度型) 测得, 由于反射波携带锚固系统内的信息, 将其放大、滤波和数据处理, 识别来自不同部位的反射信息。
根据这些反射信息, 结合其他工程资料, 可判断锚固系统不同部位的锚固质量。
超声波锚固系统无损检测原理见图1。
图1锚固系统无损检测原理示意1.2分析原理应力波法是基于一维杆件的波动理论。
根据波在锚杆中传播的一维波动方程及波在上、下界面处质点位移的连续条件和力的平衡条件, 得出式中, T 为透射系数; R 为反射系数;P1、c1、A1 分别为锚杆与锚固剂组合杆体的密度、波速、横截面; 波阻抗Z1 = P1 c1A1; P2、c2、A2 分别为锚杆杆体的密度、波速、横截面; 波阻抗Z2 = P2c2A2。
可以看出, 在杆中截面面积或材料性质发生变化时, 入射波将在该截面上发生反射和透射。
其反射波和透射波幅值的大小与截面面积和波阻抗相对变化的程度有关。
锚杆锚固质量无损检测技术探讨摘要:在地下工程中锚杆支护已经获得广泛应用,采用锚杆对围岩进行锚固,而锚杆锚固质量的优劣直接影响着洞室的安全。
因此采用何种方法检测锚杆锚固的质量,确保工程质量,是近年来很多专家学者研究的课题。
文章结合工程实例采用声波反射法对锚杆长度和锚固密实度进行检测,总结锚杆无损检测经验,探讨其今后发展方向。
关键词:锚杆;锚固质量;无损检测技术1基本原理和工程概况通过在锚杆端头施加一个激振力产生应力波,应力波沿杆体向锚杆底端传播,在传播过程中遇到波阻抗变化界面时就会产生反射和透射应力波。
通常砂浆充填不均匀或不密实、杆体材质发生变化等均可产生波阻抗的变化,然后采集和分析反射波的传播时间、幅值和波形特征。
通过对信号进行处理和分析,就能判断锚杆长度和注浆密实度的情况,从而评定锚杆的锚固质量。
广东抽水蓄能电站,枢纽工程主要由上水库、下水库、输水发电系统及地下厂房洞室群等辅助工程等组成。
为确保大跨度地下厂房顶拱的施工安全,控制围岩变形,采用全长粘结性锚杆进行支护,工程锚杆总数约为8万根左右,锚杆设计直径主要有φ25mm、φ28mm两种,锚孔直径分别为42mm、50mm、54mm,锚固砂浆强度为M30,设计长度主要有3~11m。
2锚杆模拟试验为积累工程锚杆的检测经验,获得真实可靠的对比数据,现场先选用该工程具有代表性的锚杆类型进行模拟试验,模拟试验分为室内锚杆试验和现场模拟锚杆试验:其中室内模拟锚杆试验3根,采用内径与锚杆孔径相同的PVC管,将外径略小于PVC管的内空软橡胶胶管套在设计不密实段的杆体上,两端用铁丝扎紧防止浆液渗入;现场模拟锚杆共11根,在通风洞风机室洞室侧壁施工,采用先注浆后安装锚杆方式进行,缺陷位置采用内空软橡胶管套在锚杆杆体上,两端用铁丝扎紧防止浆液渗入。
模型锚杆试验分别在注浆后3天、7天、14天和28天龄期进行了测试试验,根据不同龄期实测的曲线和实际缺陷类型进行对比。
3工程锚杆现场检测由于工程的特殊性,很多部位不允许进行抗拔试验,只能进行无损检测。
应力波反射法在隧道工程中锚杆锚固质量检测的应用【摘要】:隧道锚杆的施工质量检测在规范中只有提到检测抗拔力,不过一般一根锚杆只要头子上有50-100cm的锚固剂就可以满足抗拔力的要求,所以采用抗拨力检测是不能完全反映出施工中锚杆锚固质量的,应用一维弹性波反射原理,通过弹性波在锚固体系中的传播、散射、反射和衰减特性来检测分析锚杆与浆液、浆液与围岩的胶结质量及锚杆的长度、缺陷位置,有效的真实反映锚杆锚固质量,通过以云景二标项目部2个隧道的现场检测,论述无损检测技术在锚杆施工质量检测中的可行性及可靠性,为推广无损检测技术在隧道锚杆施工质量控制中的应用提供一些参考。
