錨桿錨固質(zhì)量無損檢測技術(shù)及應(yīng)用.pptVIP

錨桿錨固質(zhì)量無損檢測技術(shù)及應(yīng)用,黃世強 2010年3月27日,目錄,二、錨桿的主要類型,三、規(guī)程條文及說明,交流提綱,一、前言,四、錨桿聲波反射法檢測原理,五、模擬錨桿試驗,六、工程應(yīng)用及總結(jié),七、結(jié)束語,交流內(nèi)容,一、 前 言,一、前言,根據(jù)建設(shè)部建標2006 77 號文的要求，規(guī)程編制組在國內(nèi)建筑、水利水電、交通、礦山等行業(yè)進行了廣泛調(diào)查研究，認真地組織相關(guān)科研院所、高等學校、檢測單位進行現(xiàn)場試驗和研究，并在廣泛征求各行業(yè)意見的基礎(chǔ)上，編制了錨桿錨固質(zhì)量無損檢測技術(shù)規(guī)程 。 通過各有關(guān)方面的共同努力，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部已批準發(fā)布錨桿錨固質(zhì)量無損檢測技術(shù)規(guī)程（ JGJ/T182-2009），自2010年7月1日起開始實施。錨桿錨固質(zhì)量無損檢測技術(shù)規(guī)程的實施為錨桿無損檢測工作提供了重要的依據(jù)與指導(dǎo)。,一、前言,錨桿支護廣泛應(yīng)用于地下洞室、隧道支護工程及高邊坡治理工程。錨桿支護是通過錨入圍巖內(nèi)部的錨桿改變圍巖本身的力學狀態(tài)，將圍巖中一定范圍巖體的應(yīng)力狀態(tài)由單向（或雙向）受壓轉(zhuǎn)變?yōu)槿蚴軌海瑥亩岣咂洵h(huán)向抗壓強度，使壓縮帶既可承受其自身重量，又可承受一定的外部載荷，使其有效地控制圍巖變形。錨桿支護一般使用水泥砂漿、化學錨固劑或樹脂作為錨桿粘結(jié)劑，或采用機械方式，將錨桿錨固在鉆孔內(nèi)。,一、前言,錨桿施工屬于隱蔽工程，傳統(tǒng)的錨桿錨固質(zhì)量主要通過設(shè)計、施工、試驗和驗收等過程進行控制。試驗主要是進行材料試驗和錨桿抗拔力試驗。錨桿抗拔力試驗抽檢頻率一般為13%。據(jù)有關(guān)研究結(jié)果表明，當錨桿握裹長度達到42倍錨桿直徑時，其握裹力已達到錨桿材質(zhì)極限抗拉強度，而錨桿錨固長度一般遠大于42倍的錨桿直徑，因此錨桿拉拔力試驗無法全面、客觀地反映錨桿整體施工質(zhì)量狀況，特別是難以反映錨桿的錨固密實度。,一、前言,隨著錨桿在工程中的大量使用，錨桿抗拔力試驗已明顯不能滿足檢驗錨桿錨固質(zhì)量的要求。根據(jù)錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范(GB50086-2001)的規(guī)定，對于全長粘結(jié)型錨桿，合格錨桿的長度應(yīng)符合設(shè)計值，注漿密實度不得小于75%，錨桿入巖長度和注漿密實度是反映錨桿錨固質(zhì)量的主要參數(shù)。 近年來，一些大型工程（如水電工程、公路和鐵路交通工程、礦山工程等）探索采用無損檢測技術(shù)檢測錨桿的長度和注漿密實度，以達到有效評價錨桿錨固質(zhì)量的目的，但基本上處于一種雜亂、無序的狀態(tài)，檢測技術(shù)水平與成果質(zhì)量難以保證。基于這種情況下，為了規(guī)范錨桿錨固質(zhì)量無損檢測方法與技術(shù)，使其符合技術(shù)先進、安全適用、經(jīng)濟合理、評價正確，特制定本規(guī)程。,一、前言,本規(guī)程適用于建筑、水利、水電、交通、礦山等各類建設(shè)工程的全長粘結(jié)錨桿的錨固質(zhì)量無損檢測。從調(diào)查結(jié)果看，工程中基本上以全長粘結(jié)型錨桿占絕大多數(shù)，其它類型的錨桿相對較少。 本規(guī)程推薦使用聲波反射法作為全長粘結(jié)錨桿的錨固質(zhì)量無損檢測方法，采用激振聲波信號，實測加速度或速度響應(yīng)曲線，依據(jù)波動理論進行分析，進而達到評價錨桿錨固質(zhì)量的目的。對于其他類型的錨桿，可參照執(zhí)行本規(guī)程。,目錄,二、錨桿的主要類型,交流內(nèi)容,二、錨桿的主要類型,1、錨桿的分類 錨桿的分類和定義缺少統(tǒng)一，各規(guī)程、規(guī)程也不相一致，一般錨桿可按以下分類： （1）按應(yīng)用對象分：巖石錨桿、土層錨桿； （2）按施加應(yīng)力分：預(yù)應(yīng)力錨桿、非預(yù)應(yīng)力錨桿； （3）按錨固機理分：粘結(jié)式錨桿、摩擦式錨桿、端頭錨固式錨桿和混合式錨桿； （4）按錨桿桿體構(gòu)造分：脹殼式錨桿、水脹式錨桿、自鉆式錨桿和縫管式錨桿； （5）按錨固體傳力方式分：壓力型錨桿、拉力型錨桿和剪力型錨桿；,（6）按錨固體形態(tài)分：端部擴大型錨桿、連續(xù)球型錨桿； （7）按錨固體材料分：砂漿錨桿、樹脂錨桿、藥卷錨桿； （8）按作用時段和服務(wù)年限分：永久錨桿、臨時錨桿； （9）按布置形式分：系統(tǒng)錨桿、隨機錨桿； （10）按錨固范圍分：集中（端頭）錨固類錨桿和全長錨固類錨桿； （11）按錨固方式分：機械錨固型錨桿和粘結(jié)錨固型錨桿；,二、錨桿的主要類型,2、錨桿的類型 （1）全長粘結(jié)錨桿 ：錨桿孔全長填充粘結(jié)材料的錨桿。 （2）預(yù)應(yīng)力錨桿 ：施加預(yù)應(yīng)力的錨桿。 （3）摩擦型錨桿 ：靠錨桿體與孔壁之間的摩擦力起錨固作用的錨桿。 （4）砂漿錨桿：以水泥砂漿、快硬水泥砂漿為錨固劑的粘結(jié)型錨桿 。 （5）水泥藥卷錨桿：以水泥藥卷為錨固劑的粘結(jié)型錨桿 。 （6）樹脂錨桿：以樹脂為錨固劑的粘結(jié)型錨桿 。 （7）自鉆式錨桿 ：錨桿本身兼有造孔鉆桿功能，將造孔、注漿和錨固結(jié)合為一體的錨桿，亦稱自進式錨桿。,二、錨桿的主要類型,（8）縫管式錨桿：將沿縱向開縫的薄壁鋼管強行推入比其外徑小的鉆孔中，借助鋼管對孔壁的徑向壓力產(chǎn)生阻力而起錨固作用的錨桿。 （9）花管注漿錨桿：以在管壁布置一定數(shù)量小孔的鋼管為桿體插入鉆孔后，通過桿體空腔的小孔向錨桿孔注漿的砂漿錨桿 。 （10）水脹式錨桿 ：將用薄壁鋼管加工成的異型空腔桿件 ， 送入比其略大的鉆孔中，通過向該桿件空腔高壓注水，使桿件膨脹與孔壁產(chǎn)生摩阻力而起到錨固作用的錨桿。 （11）永久性錨桿：與主體工程使用年限相符，在工程有效運行期內(nèi)能夠保持性能穩(wěn)定和質(zhì)量標準，或具備檢修更換條件，可持續(xù)發(fā)揮作用的錨桿。