基于应力波的锚杆锚固质量无损检测研究进展

施工工艺、材料特性、环境与荷载长期耦合作用等因素导致岩土体中锚杆锚固结构产生锚固缺陷,对工程安全构成潜在威胁。对在役锚杆锚固结构开展无损检测是进行锚固质量评估、锚杆质量补强的重要环节。应力波法适应强、发展快,是锚杆锚固质量无损检测技术采用的主要方法。从基于应力波法的锚杆锚固质量无损检测理论、室内模型试验、应力波激振与接收、信号处理与分析、数值模拟方面对国内外锚杆锚固质量无损检测技术研究现状进行了综述。研究表明：中国锚杆锚固质量无损检测技术研究起步晚,但发展迅速;现有锚杆锚固质量无损检测技术较为成熟,可实现黏结型锚杆杆体长度及灌浆密实度检测,但其中仍存在不足,限制了锚杆检测精度与检测长度;针对老旧锚杆服役状态的无损检测方法也较少报道,仍需开展研究。最后结合未来发展趋势对未来可能发展的方向进行了展望,后续研究中,应进一步改进与完善现有理论,研发与升级无损检测技术与设备,拓展锚杆锚固质量无损检测技术适用范围。同时,应构建基于无损检测技术的锚杆服役状态智能评价体系并提出锚杆剩余寿命预测方法。     

弹性波技术在煤巷锚杆支护检测中的应用

根据弹性波法的检测原理及特点，提出利用弹性波技术进行锚杆支护监测。该方法的原理：当锚杆头受到瞬态力激振后，引锚杆头质点振动，并以应力波的形状向锚杆底部传播。在锚杆、混凝土砂浆和围岩所组成的体系中，在锚杆端部发射一定频率的震动作为波源。具有监测周期短，费用低，并可实现三维空间连续、动态监测等特点。     

管道应力波检测技术及研究进展

综述了应力波检测技术及其应用研究进展，对应力波技术在管道损伤检测中的应用进行了重点评述，主要内容涉及应力波的传播特点、实验检测方法及数据处理方法等，最后对这一研究领域的未来发展进行了展望。     

高应力区煤巷锚杆支护技术应用

通过对比分析，阐述了在在高应力区巷道采用锚杆支护技术的可行性，并介绍了锚杆支护的形式、技术参数及施工工艺。     

应力波波形分析及其在锚杆检测中的应用

应力波反射法也称锤击法、T.N.O法、反射波法等,是在时间域上研究分析锚杆的振动曲线,通常是通过对锚杆的瞬态激振后,研究锚杆顶速度随时间的变换曲线,从而判断锚杆长度及锚固质量,作为最简明的锚杆完整性无损检测方法,应用广泛。而波形分析是此方法的核心部分,本文介绍时域分析和频域分析两种波形分析方法。     

端锚锚杆锚固质量检测最佳激发波的数值模拟

研究在检测端锚锚杆锚固质量时的最佳激发波. 针对一种特定型号的端锚锚杆进行数值模拟,确定了数值模拟中不同频率激发波下有限元模型网格的最佳尺寸,得到了针对该型号锚固锚杆质量检测的最佳激发波,在锚杆顶端可以看到清晰的上界面和底端反射波. 利用此最佳激发波对脱锚锚杆进行模拟,可以清楚地看到脱锚段的反射波. 因此,在工程上可以直接使用此最佳激发波对锚固锚杆进行锚固质量检测.      

应力波反射法在桩身完整性检测中的应用

在众多桩身完整性检测方法中,由于应力波反射法理论成熟、操作简便、准确高效而得到广泛应用。应力波反射法检测基桩桩身完整性,具有原理清晰、操作方便、准确性高等诸多优点。由于桩身尺寸效应、测试系统幅频相频响应等较多因素的影响,对桩身缺陷的检测往往较难区分。结合实测曲线的波形、地质条件及不同基桩类型施工工艺特点等,针对实例工程检测结果进行了综合分析,评定了实际工程桩基础的完整性,基桩开挖结果表明应力波反射法检测评定基桩完整性的准确与可行性。     

关于成孔检测技术验证基桩应力波反射法的可靠度的探讨

应力波反射法是检测桩身质量的低应变方法中应用最为广泛的方法,但也存在着缺点和不足,分析技术是应力波反射法的关键所在。对于波形中的缺陷信号要认真分析是真实缺陷还是由于地质变化或其它原因引起的假信号。要掌握地质资料、钻孔原始记录及灌注原始记录。要结合不同的检测手法进行相互比较验证,通过综合分析来判断桩身完整性,本文提出一种通过采用成孔检测技术对应力波反射法的基桩完整性判别技术进行分析。验证其可靠度的方法,为同仁提供参考。     

浅谈应力波反射法桩基检测的影响因素

由于具有轻便、快速、经济等优点,应力波反射法在桩基检测中应用最为普遍,但是由于应力波反射法理论本身的局限性,该方法受诸多因素的影响。论文首先阐述了反射波法的基本原理并对应力波反射法桩基检测存在的主要问题进行了分析,最后探讨了应力波反射法桩基检测的影响因素。     

应力波反射法在桥梁基桩检测中的应用分析

低应变反射波法的原理是当应力波沿桩身向下传播时,遇到桩身阻抗变化,应力波会在该截面发生反射。从而安放在桩顶的传感器采集到的反射波。根据反射波的位置确定桩身缺陷的位置与高应变相比,低应变法作用在桩顶上的动荷载较小,只能使桩土产生弹性变形,一般情况下只产生10-5mm量级的动应变,它是通过应力波在桩身中的传播和反射原理,对桩身结构完整性进行评价。     

探地雷达技术在隧道衬砌质量检测中的应用

为检明隧道混凝土二次衬砌中的底界厚度、空洞、漏水、钢筋网变形等质量问题,利用探地雷达技术,通过对检测方法及工程检测实验的研究,进行隧道二次衬砌中雷达波形特征参数及检测结果评价,总结了隧道衬砌质量问题的雷达波形特征,验证检测方法的精度和可靠性.研究表明利用探地雷达可全面检明隧道衬砌中的质量缺陷,并具有无损、快速、广泛、精确等优点.     