【关键词】锚杆水泥净浆施工控制锚杆检测【正文】一、前言锚杆施工是隧道施工过程中维护围岩稳定,保证施工安全的重要支护手段之一。
施工完成后,在一定程度上还可作为永久支护的一部分发挥作用。
因此,在施工中如何保证和检查锚杆的施工质量,是极为重要的,但从目前施工状况看,锚杆施工中主要存在以下几个问题:⑴、钻孔困难:由于作业空间狭小,岩层强度高钻到底困难。
⑵、注浆困难:因隧道围岩破碎,水泥净浆稠度小、强度低,注浆持续时间短,而且很容易倒流,或者过段时间沿缝隙流走,造成空洞。
水泥净浆稠度稠施工中注浆压力不足,很难注浆到位。
⑶、锚杆安装困难:因隧道围岩破碎,锚杆钻孔内很容易掉渣、掉块,使锚杆安装不到位或无法安装。
⑷、垫板安装困难:因边墙锚杆杆体多采用直径为22mm的螺纹钢筋,尾端不能直接安装垫板,需要焊接专门加工的有丝扣的尾端,质量难于保证。
由以上的施工困难造成锚杆长度不足、不配置垫板、布置不合理、砂浆充填不密实等诸多质量隐患,甚至“长锚短打”现象也时有发生。
采用抗拨力检测不能有效的检测锚杆的锚固质量的,采用jl-mg(c)锚杆质量检测仪检测能有效的检测锚杆的长度及注浆的饱满度。
二、工作原理及检测数据分析与判定jl-mg(c)锚杆质量检测仪由采集仪、发射震源、检波器和分析处理软件组成。
锚杆锚固质量无损检测技术规程随着经济的发展和城市化进程的加快,建筑物、桥梁、隧道等工程的建设越来越多,而锚杆锚固技术作为一种常用的加固技术,也越来越受到重视。
然而,由于锚杆锚固技术的特殊性,一旦锚杆锚固出现问题,往往会引发严重的安全事故。
因此,锚杆锚固质量无损检测技术的研究和应用显得尤为重要。
一、锚杆锚固的基本原理锚杆锚固是指把钢筋、钢板等材料钻入岩体或混凝土中,通过锚固材料固定在混凝土中,形成一种固定结构。
锚杆锚固的基本原理是利用锚杆与锚固材料之间的摩擦力和粘结力将锚杆固定在混凝土中,从而达到加固和支撑的目的。
二、锚杆锚固质量无损检测的意义锚杆锚固质量无损检测是指利用一定的检测方法和技术,对锚杆锚固质量进行检测,以判断锚杆锚固的质量是否符合要求。
锚杆锚固质量无损检测的意义在于:1、提高工程质量:通过无损检测,可以及时发现锚杆锚固的质量问题,及时处理,避免出现安全事故,从而提高工程质量。
2、降低维修成本:及时发现锚杆锚固的质量问题,可以及时进行维修和加固,避免出现更严重的问题,从而降低维修成本。
3、保证工程安全:锚杆锚固作为一种重要的加固技术,其质量问题可能会引发严重的安全事故,因此,通过无损检测可以保证工程的安全性。
三、锚杆锚固质量无损检测技术锚杆锚固质量无损检测技术主要包括以下几种:1、超声波检测技术:利用超声波的传播特性,对锚杆锚固的质量进行检测。
2、电阻率检测技术:利用电阻率的变化,对锚杆锚固的质量进行检测。
3、磁力检测技术:利用磁力的变化,对锚杆锚固的质量进行检测。
4、射线检测技术:利用射线的透射特性,对锚杆锚固的质量进行检测。
以上几种技术各有优缺点,可以根据实际情况选择合适的技术进行检测。
四、锚杆锚固质量无损检测技术规程为了保证锚杆锚固质量无损检测技术的准确性和可靠性,制定一套完整的技术规程是非常必要的。
以下是锚杆锚固质量无损检测技术规程的主要内容:1、检测前准备工作:包括检测仪器的校准、检测人员的培训、检测区域的清理等。