,二、錨桿的主要類型,（12）臨時錨桿 ：達不到主體工程同等使用年限標準，只要求在工程施工期間或特定階段起作用的錨桿，工程正常運用工況條件下一般不考慮其作用。 （13）系統(tǒng)錨桿 ：根據(jù)巖（土）體整體穩(wěn)定要求，在整個開挖面上，按一定間距、一定規(guī)律布置的錨桿 。 （14）隨機錨桿：為防止巖（土） 體塌落或滑動 ，在局部布設(shè)的錨桿,二、錨桿的主要類型,目錄,交流內(nèi)容,三、 規(guī)程條文及說明,1 、總則 1.0.1 為了規(guī)范錨桿錨固質(zhì)量無損檢測方法與技術(shù)，使其符合技術(shù)先進、安全適用、經(jīng)濟合理、評價正確，制定本規(guī)程。 1.0.2 本規(guī)程適用于建筑工程全長粘結(jié)錨桿的錨固質(zhì)量無損檢測。(其他類型錨桿的錨固質(zhì)量無損檢測可參照執(zhí)行 ) 1.0.3 錨桿錨固質(zhì)量無損檢測方法應(yīng)根據(jù)檢測條件、適用范圍、施工工藝等合理使用。 1.0.4 現(xiàn)場作業(yè)時，應(yīng)遵守現(xiàn)行安全和勞動保護的有關(guān)規(guī)定。(由于錨桿一般位于邊坡、洞室等地質(zhì)條件差、施工環(huán)境復(fù)雜、風險源較集中的部位，故現(xiàn)場檢測作業(yè)時應(yīng)遵守現(xiàn)行安全和勞動保護的有關(guān)規(guī)定，確保安全 ) 1.0.5 本規(guī)程規(guī)定了全長粘結(jié)錨桿錨固質(zhì)量無損檢測的基本技術(shù)要求。當本規(guī)程與國家法律、行政法規(guī)的規(guī)定相抵觸時，應(yīng)按國家法律、行政法規(guī)的規(guī)定執(zhí)行。 1.0.6 錨桿錨固質(zhì)量無損檢測除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)程外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)強制性標準的規(guī)定。,三、規(guī)程條文及說明,3 、基本規(guī)定 3.1 一般規(guī)定 3.1.1 錨桿錨固質(zhì)量無損檢測內(nèi)容應(yīng)包括錨桿桿體長度檢測和錨固密實度檢測。（全長粘結(jié)型錨桿檢測的內(nèi)容包括錨桿桿體長度、錨固密實度，摩擦型、膨脹型、管楔型等非粘結(jié)型錨桿可采用聲波反射方法檢測桿體長度） 3.1.2 錨桿錨固質(zhì)量無損檢測應(yīng)委托有檢測資質(zhì)的單位承擔。（為了保證檢測數(shù)據(jù)的準確、公證，根據(jù)第141號令的規(guī)定，試驗和檢測均應(yīng)由有相應(yīng)資質(zhì)的單位進行） 3.1.3 錨桿錨固質(zhì)量無損檢測前宜進行錨桿模擬試驗。 （模擬錨桿對于檢測人員來講是“盲桿”，通過錨桿模擬試驗獲得不同缺陷錨桿的波形，同時對檢測人員的檢測水平和檢測儀器的測試精度進行考核 ）,三、規(guī)程條文及說明,3.1.4 錨桿錨固質(zhì)量宜分項目或單元進行抽樣檢測。 （大型工程包含的項目較多，有些項目的施工周期較長，分單元進行施工與驗收，可按項目和單元檢測，以便與施工、驗收相對應(yīng)） 3.1.5 錨桿錨固質(zhì)量無損檢測資料分析，宜對照所檢測工程錨桿模擬試驗成果或類似工程錨桿錨固質(zhì)量無損檢測資料進行。（對于大型工程一般應(yīng)進行錨桿模擬試驗，但不可能所有型號、所有地質(zhì)條件下的均進行錨桿模擬試驗，還應(yīng)通過在檢測過程中總結(jié)規(guī)律，逐步建立工程的錨桿檢測圖庫。為了保證檢測成果質(zhì)量，在內(nèi)業(yè)資料整理前，應(yīng)對所檢測的每根錨桿的檢測數(shù)據(jù)進行檢查驗收，錨桿檢測數(shù)據(jù)合格的方可進行資料分析處理。單項工程可對檢測過的錨桿進行系統(tǒng)抽樣檢查，通過抽樣檢查控制一個工程單元的檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量是否合格 ）,三、規(guī)程條文規(guī)定及說明,3.2 檢測數(shù)量 3.2.1 單項或單元工程的整體錨桿檢測抽樣率應(yīng)不低于總錨桿數(shù)的10%，且每批宜不少于20根。重要部位或重要功能的錨桿宜全部檢測。（重要部位如巖錨吊車梁、起重機錨固墩、地下廠房頂拱等 等） 3.2.2 單項或單元工程抽檢錨桿的不合格率大于10%時，應(yīng)對未檢測的錨桿進行加倍抽檢。,三、規(guī)程條文及說明,3.3 檢測成果 3.3.1 錨桿檢測成果應(yīng)以簡報、單項或單元工程檢測報告的方式提交。（有些零星檢測項目或小工程一般不設(shè)檢測機構(gòu)，一次進場完成，檢測工期短、檢測數(shù)量少，可采取直接提交成果報告的方式 ） 3.3.2簡報應(yīng)包括錨桿布置圖、檢測成果表。 3.3.3 單項或單元工程檢測報告宜在各期簡報的基礎(chǔ)上綜合整理分析后編制。,三、規(guī)程條文及說明,3.3.3 單項或單元工程檢測報告宜在各期簡報的基礎(chǔ)上綜合整理分析后編制。 3.3.4檢測報告宜包含以下主要內(nèi)容： 1）工程項目及檢測概況； 2）檢測依據(jù)； 3）檢測方法及儀器設(shè)備； 4) 檢測資料分析； 5）檢測成果綜述； 6）檢測結(jié)論； 7）附圖和附表。,三、規(guī)程條文及說明,3.4 檢測機構(gòu)和檢測人員 3.4.1 檢測機構(gòu)應(yīng)通過計量認證，并具有相關(guān)資質(zhì)。 3.4.2 檢測人員應(yīng)經(jīng)上崗培訓合格，并持證上崗。 (根據(jù)第141號令的規(guī)定),三、規(guī)程條文及說明,4 檢測儀器 4.1 一般規(guī)定 4.1.1檢測設(shè)備應(yīng)經(jīng)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門授權(quán)的檢定機構(gòu)檢定或校準合格。（當前錨桿無損檢測的儀器大多在基樁低應(yīng)變檢測儀器的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，甚至直接使用測樁儀進行錨桿檢測，但近年來已有一些廠商開發(fā)出了專門的錨桿檢測儀。