CN114689695B - 一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法 - Google Patents

一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114689695B
CN114689695B CN202210621553.3A CN202210621553A CN114689695B CN 114689695 B CN114689695 B CN 114689695B CN 202210621553 A CN202210621553 A CN 202210621553A CN 114689695 B CN114689695 B CN 114689695B
Authority
CN
China
Prior art keywords
anchor rod
exposed length
test
fullness
wall beam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210621553.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114689695A (zh
Inventor
张晓波
张晖
郭凯
张振忠
周刚
石正国
英鹏涛
肖开涛
张琪琦
殷海波
黄鹤程
李洋
黄宇飞
史云吏
蒋科
曾欣
陈薇
袁俊
杨雪枫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Engineering Construction Management Branch Of China Southern Power Grid Peak Load Regulation And Frequency Modulation Power Generation Co ltd
Changjiang River Scientific Research Institute Changjiang Water Resources Commission
Original Assignee
Engineering Construction Management Branch Of China Southern Power Grid Peak Load Regulation And Frequency Modulation Power Generation Co ltd
Changjiang River Scientific Research Institute Changjiang Water Resources Commission
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Engineering Construction Management Branch Of China Southern Power Grid Peak Load Regulation And Frequency Modulation Power Generation Co ltd, Changjiang River Scientific Research Institute Changjiang Water Resources Commission filed Critical Engineering Construction Management Branch Of China Southern Power Grid Peak Load Regulation And Frequency Modulation Power Generation Co ltd
Priority to CN202210621553.3A priority Critical patent/CN114689695B/zh
Publication of CN114689695A publication Critical patent/CN114689695A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114689695B publication Critical patent/CN114689695B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/11—Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
    • G01N2001/2866—Grinding or homogeneising
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
    • G01N2001/2873—Cutting or cleaving

Abstract

本申请涉及一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法，包括步骤1.在岩壁梁附近相同地质条件的区域施工试验锚杆；步骤2.检测各试验锚杆的衰减系数η；步骤3.将所有试验锚杆分5次进行截断，重复步骤2进行衰减系数检测；步骤4根据截断后的锚杆外露长度L0与对应的衰减系数η以及试验锚杆的饱满度D做成散点图；步骤5.得到锚杆饱满度D与锚杆外露长度L0、衰减系数η之间的拟合曲面关系式；步骤6.测量实际外露长度，结合衰减系数代入步骤5中的关系式计算得到锚杆饱满度。本发明可以克服岩壁梁锚杆外露过长造成无损检测波形图复杂、规律性差、不能真实准确反映锚杆饱满度的影响，提高检测精度，判断施工质量，对工程安全具有重要意义。

