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《錨桿灌漿密實度測試技術(基于振動衰減特性的灌漿密實度測試方法)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、升拓檢測技術文庫-W-巖錨Ⅲ錨桿灌漿密實度測試技術（基于振動衰減特性的灌漿密實度測試方法）摘要：在隧道、邊坡的建設中，巖錨桿得到了大量的應用，顯而易見其質(zhì)量保證是非常重要的。但是，由于巖體的風化、地下水的影響，錨桿不可避免出現(xiàn)會各種老化、劣化現(xiàn)象。關鍵詞：錨桿密實度；沖擊彈性波；灌漿密實度；注漿飽滿度；填充度；6升拓檢測技術文庫-W-巖錨Ⅲ1測試方法和原理在錨桿頂端激振后，會在錨桿上誘發(fā)振動。根據(jù)振動的特性，也可以推斷錨桿（特別是錨頭附件）的灌漿質(zhì)量。將錨桿有關的振動部分簡化成一個振動系統(tǒng)后，其力學模型如下圖所示。在錨桿頂部作用一個沖擊力后，系統(tǒng)將產(chǎn)生自
2、由衰減振動（即殘留振動）。振動分析模型當沖擊時間較短時，可以把沖擊力簡化為一脈沖信號，其沖擊力隨時間的積分可以表示為：脈沖信號簡化圖其中，為德爾塔函數(shù)，具有以下性質(zhì)：在該脈沖信號的沖擊下，振動系統(tǒng)的響應（即為自由振動或殘留振動）可以表示為：（2-2-10）其中：為角頻率，；6升拓檢測技術文庫-W-巖錨Ⅲ為反映系統(tǒng)剛性的彈簧系數(shù)；為衰減比，；為阻尼系數(shù)；可以看出，衰減比直接影響到振動衰減的快慢。當灌漿質(zhì)量好時，振動能量衰減小，振動時間變長。1灌漿密實度的測試方法兩個規(guī)程對缺陷位置和灌漿密實度的測試方法要求相同。缺陷位置的測試方法與錨桿長度的測試方法完全相同
3、。灌漿密實度的測試方法可分為以下3種：1）波形特征對比法：即根據(jù)激振波形的衰減、時域反射特性、頻域（幅頻）反射特征來將灌漿密實度分為4類，A、B、C、D（住建）或I、II、III、IV（水電）；2）有效長度法：通過識別缺陷起點和終點的位置，進而計算缺陷的長度和灌漿密實度。需要指出的是，缺陷的起始位置可以利用時域信號識別或與錨桿長度類似的頻差的方法確定，但缺陷的終點位置卻很難確定，規(guī)程中也沒有明確的表述；3）反射波能量法：根據(jù)桿底反射波的能量占總能量的比例來估算灌漿密實度。2提高測試精度的方法2.1影響測試精度的主要因素綜上所述，影響錨桿錨固質(zhì)量測試的主要
4、因素有：1）激振信號的質(zhì)量：激振信號的質(zhì)量對測試結果有很大的影響，主要體現(xiàn)在：(1)激振方向：在長度、灌漿密實度測試中，都認為激振的彈性波為P波。P波的特性是波的傳播方向與粒子的運動方向一致，即要求激振方向與稈、索的軸線方向平行（圖2-4-1上）。但如果激振方向與軸線不平行，有一定夾角，則會誘發(fā)其他種類的彈性波（如SV波等，圖2-4-1下）。對于鋼制錨桿（索）而言，激發(fā)的P波波速在5.0（錨索）～5.2（錨桿）之間。然而，SV波的波速只有P波的波速的60%左右，因此，如果激發(fā)出SV波，其波速會含有兩種速度大不相同的成份波，為反射解析帶來很大的困難。P波S
5、V波激振波的種類6升拓檢測技術文庫-W-巖錨Ⅲ(1)殘留振動：對于錨桿（索）的長度、灌漿密實度無損檢測，理想的激振波形應如下圖A，即產(chǎn)生的波形衰減較快。而如圖B那樣的振動殘留時間長的波形顯然不利于檢測。殘余振動短殘余振動長良好的激振信號不良的激振信號因此，如何減少殘留振動的時間對于提高檢測精度是非常必要的。此外，防止2次激振也是非常重要的。1）反射信號的提?。簩τ谳^長、灌漿密實度較高的錨桿，桿底的反射信號較為微弱，對其的合理識別是判定錨桿長度的前提；2）錨桿波速的合理確定：由于是一個具有較大變化范圍（3800-5200m/s）的數(shù)值，其對錨桿長度測試的影
6、響很大；3）波形特征對比法：該方法受個人因素的影響大。1.1提高測試精度的主要方法針對所述影響測試精度的主要因素，我們提出了一系列提高測試精度的方法：1）提高激振信號的質(zhì)量為此，我們開發(fā)了激振導向器。利用此激振導向器，可以起到：（1）引導激振方向，避免激發(fā)出SV波等非P波成份；（2）抑制激振信號的殘留振動；2）反射信號的提取能量的增強：（1）反射信號的增幅處理（TAR）；（2）測試信號的積算平均（Stacking）處理，可減少隨機噪聲的不利影響；（3）反射信號的匹配識別技術（Matching）：可大幅提高反射信號的識別能力，并取得國家發(fā)明專利（ZL200
7、910082851）：（4）高精度頻譜分析方法；由于錨桿較長，在其中傳播的彈性波的衰減較快，反射次數(shù)較少，采用通常的頻域分析方法（如FFT）難以有效地識別頻譜。對此，我們基于小波分析等技術開發(fā)了高分辨力的頻譜分析手段。3）波速的確定：錨桿長度測試中，有3種速度值，分別為桿體速度、錨桿速度和桿系速度。其中，僅受錨桿的材質(zhì)影響，一般為5.1km/s左右且數(shù)值穩(wěn)定，并有。因此，我們提出了以下兩種方法以提高的精度：（1）配合高精度的反射信號識別方法，盡可能地利用桿體速度6升拓檢測技術文庫-W-巖錨Ⅲ輔助長度的測試；（1）配合密實度的分析，對進行迭代分析；1）波形
8、特征對比法：通過對激振信號的特征（如振動持續(xù)時間）的自動分析，以提高波形特征的自