錨桿檢測儀其原理與樁基低應(yīng)變儀類同，但在傳感器、激振、頻率響應(yīng)等方面充分考慮了錨桿的特性，更加適用于錨桿無損檢測，所以規(guī)定使用經(jīng)技術(shù)監(jiān)督部門批準生產(chǎn)的專用錨桿無損檢測儀 ）,三、規(guī)程條文及說明,4.1.2檢測設(shè)備應(yīng)每年檢定或校準一次。 4.1.3 檢測設(shè)備應(yīng)配套齊全、功能完整、主要技術(shù)參數(shù)符合本規(guī)程要求。,三、規(guī)程條文及說明,4.2采集儀器 4.2.1 檢測儀器的采集器應(yīng)具有現(xiàn)場顯示、輸入、保存實測波形信號、檢測參數(shù)的功能，宜有對現(xiàn)場檢測信號進行分析處理、與計算機進行數(shù)據(jù)通信的功能，一屏應(yīng)能顯示不少于三條波形。（便于檢測人員在現(xiàn)場檢測時，能識別、判斷信號的有效性，保持檢測數(shù)據(jù)的質(zhì)量，同時也保證資料分析評判人員能完整地使用現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)，從而保證了“現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)檢查成果分析”的連續(xù)性 ） 4.2.2 采集器模擬放大的頻率帶寬不窄于10Hz50kHz，具有濾波頻率可調(diào)，A/D不低于16位，最小采樣間隔不大于1s。（主要考慮錨桿的振動特性和聲波傳播特征，一般錨桿的激振頻率和固有頻率均較高（10Hz100kHz），所以規(guī)定數(shù)據(jù)采集的采樣率和A/D轉(zhuǎn)換精度等參數(shù) ，以保證所采集的信號質(zhì)量）,三、規(guī)程條文及說明,4.2采集儀器 4.2.3 采集器應(yīng)能與超磁致伸縮聲波震源或其他瞬態(tài)沖擊震源匹配工作。（為了檢測各種類型的錨桿，配備多種震源是必須的。如短錨桿和長錨桿，硬質(zhì)圍巖和軟質(zhì)圍巖等，所采用的檢測震源及激振頻率會有所區(qū)別） 4.2.4 檢測資料的分析軟件宜具有數(shù)字濾波、幅頻譜分析、瞬時相位譜分析、能量計算等信號處理功能，及錨桿桿長計算、缺陷位置計算和密實度分析功能，可將檢測波形、計算參數(shù)、分析結(jié)果導(dǎo)入Excel、Word等文檔。（便于數(shù)據(jù)處理、成果分析和報告編制）,三、規(guī)程條文及說明,4.3 激發(fā)與接收設(shè)備 4.3.1 激振器激振頻率范圍應(yīng)在10Hz50kHz，宜使用超磁致伸縮聲波震源。（聲波接收傳感器使用速度或加速度傳感器，一般加速度傳感器體積小、高頻響應(yīng)較好，速度傳感器一般體積大、低頻響應(yīng)較好。由于錨桿直徑小，激振頻率高，故推薦使用加速度傳感器） 4.3.2 接收傳感器感應(yīng)面直徑應(yīng)小于錨桿直徑，可通過強力磁座或其它方式與桿頭耦合。,三、規(guī)程條文及說明,4.3.3接收傳感器頻率響應(yīng)范圍宜在10Hz50kHz，當響應(yīng)頻率為160Hz時，加速度傳感器的電荷靈敏度宜為10pc/m/s220pc/m/s2；當響應(yīng)頻率為50Hz時，加速度傳感器的電壓靈敏度宜為50mV/cm/s300 mV/cm/s。（采集儀器和接收傳感器、激振設(shè)備的頻帶應(yīng)兼容，并與錨桿的頻率特性相包容。傳感器靈敏度為參考值，具體應(yīng)根據(jù)采集的量程、檢測錨桿的缺陷分辨率等情況確定） 4.3.4 宜適用加速度型接收傳感器。,三、規(guī)程條文及說明,5 聲波反射法 5.1 適用范圍 5.1.1 聲波反射法適用于檢測全長粘結(jié)錨桿長度和錨固密實度。（錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范(GB50086-2001)中錨桿質(zhì)量的檢查內(nèi)容包括：長度、間距、角度、方向、抗拔力以及注漿密實度等；水電水利工程錨噴混凝土支護施工規(guī)范(DL/T 5181-2003)對錨桿的質(zhì)量檢驗主要包括：錨桿原材料質(zhì)量、錨固砂漿抗壓強度、錨桿拉拔力、錨桿錨固密實度） 5.1.2 本方法的有效檢測錨桿長度范圍宜通過現(xiàn)場試驗確定。（聲波反射法檢測錨桿桿體長度受錨桿錨固密實度、圍巖特性等因素的影響。大量試驗結(jié)果表明，錨桿錨固密實度越低，圍巖波速越小，則錨桿桿體長度的檢測效果越好；當錨桿錨固密實度較好時，錨桿桿底信號將十分微弱，桿長往往難以確定 ）,三、規(guī)程條文及說明,5.2 檢測條件 5.2.1 錨桿桿體聲波的縱波速度宜大于圍巖和粘結(jié)物的聲波縱波速度。（錨桿聲波反射法檢測理論模型為一維彈性桿件，依據(jù)一維彈性桿件應(yīng)力波的傳播規(guī)律，桿體與周圍介質(zhì)的波阻抗差異越大，與理論模型越接近） 5.2.2 錨桿桿體直徑宜均勻。（錨桿桿體的直徑發(fā)生變化或直徑較小時，檢測信號較復(fù)雜，可能會影響桿體長度與密實度的檢測準確性與可靠性） 5.2.3 錨桿外露端面應(yīng)平整。（便于激振器激振和接收傳感器的安裝，且保證激振信號和接收信號的質(zhì)量 ）,三、規(guī)程條文及說明,5.2.4 錨桿端頭應(yīng)外露，外露桿體應(yīng)與內(nèi)錨桿體呈直線，外露段不宜過長；如外露段長度有特殊要求，應(yīng)進行相同類型的錨桿模擬試驗。（外露段過長，當環(huán)境存在振動或激振力過大時會導(dǎo)致桿端自振，或聲波信號在外露段出現(xiàn)多次強反射，干擾有效信號，影響有效信號的識別、判斷及桿系反射波能量分析） 5.2.5 采用多根桿體連接而成的錨桿，施工方應(yīng)提供詳細的錨桿連接資料。 （連接部位會產(chǎn)生反射波信號，容易與缺陷或桿底反射相混淆 ）,三、規(guī)程條文及說明,5.3 測試參數(shù)設(shè)定 5.3.1 錨桿記錄編號應(yīng)與錨桿圖紙編號一致。 （錨桿記錄編號可唯一識別與追溯 ） 5.3.2 時域信號記錄長度、采樣率應(yīng)根據(jù)桿長、桿系波速及頻域分辨率合理設(shè)置。（當測試錨桿長度時，時域信號記錄長度宜不小于桿底三次反射所需時程，當測試密實度缺陷時，時域信號記錄長度宜為桿底反射時程的1.5倍 ） 5.3.3 同一工程相同規(guī)格的錨桿，檢測時宜設(shè)置相同的儀器參數(shù)。