Description

一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法
技术领域
本申请涉及水电水利工程中施工质量的试验检测分析技术领域，具体的说是一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法。
背景技术
在水电水利工程地下洞室中，在岩体中钻孔后，将锚杆插入其中并注入水泥砂浆锚固，外露于岩体之外的锚杆锚固于混凝土中形成岩壁梁，并作为梁式吊车的巨大荷载的的受力结构，因此岩壁梁锚杆须有足够的长度分别与岩体和岩壁梁混凝土锚固，这就导致锚杆外露于岩体之外的自由端长度过长。
根据相关规范要求，在浇筑岩壁梁混凝土前，需对锚杆饱满度进行检测，判断锚杆锚固施工质量。
目前对于锚杆饱满度的检测方法主要是采用无损检测方法，该方法基于声波反射法理论，利用反射波能量法来计算饱满度。当外露于岩体之外的自由端长度过长时，无损检测的波形复杂、规律性差、分析难度大，不能真实、准确反映锚杆锚固质量，无法判断施工质量。因此需要提出一种有效的岩壁梁饱满度无损检测分析方法。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法，提高锚杆饱满度的检测精度。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
本申请实施例提供一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法，包括以下具体步骤：
步骤1.在岩壁梁附近相同地质条件的区域施工试验锚杆，试验锚杆外露长度为L0；
步骤2.对所有试验锚杆外露横截面打磨平整后，利用声波无损检测方法检测各试验锚杆的衰减系数η；
步骤3. 将所有试验锚杆分5次进行截断，最后一次截断后试验锚杆外露长度为0.3m，对所有截断后试验锚杆外露截面打磨平整后，重复步骤2进行衰减系数检测；
步骤4.确定外露长度为0.3m时该试验锚杆的饱满度D，根据上述锚杆外露长度L0与对应的衰减系数η结合试验锚杆的饱满度D做成散点图；
步骤5. 通过二元非线性回归方法，将锚杆饱满度D作为因变量，锚杆外露长度L0、衰减系数η作为自变量，对步骤4中的散点图进行拟合，得到锚杆饱满度D与锚杆外露长度L0、衰减系数η之间的拟合曲面的关系式为：
D=94.76+3.316L0-27.851η+15.492L0η-1.299L0 2-69.229η2。
步骤6.岩壁梁锚杆正式施工后，测量实际外露长度，结合衰减系数代入步骤5中的关系式计算得到锚杆饱满度。
所述步骤1中试验锚杆为20根，试验锚杆材料、进入到岩体中的长度和直径与岩壁梁锚杆相同，试验锚杆初始外露长度为2m。
所述步骤3中试验锚杆分5次进行截断，各次截断后外露长度分别为1.5m、1.2m、0.9m、0.6m、0.3m。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在岩壁梁锚杆正式施工前，仅需要在岩壁梁附近对少量的试验锚杆进行多次切割，得到不同外露长度下的衰减系数及最后一次切割后锚杆的饱满度，进而拟合得到锚杆饱满度与锚杆外露长度、衰减系数之间的关系式。岩壁梁锚杆正式施工后，不需进行任何多余的处理，仅需测量实际外露长度，并根据衰减系数，代入关系式中即可求得锚杆饱满度，具有可操作性，也提高了精确度，满足工程评价需要。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为岩壁梁锚杆锚固系统示意图；
图2为饱满度D与外露长度L0、衰减系数η关系散点图；
图3为拟合曲面；
图4为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本申请实施例提供一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法，如图1所示，主要是由锚杆3将岩壁梁1承受的巨大荷载传递到岩体2中，如图4所示，具体方法步骤如下；
1、在岩壁梁附近相同地质条件的区域施工20根的试验锚杆，试验锚杆材料、进入到岩体中的长度和直径与岩壁梁锚杆相同，初始外露长度L0为2m；
2、对所有试验锚杆外露横截面打磨平整后，利用声波无损检测方法检测各试验锚杆的衰减系数η（锚杆底端与顶端声幅比值）；
3、将所有试验锚杆分5次进行截断，使各次截断后外露长度分别为1.5m、1.2m、0.9m、0.6m、0.3m，并重复步骤2中的试验内容；
4、最后锚杆外露长度为0.3m时，该长度已不影响声波无损检测方法对锚杆饱满度的检测准确度，并将该外露长度时计算出来的饱满度作为该根锚杆的饱满度D；锚杆的饱满度D根据《水电水利工程锚杆无损检测规程》（DL/T 5424-2009）第7.5.6-2款进行计算，最终得到120组锚杆外露长度L0、衰减系数η与锚杆饱满度D之间关系数据，并做成散点图，如图2；
5、通过二元非线性回归方法，将锚杆饱满度D作为因变量，锚杆外露长度L0、衰减系数η作为自变量，对图2进行拟合，得到锚杆饱满度D与锚杆外露长度L0、衰减系数η之间的拟合曲面的关系式为：
D=94.76+3.316L0-27.851η+15.492L0η-1.299L0 2-69.229η2；如图3所示，
6、岩壁梁锚杆正式施工后，测量实际外露长度，结合衰减系数代入步骤5中的关系式计算得到锚杆饱满度。
实例如下：一根岩锚梁锚杆外露长度L0=1.93m，施工完毕后经检测衰减系数η=0.155，代入步骤5中的公式得计算锚杆度D=95.0%；而该根锚杆实际注浆量与理论上锚杆周围空间填充完全所需要的注浆量比值为96.2%（即实际饱满度为96.2%），计算饱满度与实际饱满度误差为1.2%，满足工程需要，验证了该公式在该种地质条件下的实用性。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤1.在岩壁梁附近相同地质条件的区域施工试验锚杆，试验锚杆外露长度为L0；
步骤2.对所有试验锚杆外露横截面打磨平整后，利用声波无损检测方法检测各试验锚杆的衰减系数η；
步骤3. 将所有试验锚杆分5次进行截断，最后一次截断后试验锚杆外露长度为0.3m，对所有截断后试验锚杆外露截面打磨平整后，重复步骤2进行衰减系数检测；
步骤4.确定外露长度为0.3m时该试验锚杆的饱满度D，根据上述锚杆外露长度L0与对应的衰减系数η结合试验锚杆的饱满度D做成散点图；
步骤5. 通过二元非线性回归方法，将锚杆饱满度D作为因变量，锚杆外露长度L0、衰减系数η作为自变量，对步骤4中的散点图进行拟合，得到锚杆饱满度D与锚杆外露长度L0、衰减系数η之间的拟合曲面的关系式为：
D=94.76+3.316L0-27.851η+15.492L0η-1.299L0 2-69.229η2；
步骤6.岩壁梁锚杆正式施工后，测量实际外露长度，结合衰减系数代入步骤5中的关系式计算得到锚杆饱满度。
2.根据权利要求1所述的一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法，其特征在于，所述步骤1中试验锚杆为20根，试验锚杆材料、进入到岩体中的长度和直径与岩壁梁锚杆相同，试验锚杆初始外露长度为2m。
3.根据权利要求1所述的一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法，其特征在于，所述步骤3中试验锚杆分5次进行截断，各次截断后外露长度分别为1.5m、1.2m、0.9m、0.6m、0.3m。
CN202210621553.3A 2022-06-02 2022-06-02 一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法 Active CN114689695B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210621553.3A CN114689695B (zh) 2022-06-02 2022-06-02 一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210621553.3A CN114689695B (zh) 2022-06-02 2022-06-02 一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114689695A CN114689695A (zh) 2022-07-01
CN114689695B true CN114689695B (zh) 2022-08-05

