【摘要】在不同的波阻抗面，聲頻應(yīng)力波所反射的能量及相位會出現(xiàn)相應(yīng)的變化。基于此原理，應(yīng)用發(fā)射和接收聲波的特殊裝置，檢測了衡陽至邵陽高速公路工程的錨桿錨固質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上，并進一步探討了聲頻應(yīng)力波對錨桿錨固質(zhì)量的無損檢測技術(shù)。
引言
對錨桿有沒有根據(jù)設(shè)計要求起到應(yīng)有的效果，其中一個極其重要的指標就是檢驗錨桿（全長粘結(jié)砂漿）的握裹水泥砂漿的灌注是否達到飽滿程度。以抗拔力來對錨桿進行檢驗，這是一種傳統(tǒng)的檢測方法，實踐表明，對于施工質(zhì)量的高低，應(yīng)用傳統(tǒng)檢測方法是很難成功地進行確定。通過一系列的試驗操作，其結(jié)果顯示，就高強螺紋錨桿而言，若錨桿直徑不到錨桿長度的1/42時，則即使增加錨桿的長度，握裹力也不會隨之跟著增加。以下就針對湖南衡陽至邵陽高速公路加固邊坡工程及整治路塹邊坡質(zhì)量檢測評價的要求，把聲頻應(yīng)力波無損檢測技術(shù)與抗拔力實驗方法結(jié)合起來，應(yīng)用到高速公路工程錨桿錨固質(zhì)量的檢測中。
1無損檢測技術(shù)闡述
形狀為圓柱體的工程錨桿構(gòu)件，若其長度L遠遠大于其直徑d，則對錨桿進行分析就可應(yīng)用彈性波中的一維桿件理論。因膠結(jié)在一起的混凝土與錨桿鋼筋，同旁邊的巖土形成較大的彈性波且其波阻抗有差異，故進行無損檢測錨桿，若應(yīng)用彈性波理論，就可以把錨桿當作一維彈性桿件來處理。有關(guān)錨桿檢測的一維彈性波波動方程可表示為：
在水泥砂漿、錨桿及圍巖所構(gòu)成的體系中，發(fā)射錨桿端部的聲波，通過錨桿后傳播于四面八方，在這兩個界面（圍巖與砂漿之間的界面及砂漿與錨桿之間的界面）上，所出現(xiàn)的發(fā)射和透射都極其復(fù)雜，而且能量會產(chǎn)生衰減，通過變截面桿——這個錨固體系簡化模型的研究，可以得到以下兩式：
在錨桿體系中，把這三者（圍巖、砂漿及錨桿）之間灌注得既密實又均勻，則當透射到本圍巖體的絕大部分應(yīng)力波，發(fā)射回來的就只有其中的一小部分，并且具有一定的規(guī)律性。若這三者之間的砂漿灌注得既不密實，也不均勻時，就會在其中形成空穴，那些波阻抗大小不一致的變化面就會在空穴出產(chǎn)生。這就意味著不同強度的發(fā)射信號將被迭加在原有信號上，或者反射波本不會產(chǎn)生的地方反而出現(xiàn)反射波，依據(jù)強弱不一的反射波及位置，就可把錨桿錨固質(zhì)量判定出來并對其進行下一步的分級。
2檢測方法、檢測儀器及軟件處理系統(tǒng)的簡介
2.1關(guān)于檢測方法
當前有比較多種檢測方法。根據(jù)螺紋鋼筋具有均勻的介質(zhì)且具有比較穩(wěn)定速度這一特點，把發(fā)射裝置和接收轉(zhuǎn)化器安放在錨桿螺紋鋼筋的外露端進行檢測，這種檢測方法不僅有比較穩(wěn)定的信號，而所得到的結(jié)果也比較簡單，對于檢測結(jié)果的準確性及精度也可大大得到提高，因此這種檢測方法在目前是最經(jīng)常使用的一種方法。
2.2關(guān)于檢測儀器
具體進行檢測時，通常把LX巖土工程質(zhì)量檢測分析儀作為其檢測儀器，這種儀器不僅聲波發(fā)射和接收獨特，而軟件分析系統(tǒng)也獨特；最新型超磁致伸縮材料被用來制作該儀器的聲波發(fā)射震源，具有寬頻帶、短余振、體積小以及大功率等優(yōu)點；它外形雖細小，但因其接收頻帶寬而使其靈敏度得到大大提高。
2.3關(guān)于軟件處理系統(tǒng)
這個處理系統(tǒng)不僅能夠預(yù)處理原始數(shù)據(jù)，而且還具有以下這幾大功能：1）普通分析；2）時頻分析；3）小波多尺度分析；4）小波奇異性分析等。
3聲頻應(yīng)力波無損檢測技術(shù)在衡邵高速公路工程中的具體應(yīng)用
衡陽至邵陽這段高速公路全長130.5km，全線采用雙向四車道高速公路標準建設(shè)，行車速度設(shè)計為100km/h，整個路面以瀝青混凝土為主；衡邵高速公路在進行整治路塹邊坡工程及穩(wěn)定邊坡工程中，其錨桿長度為8m～16m，應(yīng)用LX巖土工程質(zhì)量檢測分析儀作為檢測儀器，并且結(jié)合進行錨桿檢測的特殊檢波器及聲波震源，在外露鋼筋端進行發(fā)射和接收的這種觀測方式來進行檢測。以彈性波波動理論的數(shù)據(jù)處理和分析來對錨桿錨固質(zhì)量的數(shù)據(jù)進行檢測，參照所接收到的彈性波波形特點，來分類評價錨桿的錨固質(zhì)量，具體如表2所示。
4結(jié)論
綜上所述可知，對于高速公路錨桿錨固質(zhì)量檢測中，采用聲頻應(yīng)力波測試技術(shù)進行錨桿錨固質(zhì)量無損檢測，不僅技術(shù)上可行，而且還能為今后我國高速公路進行邊波加固工程提供可靠的質(zhì)量保障。
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