（不同類型的傳感器或不同編號的傳感器其標定參數(shù)有所不同，故設(shè)置傳感器類型與編號時應(yīng)與實際相符 ）,三、規(guī)程條文及說明,5.3.4 錨桿桿體波速應(yīng)通過所檢測工程錨桿同樣材質(zhì)、直徑的自由桿測試取得，錨桿桿系波速應(yīng)采用錨桿模擬試驗結(jié)果或類似工程錨桿的波速值。（試驗表明，一維自由彈線性體的波速和有一定邊界條件的一維彈線性體的波速存在一定的差異，即錨桿桿體的聲波縱波速度與包裹一定厚度砂漿的錨桿桿系的聲波縱波速度是不一樣的，一般錨桿桿體的波速比桿系的波速高，計算砂漿包裹的錨桿桿體長度時應(yīng)采用桿系波速，計算自由桿桿體長度時應(yīng)采用桿體波速）,三、規(guī)程條文及說明,5.4 激振與接收 5.4.1 宜使用端發(fā)端收或端發(fā)側(cè)收方式。（聲波在桿體內(nèi)沿桿體方向以上下行波方式傳播，激發(fā)和接收應(yīng)按最有利的的方式布置。當前使用的檢測探頭有發(fā)射與接收一體式和分體式的，一體式探頭安裝操作簡單，但激振信號干擾大，入射波信號容易失真；分體式探頭在桿端激發(fā)，在桿側(cè)接收，可減弱激振干擾，使入射波能量計算準確、可靠，但安裝操作相對不方便 ） 5.4.2 接收傳感器安裝宜符合下列要求： 1）接收傳感器使用強磁或其它方式固定，傳感器軸心與錨桿桿軸線平行。 2）安裝有托板的錨桿，接收傳感器不應(yīng)直接安裝在托板上。（直接安裝在托盤上易產(chǎn)生寄生干擾或造成信號衰竭 ）,三、規(guī)程條文及說明,5.4.3 激振器激振宜符合下列要求： 1）應(yīng)采用瞬態(tài)激振方式，激振器激振點與錨桿桿頭應(yīng)充分、緊密接觸；應(yīng)通過現(xiàn)場試驗選擇合適的激振方式和適度的沖擊力；（試驗表明，超磁致伸縮聲波震源能量可控，一致性較好，頻帶范圍寬，故推薦使用。小錘錘擊方式一致性較差，應(yīng)慎重使用 ） 2）激振器激振時應(yīng)避免觸及接收傳感器； 3）實芯錨桿的激振點宜選擇在桿頭靠近中心位置，保持激振器的軸線與錨桿桿軸線基本重合； 4）中空式錨桿的激振點宜緊貼在靠近接收傳感器一側(cè)的環(huán)狀管壁上，保持激振器的軸線與桿軸線平行； 5）激振點不宜在托板上。,三、規(guī)程條文及說明,5.5 檢測記錄 5.5.1 單根錨桿記錄應(yīng)符合附錄C、附錄D的要求。 5.5.2 單根錨桿檢測的有效波形記錄不應(yīng)少于3 個，且一致性較好。 5.5.3 錨桿的檢測記錄、現(xiàn)場標識、圖紙標識應(yīng)一致。,三、規(guī)程條文及說明,附錄C 單根錨桿檢測成果表 工程名稱： 項目名稱： 錨桿編號： 檢測單位： 儀器型號： 檢測日期：,檢測： 解釋： 校對：,三、規(guī)程條文及說明,附錄D 單元工程錨桿檢測成果表 工程名稱： 項目名稱： 單元編號： 檢測單位： 儀器型號： 檢測日期：,檢測： 校對： 審核：,三、規(guī)程條文及說明,注意： （1）檢測記錄中填寫的檢測儀器型號和編號應(yīng)與實際一致。 （2）檢測記錄中應(yīng)填寫檢測人員的崗位和姓名。 （3）檢測記錄為檢測過程重要的依據(jù)，檢測的主要活動均能從檢測記錄中體現(xiàn)，由軟件生成的檢測記錄涉及到人員崗位的，應(yīng)一律使用簽名，網(wǎng)上辦公的可使用電子簽名。 （4）應(yīng)保證檢測信號的準確，失真、零點漂移、削峰的波形都不能準確地進行解釋。 （5）重復(fù)性檢驗是科學試驗最重要的手段，3次重復(fù)是一般試驗的要求，3次重復(fù)操作至少有2次重復(fù)的結(jié)果基本一致，如3次重復(fù)操作結(jié)果不一致，則該記錄不能被采用。 （6）保證檢測的成果資料與樣品的對應(yīng)性和可追溯性是檢測工作的基本要求。,三、規(guī)程條文及說明,5.6 檢測數(shù)據(jù)分析與判定 5.6.1 錨桿桿體長度計算應(yīng)符合下列規(guī)定： 1） 錨桿桿底反射信號識別可采用時域反射波法、幅頻域頻差法等。（當桿底反射信號較清晰時，可直接采用時域反射波法和幅頻域頻差法識別；當桿底反射信號微弱難以辨認時，宜采用瞬時譜分析法、小波分析法和能流分析法等方法識別。一般情況下，錨桿的波阻抗大于圍巖的波阻抗，故桿底反射波與桿端入射首波同相位，其多次反射波也是同相位的。當錨桿注漿密實的情況下，桿底反射波信號往往十分微弱，或有缺陷反射波信號干擾桿底反射波信號時，致使在時域和幅頻域均難以清晰地識別桿底反射波信號及頻差，故應(yīng)使用瞬時譜法、小波法、能流法等方法提高桿底反射波信號的識別能力。在不利的情況下，錨桿長度檢測比較困難 ）,三、規(guī)程條文及說明,2）桿底反射波與桿端入射首波波峰間的時間差即為桿底反射時差，若有多次桿底反射信號，則取各次時差的平均值。 3）時間域桿體長度應(yīng)按 下 式計算：,式中：L 桿體長度； Cm同類錨桿的波速平均值，若無錨桿模擬試驗資料，其取值原則如下：當錨固密實度30%時，取桿體波速(Cb)平均值；當錨固密實度30%時，取桿系波速(Ct)平均值（m/s）； te時域桿底反射波旅行時。,三、規(guī)程條文及說明,4）頻率域桿體長度應(yīng)按下 式計算：,式中：f幅頻曲線上桿底相鄰諧振峰間的頻差。 5.6.2 桿體波速和桿系波速平均值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定： 1) 以現(xiàn)場錨桿檢測同樣的方法，在自由狀態(tài)下檢測工程所用各種材質(zhì)和規(guī)格的錨桿桿體波速值，桿體波速應(yīng)按下式計算平均值：,三、規(guī)程條文及說明,式中：Cb 相同材質(zhì)和規(guī)格的錨桿桿體波速平均值（m/s）； Cbi相同材質(zhì)和規(guī)格的第 i 根錨桿的桿體波速值（m/s），且：,L桿體長度（m）； te桿底反射波旅行時（s）； f幅頻曲線上桿底相鄰諧振峰間的頻差（Hz）； n 參加波速平均值計算的相同材質(zhì)和規(guī)格的錨桿數(shù)量（n3）。,三、規(guī)程條文及說明,2) 宜在現(xiàn)場錨桿試驗中選取不少于5根相同材質(zhì)和規(guī)格的同類型錨桿的桿系波速值按下式計算平均值：,式中： Ct桿系波速的平均值（m/s）； Cti第 i 根試驗桿的桿系波速值（m/s），且：,L桿體長度（m）； te桿底反射波旅行時（s）； f幅頻曲線上桿底相鄰諧振峰間的頻差（Hz）； n 參加波速平均值計算的試驗錨桿的數(shù)量（n5）。