索结构损伤的行波识别法

为准确评价工作状态下索的健康状况,分析了索受扰动后的行波响应,提出了行波损伤识别法。该方法通过测量索上一点的响应,确定索损伤段行波相速度的变化以及行波在损伤界面处的反射、透射系数,并据此得到索的损伤位置、损伤程度和损伤段长度。给出了以行波法识别索结构损伤的仿真算例,并与模态参数法进行了对比分析。结果表明,行波法识别结果与实际情况一致,适合于索结构损伤识别。     

锚泊时锚链的振动频率与质量关系实验研究

锚链振动频率检测技术是为解决舰船走锚预警问题而研究的。利用模拟实验装置,初步研究锚链质量对锚泊时锚链振动频率的影响,对质量为155 g、325 g和475 g的锚链进行振动频率的对比实验。结果表明:在锚泊环境相同的情况下,锚链质量会明显影响锚链的振动频率;锚链越重,其振动频率越大,振动频率平均极大值与平均频率的比值、最小极大值与平均频率的比值越小,两个比值均可结合舰船实际情况进行适当调整作为走锚预警的频率阈值。结论可为基于锚链振动频率变化的舰船走锚预警技术深入研究提供参考依据。     

锚杆中纵向超声导波传播特性数值模拟研究

针对导波在锚杆检测中的应用,分析了纵向导波在锚杆中的传播特性,利用Matlab求解了纵向导波传播的频散方程,用有限元数值方法模拟了不同频率的L(0,1)模态导波在锚杆中的传播特性,并对其杆顶响应信号进行了分析。通过理论和数值模拟分析对比验证了数值模拟方法的可行性,对于工程中应用导波对锚杆进行检测时,应选择适当频率的导波,并结合各频率导波在锚杆中的传播特性才能得到可靠的结果,进而对锚杆顶端对称与非对称激励震源在锚杆顶端产生的响应进行了分析。     

完善锚杆支护技术，提高锚杆支护效果

在现场实践的基础上,通过对锚杆支护失效原因的分析,提出了相应的应对措施,对于提高锚杆支护效果有积极的借鉴意义。     

小应力扰动下岩石弹性波速变化的波形检测

弹性波速变化能够反映岩石内部结构和应力的变化,成为工程结构监测的重要基础,其关键是实现小应力扰动下的高精度检测。在室内建立一套试验测量系统,对3类岩石的6块样品进行单轴压缩试验,同步记录小应力作用下岩石的应变、声发射及超声波波形。分析岩石非均质引起的多次散射波(尾波)特性,利用尾波干涉测量实现波速变化的高精度波形检测,发展小应力扰动下岩石弹性波速变化的检测方法,并对尾波波速随应力的变化规律进行分析。结果表明:尾波干涉测量可以实现小应力扰动下的高精度动态监测,具有对岩体扰动小、灵敏度高、稳定性好、操作简单的优点;所提方法应用的条件是介质散射强度高,尾波较为发育,观测系统重复性好;尾波波速随应力的相对变化率dv/v是岩石损伤状态的一种表征,尾波波速变化具有记忆效应;与声发射相比,所提方法稳定,易识别,可用于岩心地应力测试。     

高应力软岩巷道预应力桁架锚索支护技术

曲江矿212风巷属于深部高应力软岩巷道,原有的"锚索+锚杆+梯子梁+金属网"联合支护并没有从根本上解决大变形问题.通过数值模拟与实践经验,在原有支护的基础上分析了巷道破坏的原因并提出了预应力桁架锚索支护方案.实践表明:预应力桁架锚索与传统锚杆、锚索相比具有抗剪强度高和有效加固两帮减少顶板下沉等优点,能减小塑性区范围,提高围岩的稳定性.     

某悬索桥隧道锚室水害处治方案比选及优化

某岩溶地区悬索桥混凝土后锚室被渗入山体汇水的土体包围,排水不畅造成锚室大量积水,使得锚室构件的耐久性受到不利影响,危害到大桥的整体安全。经过对大桥水文、地质及锚室水害状况进行分析,设计了几种该大桥后锚室水害处治的合理有效方案。经比选确认"T形排水小隧道+排水帷幕"是技术、经济均可行的最佳方案,并对该方案进行了合理优化。     

基于等效品质因数的MCWPT系统金属异物检测技术

无线电能传输技术已逐渐被应用于生产生活的各个领域,当磁耦合无线电能传输系统的发射端和拾取端之间或周围存在金属异物时,会极大影响系统传输性能,甚至会产生安全隐患。针对S/S型磁耦合无线电能传输系统,提出了一种基于等效品质因数的非铁磁性金属异物检测方法,给出了等效品质因数的定义,建立了存在非铁磁性金属异物下S/S型MC-WPT系统等效品质因数模型,阐述了金属异物的检测原理和方法。最后通过仿真实验验证了提出的金属异物检测方法的可行性和有效性。