边坡隧道、锚杆，锚索的质量检测的测试原理

本帖最后由 nbshengtuo 于 2014-11-21 16:37 编辑边坡隧道、锚杆，锚索的质量检测的测试原理介绍1.锚杆长度测试原理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，，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

本帖最后由 nbshengtuo 于 2014-11-21 16:37 编辑

边坡隧道、锚杆，锚索的质量检测的测试原理介绍

1.锚杆长度测试原理

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，

，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：

这里，

表示单元1的粒子的运动速度（入射和反射），

表示单元2的粒子的运动速度。在界面上产生弹性波的反射以及通过，可以表示如下：

反射波：

　　　　　　　　　　　　　　　 (1)

透过波：

　　　　　　　　　　　　 (2)

此外，反射波和透过波的大小用振幅率来表示。

振幅反射率：　

　　　　　　　　　　　　　 (3)

振幅透过率：　

　　　　　　　　　　　　　　　(4)

弹性波的反射和透过具有如下性质。

(1)媒介的机械阻抗相同（

），那么就算材料不同，也不会产生波动；

(2)两种媒介的机械阻抗相差越大，反射率也越大。对于锚杆检测而言，锚杆的先端是软弱土层时，其反射信号则要比先端是坚硬岩石时更为明显；

(3)在机械阻抗减少（

）时，反射波和入射波符号相同（相位相同）。当锚杆的先端是土层和松散岩体、混凝土时，其反射信号与激振信号同向，而在先端是坚硬岩石，其反射信号有可能与入射信号反向。

2.基于反射特性的灌浆密实度测试方法

为了在提高测试精度的同时兼顾测试效率，因此我们采用了基于冲击弹性波的两种方法进行测试。具体请参考表1。

表1锚杆灌浆密实度测试项目一览表

测试方案	方案简介	备注
基于反射特性	在锚杆露出端上激振与受信，根据反射信号的位置和强度来测试灌浆密实度	理论上可测试整个锚杆的灌浆密实度，并能够进行缺陷定位
基于振动衰减特性	在锚杆露出端上激振与受信，根据残留振动的衰减特性来测试灌浆密实度	可测试露出端部附近的灌浆密实度