,三、規(guī)程條文及說明,試驗表明，錨桿的桿體波速與桿系波速是不同的，一般桿體波速高于桿系波速，波速差異的因素與聲波波長、錨桿直徑、膠粘物厚度、膠粘物波速及聲波尺度效應(yīng)等有關(guān)，因此錨桿桿長計算時采用的波速平均值應(yīng)考慮密實度的影響。由于桿系平均波速受多方面因素的影響，尚無法準確地確定與密實度的關(guān)系，但在實際檢測工作中應(yīng)考慮由此帶來的檢測桿長誤差。,三、規(guī)程條文及說明,5.6.3 缺陷判斷及缺陷位置計算應(yīng)符合下列要求： 1）時間域缺陷反射波信號到達時間應(yīng)小于桿底反射時間；若缺陷反射波信號的相位與桿端入射波信號反相，二次反射信號的相位與入射波信號同相，依次交替出現(xiàn)，則缺陷界面的波阻抗差值為正；若各次缺陷反射波信號均與桿端入射波同相，則缺陷界面的波阻抗差值為負。,三、規(guī)程條文及說明,三、規(guī)程條文及說明,2）頻率域缺陷頻差值應(yīng)大于桿底頻差值。 3）錨桿缺陷反射信號識別可采用時域反射波法、幅頻域頻差法等。 4）缺陷反射波信號與桿端入射首波信號的時間差即為缺陷反射時差，若同一缺陷有多次反射信號，則取各次缺陷反射時差的平均值。,三、規(guī)程條文及說明,5）缺陷位置應(yīng)按下式計算：,式中 x錨桿桿端至缺陷界面的距離（m)； tx缺陷反射波旅行時間（s）； fx頻率曲線上缺陷相鄰諧振峰間的頻差（Hz）。,或,三、規(guī)程條文及說明,當缺陷反射波信號較清晰時，可采用時域反射波法和幅頻域頻差法識別；當缺陷反射波信號難以辨認時，宜采用瞬時譜分析法、小波分析法和能流分析法等方法識別。 本條所指的缺陷是指錨桿錨固不密實段，缺陷判斷及缺陷位置計算應(yīng)綜合分析缺陷反射波信號的相位特征、相對幅值大小及反射波旅行時間等因素。,三、規(guī)程條文及說明,5.6.4 錨固密實度評判應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）錨桿密實度宜根據(jù)表5.6.4-1進行綜合評判。,三、規(guī)程條文及說明,A等級錨桿,三、規(guī)程條文及說明,時域信號 頻域信號,B等級錨桿,三、規(guī)程條文及說明,時域信號 頻域信號,C等級錨桿,三、規(guī)程條文及說明,時域信號 頻域信號,D等級錨桿,三、規(guī)程條文及說明,時域信號 頻域信號,2）錨固密實度可根據(jù)下式按長度比例估算。,式中：D錨固密實度； Lr錨桿入巖深度； Lx錨固不密實段長度。,三、規(guī)程條文及說明,3）除孔口段缺漿而深部密實外，錨固密實度可依據(jù)反射波能量法估算，根據(jù) 下式估算錨固密實度。,式中：D 錨固密實度； 錨桿桿系能量反射系數(shù)； 桿系能量修正系數(shù)，可通過標準錨桿試驗修正或根據(jù)同類錨桿經(jīng)驗取值，若無標準錨桿試驗數(shù)據(jù)或同類錨桿經(jīng)驗值，可取=1；,三、規(guī)程條文及說明,E0錨桿入射波總能量，自入射波波動開始至入射波持續(xù)波動結(jié)束時間段內(nèi)(t0)的波動總能量； Es錨桿波動總能量，自入射波波動開始至桿底反射波波動持續(xù)結(jié)束時刻（2L/Cm+t0）的波動總能量； Er（2L/Cm+t0）時間段內(nèi)反射波波動總能量。,三、規(guī)程條文及說明,試驗表明，錨桿的錨固密實度與錨桿桿系的能量反射系數(shù)之間存在緊密的相關(guān)關(guān)系，通過錨桿模型試驗修正桿系能量系數(shù)使得兩者的關(guān)系更具相關(guān)性。 把現(xiàn)場模型砂漿錨桿的能量反射率與錨桿設(shè)計空隙率（空隙率=100%-密實度）繪制在圖中，可以發(fā)現(xiàn)能量反射率與空隙率之間具有明顯的線性相關(guān)關(guān)系，反射率越高，空隙率越高，而且除個別點外線性關(guān)系良好，經(jīng)回歸分析，砂漿錨桿的空隙率與能量反射率的關(guān)系如下：,空隙率 e=（1.06-0 .034）*100%,密實度 D=(0.96-1.05)*100%,為能量反射系數(shù),三、規(guī)程條文及說明,砂漿錨桿的空隙率與能量反射率的關(guān)系圖,三、規(guī)程條文及說明,把現(xiàn)場模型藥卷（中空）錨桿的能量反射率與錨桿設(shè)計空隙率繪制在圖中，同樣發(fā)現(xiàn)能量反射率與空隙率之間存在明顯的相關(guān)關(guān)系，經(jīng)回歸分析，藥卷錨桿的空隙率與能量反射率的關(guān)系如下：,空隙率 e=（1.05-0 .04）*100%,密實度 D=(0.96-1.05)*100%,為能量反射系數(shù),三、規(guī)程條文及說明,藥卷（中空）錨桿的空隙率與能量反射率的關(guān)系圖,三、規(guī)程條文及說明,4） 根據(jù)模擬錨桿圖譜進行評判。 5.6.5 應(yīng)通過施工記錄區(qū)分鑲接式錨桿桿體連接處的反射信號與桿身缺陷反射信號。（試驗表明，鑲接式錨桿在連接處可能會產(chǎn)生反射信號，在缺陷分析與波動能量計算時應(yīng)予以考慮 ） 5.6.6 出現(xiàn)下列情況之一，錨固質(zhì)量判定宜結(jié)合其他檢測方法進行：,三、規(guī)程條文及說明,1) 實測信號復(fù)雜，波動衰減極其緩慢，無法對其進行準確分析與評價。,三、規(guī)程條文及說明,2) 外露自由段過長、彎曲或桿體截面多變。 （出現(xiàn)這種復(fù)雜的情況原因較多，如環(huán)境振動干擾、電磁干擾等，外露段較長一般出現(xiàn)在預(yù)應(yīng)力錨桿中，如水電站地下廠房的巖錨梁、過河纜機平臺的錨固墩、隧洞內(nèi)加固至襯砌上的預(yù)應(yīng)力錨桿等，外露長度達0.54m，甚至彎曲，或搭接，致使檢測信號變得十分復(fù)雜。 ）,三、規(guī)程條文及說明,6 現(xiàn)場檢測 6.1 檢測準備 6.1.1 接受檢測任務(wù)后，應(yīng)收集下列資料： 1) 工程項目用途、規(guī)模、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件，項目錨桿的設(shè)計類別及功能、設(shè)計數(shù)量、設(shè)計長度范圍等； 2） 工程項目的錨桿設(shè)計布置圖、施工工藝、施工記錄、監(jiān)理記錄；(按照國際、國內(nèi)檢驗認證的一般規(guī)定，錨桿無損檢測屬于現(xiàn)場原位試驗，應(yīng)注重檢測樣品的描述及相關(guān)資料的收集與分析，這種收集對檢測過程的追溯、對檢測成果的正確判斷都非常重要),三、規(guī)程條文及說明,6.1.2 錨桿無損檢測實施前，檢測單位應(yīng)編寫錨桿無損檢測方案。(按照當前國內(nèi)建設(shè)項目檢測、試驗的一般程序，檢測或試驗方應(yīng)針對檢測對象、檢測人的情況，在檢測前編制檢測實施細則或方案，以便監(jiān)理方或其它相關(guān)方監(jiān)督、了解檢測工作，一般獨立的小項目不作此要求) 6.1.3 檢測前應(yīng)對檢測儀器設(shè)備進行檢查調(diào)試。 (該條要求是特別針對現(xiàn)場檢測，采用了野外測試相關(guān)行業(yè)的規(guī)定，一般要求形成檢查記錄，與原始記錄一起管理) 6.1.4 現(xiàn)場檢測期間，檢測現(xiàn)場周邊不能有機械振動、電焊作業(yè)等對檢測數(shù)據(jù)有明顯干擾的施工作業(yè)。(本條為強制規(guī)定，現(xiàn)場振動、強電磁場等干擾會嚴重影響記錄質(zhì)量，應(yīng)采取施工協(xié)調(diào)、輪休等措施予以規(guī)避),三、規(guī)程條文及說明,6.2 檢測實施 6.2.1 單項或單元工程被檢錨桿宜隨機抽樣，并重點檢測下列部位： 1) 工程的重要部位； 2) 局部地質(zhì)條件較差部位； 3) 錨桿施工較困難的部位； 4) 施工質(zhì)量有疑問的錨桿。 （參考了常規(guī)現(xiàn)場檢測所關(guān)注的質(zhì)量問題多發(fā)部位，同時也考慮了檢測的系統(tǒng)性和隨機性） 6.2.2 當出現(xiàn)下列情況時，宜采用其它方法進行驗證： 1) 實測信號復(fù)雜、波形不規(guī)則，無法對其進行錨固質(zhì)量評價； 2） 對無損檢測結(jié)果有爭議。(錨桿錨固齡期太短，粘結(jié)材料強度低，與錨桿模擬試驗類比性差，或難以檢測錨固不密實缺陷),三、規(guī)程條文及說明,6.2.3 現(xiàn)場檢測宜在錨固7天后進行。（本條為強制規(guī)定，為保證檢測安全和檢測原始數(shù)據(jù)質(zhì)量而作的規(guī)定） 6.2.4 現(xiàn)場檢測應(yīng)具備登高、照明、通風等條件及必要的安全防護措施。 6.2.5 檢測前應(yīng)清除外露端周邊浮漿，分離待檢錨桿外露端與噴護體的連接。（掛網(wǎng)噴混凝土和初襯支護使錨桿桿頭遮掩，增加了檢測難度。檢測時必須找到錨桿且將桿頭鑿出。桿頭浮漿嚴重影響聲波的激發(fā)與接收，掛網(wǎng)使檢測波形趨復(fù)雜） 6.2.6 應(yīng)測量記錄被測錨桿的外露自由段長度和孔口段錨固情況。（掌握外露自由段長度和孔口段錨固情況有助于準確分析波形、判斷缺陷性質(zhì)及計算錨桿錨固密實度）,三、規(guī)程條文及說明,7 質(zhì)量評定 7.1 一般規(guī)定 7.1.1 現(xiàn)場檢測結(jié)束后應(yīng)對每根被檢測錨桿的錨固質(zhì)量進行評定。（按照檢驗檢測的一般規(guī)定，應(yīng)先對獨立樣品進行檢測評價，每根錨桿對應(yīng)單個獨立樣品） 7.1.2 單根錨桿錨固質(zhì)量評價應(yīng)包括下列內(nèi)容： 1）全長粘結(jié)錨桿桿體長度和錨固密實度； 2）自鉆式錨桿桿體長度和錨固密實度； 3）端頭錨固錨桿桿體長度和錨固段錨固密實度； 4）摩擦型錨桿桿體長度。 （根據(jù)聲波反射法無損檢測特點和各類型錨桿結(jié)構(gòu)形式，針對不同類型的錨桿規(guī)定檢測參數(shù)）,三、規(guī)程條文及說明,7.1.3 單項或單元工程應(yīng)分別評定錨桿桿體長度和錨固密實度。（按照檢驗檢測的原則，檢測達到了群體數(shù)量時，應(yīng)進行群體特性符合性評價，故對單元或單項工程應(yīng)進行群體性錨桿的桿體長度、錨固密實度統(tǒng)計評價）,三、規(guī)程條文及說明,7.2 錨桿錨固質(zhì)量評定標準 7.2.1錨桿桿體長度不小于設(shè)計長度的95%，且不足長度不超過0.5m，可評定錨桿長度合格；（該條規(guī)定參考了國外及國內(nèi)眾多行業(yè)及國家標準的規(guī)定，同時也考慮到聲波反射法檢測的實際情況） 7.2.2錨桿錨固密實度按表5.6.4-1進行評定，同時應(yīng)執(zhí)行下列規(guī)定： 1）當錨桿空漿部位集中在底部或淺部時，應(yīng)降低一個等級；,三、規(guī)程條文及說明,2）錨固密實度達到C級以上，且符合工程設(shè)計要求時，評定錨固密實度合格。（本規(guī)程規(guī)定的錨固質(zhì)量無損檢測分級評判標準參考了錨桿噴射混凝土支護技術(shù)規(guī)范GB50086-2001、水電水利工程噴錨支護施工技術(shù)規(guī)范DL/T5181-2003，也參考了一系列大型工程的技術(shù)規(guī)定，同時也考慮聲波反射法檢測技術(shù)的實際情況） 7.2.3 單根錨桿錨固質(zhì)量無損檢測分級評判應(yīng)按表7.2.3-1進行。 7.2.4 單元或單項工程錨桿錨固質(zhì)量全部達到級及以上的應(yīng)評定為合格，否則應(yīng)評定為不合格。,三、規(guī)程條文及說明,表 7.2.3-1 錨桿錨固質(zhì)量無損檢測分級評價表,三、規(guī)程條文及說明,錨桿模擬試驗 B.1 一般規(guī)定 B.1.1錨桿模擬試驗適用于全長粘結(jié)型錨桿。（全長粘結(jié)型錨桿是當前工程中最常用的，其數(shù)量、比例均占絕大多數(shù)，該類型錨桿較適合聲波反射法檢測） B.1.2錨桿模擬試驗宜由工程建設(shè)單位或其授權(quán)人組織進行。（錨桿的室內(nèi)試驗是利用內(nèi)徑與錨桿孔徑相同的PVC或PE管，模擬各類常規(guī)錨桿施工缺陷制作錨桿模型，進行錨桿無損檢測試驗，試驗結(jié)束后將PVC或PE管剖開，與測試結(jié)果進行對比驗證?，F(xiàn)場錨桿的模擬試驗是針對不同的圍巖條件，模擬各類常規(guī)錨桿施工缺陷制作現(xiàn)場錨桿模型，在現(xiàn)場進行無損檢測試驗，以驗證測試結(jié)果，分析不同圍巖條件對檢測波形及評判標準的影響）,三、規(guī)程條文及說明,B.1.3錨桿模擬試驗宜進行室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗。 B.1.4錨桿模擬試驗之前應(yīng)編寫試驗方案，檢測完成后應(yīng)編寫試驗檢測報告或驗證總結(jié)報告。 （錨桿模擬試驗大綱宜包含以下內(nèi)容：工程概況、試驗依據(jù)、檢測設(shè)備和檢測方法、試驗內(nèi)容、試驗進度安排、試驗錨桿設(shè)計與制作、預(yù)期檢測成果。檢測單位在檢測完成后、開挖驗證前均應(yīng)編寫提交檢測報告，內(nèi)容包含：試驗概況、試驗依據(jù)、檢測設(shè)備和方法、試驗內(nèi)容、試驗進度情況、試驗檢測成果、試驗檢測與開挖對比驗證分析及桿系波速、桿系能量修正系數(shù)、標準錨桿試驗檢測波形圖庫等）,三、規(guī)程條文及說明,B.1.5 現(xiàn)場錨桿模擬試驗宜包括所要檢測工程的全部錨桿類型和規(guī)格，同時應(yīng)考慮有代表性的圍巖地質(zhì)條件。（巖土特性及錨桿的長短、直徑大小對錨桿無損檢測波形均有一定影響，因此，應(yīng)選擇不同規(guī)格的錨桿和圍巖條件進行標準錨桿試驗） B.1.6 錨桿模擬試驗宜使用擬用于工程錨桿檢測的同類型儀器設(shè)備。（檢測規(guī)模較大時，宜在錨桿模擬試驗時選擇多種測試設(shè)備或測試方法對同一組模型錨桿進行重復(fù)測試，為選擇準確性高的檢測設(shè)備和方法提供依據(jù)）,三、規(guī)程條文及說明,B.2 模擬錨桿設(shè)計、制作和檢測 B.2.1室內(nèi)模擬錨桿設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定： 1） 模擬錨桿孔宜采用內(nèi)徑不大于90mm的PVC或PE管，其長度應(yīng)比被模擬錨桿長度長1m以上。 2） 錨桿宜采用所檢測工程錨桿相同類型，其長度宜涵蓋設(shè)計錨桿長度范圍，錨桿外露段長度與工程錨桿設(shè)計相同，外露桿頭應(yīng)加工平整。 3） 模擬錨桿宜包含所檢測工程錨桿的等級和主要缺陷類型。 4） 膠粘材料宜與所檢測工程錨桿相同，設(shè)計缺陷宜用橡膠管等模擬。（每組試驗錨桿可設(shè)計為完全錨固密實(密實度100%)、中部錨固不密實(密實度90%、75%、50%)、孔底錨固密實孔口段錨固不密實(密實度90%、75%、50%)、孔口錨固段密實孔底錨固不密實(密實度90%、75%、50%)等模型，每種長度規(guī)格宜設(shè)計1組試驗錨桿）,三、規(guī)程條文及說明,三、規(guī)程條文及說明,B.2 模擬錨桿設(shè)計、制作和檢測 B.2.2 現(xiàn)場模擬錨桿設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定： 1） 試驗場地宜選在與被檢測工程錨桿圍巖條件類同的圍巖段，且不影響主體工程施工和便于鉆孔取芯施工。 2） 錨桿孔宜采用與被檢錨桿同樣的方式造孔，孔徑與工程錨桿孔徑相同。 3） 錨桿宜采用與被檢測工程錨桿相同的材質(zhì)與類型，長度宜涵蓋工程錨桿長度范圍，外露段長度與工程錨桿設(shè)計長度相同，桿頭應(yīng)加工平整。 4）注漿材料宜選用與工程錨桿相同的注漿材料和配合比，注漿后自然養(yǎng)護。,三、規(guī)程條文及說明,（錨桿模擬試驗?zāi)Ｐ椭谱鲬?yīng)符合錨桿施工相關(guān)規(guī)范。錨桿施工規(guī)范規(guī)定：注漿錨桿的鉆孔孔徑，若采用“先注漿后安裝錨桿”的程序施工，鉆頭直徑應(yīng)大于錨桿直徑15mm以上；若采用“先安裝錨桿后注漿”的程序施工，鉆頭直徑應(yīng)大于錨桿直徑25mm以上，并均應(yīng)滿足施工詳圖要求。錨桿安裝可采用“先注漿后插桿”或“先插桿后注漿”的方法進行，但應(yīng)根據(jù)錨桿的長度、方向及粘結(jié)材料性能進行綜合選定，以確保錨固的密實度，保證錨桿工作的耐久性。水泥錨固劑張拉錨桿應(yīng)采用“先注漿后插桿”的程序施工，注漿材料（速凝和緩凝水泥錨固劑）應(yīng)一次性完成。錨桿的架設(shè)和居中措施應(yīng)按施工圖紙的要求進行。錨桿安裝時，應(yīng)結(jié)合錨桿應(yīng)力計、測力計的安裝同步進行，并采取措施進行保護。當錨桿孔滲水呈線流或遇軟弱破碎帶，應(yīng)采用相應(yīng)的處理措施。在粘結(jié)材料凝固前，不得敲擊、碰撞和拉拔錨桿）,三、規(guī)程條文及說明,B.2.3 室內(nèi)模擬錨桿制作應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）根據(jù)室內(nèi)模擬錨桿設(shè)計，將外徑略小于PVC或PE管內(nèi)徑的泡沫塑料或內(nèi)空軟橡膠管套在設(shè)計不密實段的錨桿桿體上，兩端用膠帶密封防止?jié){液滲入。 2）模型制作用PVC或PE管應(yīng)一端封堵，將錨桿桿體插入PVC或PE管中，然后注漿、封口，砂漿凝固前不得敲擊、碰撞管體或拉拔錨桿，自然養(yǎng)護。（密實度值設(shè)計采用不密實段長度占整根錨桿長度減去自由端長度的百分比） B.2.4 現(xiàn)場模擬錨桿制作應(yīng)符合下列規(guī)定： 1）根據(jù)現(xiàn)場模擬錨桿設(shè)計，將外徑略小于PVC或PE管內(nèi)徑的泡沫塑料或內(nèi)空軟橡膠管套在設(shè)計不密實段的錨桿桿體上，兩端用膠帶密封防止?jié){液滲入。,三、規(guī)程條文及說明,2）按現(xiàn)場模擬錨桿設(shè)計圖鉆孔，按被檢測工程錨桿相同的施工工序完成錨桿施工。砂漿凝固前不得敲擊、碰撞或拉拔錨桿，自然養(yǎng)護。（現(xiàn)場模擬錨桿制作應(yīng)與被檢測工程錨桿的施工參數(shù)及工藝相同） B.2.5模擬錨桿檢測應(yīng)符合下列要求： 1）檢測方法應(yīng)采用聲波反射法。 2）檢測宜在3天、7天、14天、28天齡期時分別進行。 3）檢測除應(yīng)符合本規(guī)程第6章的規(guī)定外，宜改變激振方式、激振力、接收傳感器類型和儀器參數(shù)等進行檢測，并取得全部記錄。（采用不同齡期進行檢測是為了解不同齡期檢測結(jié)果的差異性并選擇最佳檢測齡期，使得檢測結(jié)果相對準確與可靠；改變激振方式、激振力、接收傳感器類型和儀器參數(shù)是為選擇符合工程錨桿特點的檢測參數(shù)）,三、規(guī)程條文及說明,B.3 驗證與復(fù)核 B.3.1室內(nèi)模擬錨桿檢測完成后應(yīng)剖開PVC或PE管，測量、記錄每根室內(nèi)模擬錨桿的長度及缺陷位置，計算其密實度，并與原設(shè)計參數(shù)進行比對。 B.3.2 現(xiàn)場模擬錨桿檢測完成后，若條件許可，宜采用鉆孔取芯等有效手段進行復(fù)核。,三、規(guī)程條文及說明,B.4 試驗資料整理 B.4.1 應(yīng)按本規(guī)程第6.6條的規(guī)定整理分析每根模擬錨桿的全部檢測波形，選取與驗證復(fù)核相符的記錄，制作模擬錨桿檢測圖譜。 B.4.2 應(yīng)按本規(guī)程第5.6條的規(guī)定計算每根試驗?zāi)M錨桿的桿體波速、桿系波速，并計算桿體波速平均值和各種缺陷類型的桿系波速平均值，桿系能量修正系數(shù)。 B.4.3 編寫模擬錨桿試驗報告，報告應(yīng)明確試驗儀器、儀器設(shè)置的最佳參數(shù)、檢測精度、檢測有效范圍，提供桿體波速、桿系波速、桿系能量修正系數(shù)及標準錨桿檢測圖譜。,三、規(guī)程條文及說明,目錄,交流內(nèi)容,四、錨桿聲波反射法檢測原理,一、基本原理 錨桿質(zhì)量無損檢測的內(nèi)容為錨桿長度和注漿密實度。在由錨桿、粘結(jié)劑和圍巖組成的錨固體系中，當在錨桿錨固體系中傳播的應(yīng)力波波長10d(d為錨固體系直徑)且L(L為錨固體系長度)，可將錨固體系簡化為嵌入圍巖的一維勻質(zhì)變截面桿件 。 注漿密實度的變化表現(xiàn)為桿件截面面積的變化，錨桿長度表現(xiàn)為材質(zhì)的變化。無論錨桿長度和注漿密實度的改變，均表現(xiàn)為廣義波阻抗的變化。,四、錨桿聲波反射法檢測原理,錨桿錨固體系和圍巖,一維變截面桿狀體,四、錨桿聲波反射法檢測原理,1、桿長或缺陷位置檢測原理 應(yīng)力波在錨桿中傳播時考慮粘滯性阻尼力的一維彈性波波動方程為 ：,對上式求解，可得無阻尼條件下的直桿縱向振動頻率方程：,四、錨桿聲波反射法檢測原理,根據(jù)不同的邊界條件，桿的固有頻率的公式為：,1）兩端自由，即Kd=0，則：,2） 一端自由，一端固定，即Kd= ，則：,3）一端自由，一端彈性聯(lián)結(jié)，即：,四、錨桿聲波反射法檢測原理,不論哪種邊界，公式（58）相鄰兩階頻率的差f為：,也就是說，對于一維彈性直桿，從理論上分析，它的相鄰頻差僅與應(yīng)力波的波速、桿件長度有關(guān)。上式是錨桿錨固體系應(yīng)力波頻域分析的重要依據(jù)。,四、錨桿聲波反射法檢測原理,當在錨桿端頭作用一激振力時，就會在桿端產(chǎn)生應(yīng)力波，應(yīng)力波沿桿體向桿件底端傳播，遇到波阻抗界面時會產(chǎn)生反射和透射應(yīng)力波。設(shè)錨桿某段為一分析單元，則廣義波阻抗：,當桿的幾何尺寸（注漿密實度）或材料性質(zhì)（錨桿低端）發(fā)生變化時，亦即、C、A任一因素發(fā)生變化時，其波阻抗將發(fā)生變化，其變化分界面稱為波阻抗界面。界面兩側(cè)的波阻抗比值n可表示為：,四、錨桿聲波反射法檢測原理,桿的缺陷部位（粘結(jié)劑缺失）及桿底端均可視為波阻抗界面。應(yīng)力波傳播遇到這些界面時，會發(fā)生反射和透射。根據(jù)應(yīng)力波理論，由連續(xù)條件、牛頓第三定律和波陣面動量守恒條件，在平面波垂直入射時，應(yīng)力波反射系數(shù)為 ：,若ZZ，則Rv0，說明反射波與入射波的相位相同，反之則相反。,四、錨桿聲波反射法檢測原理,由于波阻抗的變化，應(yīng)力波在遇到波阻抗界面時，既有反射，又有透射。透射系數(shù)T可用下式表示：,根據(jù)反射波的旅行時間可以計算錨桿長度（桿底反射波）和缺陷位置（缺陷反射波），計算公式如下：,LCt/2,上式為錨桿錨固體系應(yīng)力波時域分析的重要依據(jù)。,四、錨桿聲波反射法檢測原理,2、錨桿密實度檢測原理 若桿中存在注漿不密實段，則復(fù)合桿件的截面積及波阻抗發(fā)生變化，在波阻抗差異界面將產(chǎn)生反射應(yīng)力波，桿中反射應(yīng)力波的相對能量強度與注漿密實度差異程度有關(guān)；一般密實度越差，反射波的能量越強，衰減越慢；不密實區(qū)段越多，則波阻抗界面越多，反射應(yīng)力波越多。 當錨桿端頭被激發(fā)應(yīng)力波后，錨桿端頭的應(yīng)力波動能為：,四、錨桿聲波反射法檢測原理,其中反射波能量：,式中：m為單位質(zhì)量；v為錨桿端頭質(zhì)點振動速度；E0為桿端入射波能量，固定激發(fā)方式時可視為常量。 如果以桿長作為變量代替時間變量，上式得到：,四、錨桿聲波反射法檢測原理,把反射波能量與入射波能量的比值作為錨桿的應(yīng)力波能量反射率：,上式表明，當?shù)扔阱^桿長度L時，即為錨桿全長范圍內(nèi)的反射波總動能，錨桿應(yīng)力波能量反射率與錨桿注漿密實度存在一定的相關(guān)關(guān)系。,=Es/E0,桿系能量修正系數(shù)，可通過模擬錨桿試驗修正或根據(jù)同類錨桿經(jīng)驗取值，若無模擬錨桿試驗數(shù)據(jù)或同類錨桿經(jīng)驗值，可取=1。,四、錨桿聲波反射法檢測原理,目錄,交流內(nèi)容,五、模擬錨桿試驗,五、模擬錨桿試驗,1、室內(nèi)模擬錨桿試驗 在厚0.5m的混凝土板中制作模擬錨桿， 25mm砂漿錨桿，長度6.4m，外露0.2m。試驗成果如下：,五、模擬錨桿試驗,五、模擬錨桿試驗,五、模擬錨桿試驗,2、現(xiàn)場模擬錨桿試驗 （1） 25mm錨桿，桿長3.5m，外露100mm，嵌固段長3.4m，嵌固段注漿飽滿，注漿總密實度100% 。,五、模擬錨桿試驗,砂漿錨桿,五、模擬錨桿試驗,五、模擬錨桿試驗,中空藥卷錨桿,（2） 25mm錨桿，桿長3.5m，外露100mm，嵌固段長3.4m，嵌固段半邊注漿，注漿總密實度50% 。,五、模擬錨桿試驗,砂漿錨桿,五、模擬錨桿試驗,五、模擬錨桿試驗,中空藥卷錨桿,（3） 25mm錨桿，桿長3.5m，外露100mm，嵌固段長3.4m， 0.12.5m未注漿，2.53.5m段注漿飽滿，總密實度30% 。,五、模擬錨桿試驗,砂漿錨桿,五、模擬錨桿試驗,五、模擬錨桿試驗,中空藥卷錨桿,（4） 25mm錨桿，桿長3.5m，外露100mm，嵌固段長3.4m， 0.11.5m未注漿，1.53.5m段注漿飽滿，注漿總密實度59% 。,五、模擬錨桿試驗,砂漿錨桿,五、模擬錨桿試驗,中空藥卷錨桿,五、模擬錨桿試驗,（5） 25mm錨桿，桿長3.5m，外露100mm，嵌固段長3.4m， 0.13.0m段注漿飽滿，3.03.5m段未注漿，注漿總密實度85% 。,五、模擬錨桿試驗,砂漿錨桿,五、模擬錨桿試驗,五、模擬錨桿試驗,中空藥卷錨桿,（6） 25mm錨桿，桿長3.5m，外露100mm，嵌固段長3.4m， 0.11.5m段注漿飽滿，1.53.5m段未注漿，注漿總密實度41% 。,五、模擬錨桿試驗,砂漿錨桿,五、模擬錨桿試