Family

ID=82131287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210621553.3A Active CN114689695B (zh) 2022-06-02 2022-06-02 一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114689695B (zh)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004026363A2 (en) * 2002-09-17 2004-04-01 U.S. Government As Represented By The Secretary Of The Army Needle with fiberoptic capability
CN101694101A (zh) * 2009-10-16 2010-04-14 招商局重庆交通科研设计院有限公司 预应力锚索锚固状态综合检测方法
JP2011013177A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 H & B Solution:Kk アンカボルトの形状探査方法およびその装置
CN102183226A (zh) * 2011-03-11 2011-09-14 石家庄铁道大学 基于多源信息融合的锚杆无损检测方法
CN102183584A (zh) * 2011-01-28 2011-09-14 上海隧道工程质量检测有限公司 后张法预应力混凝土梁管道压浆饱满度检测方法及装置
CN202257135U (zh) * 2011-08-18 2012-05-30 中铁成都工程检测咨询有限责任公司 锚杆锚固质量电磁法检测发射装置
US9127998B1 (en) * 2012-09-04 2015-09-08 University Of South Florida Active ultrasonic method of quantifying bolt tightening and loosening
CN105297720A (zh) * 2014-06-13 2016-02-03 葛洲坝集团第二工程有限公司 减缓岩锚梁受拉锚杆孔口应力集中的施工方法
CN108917998A (zh) * 2018-08-24 2018-11-30 河南理工大学 一种利用超声波回波监测围岩应力状态的监测方法及系统
CN112213391A (zh) * 2020-10-15 2021-01-12 山东省交通科学研究院 一种锚杆无损激振检查装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004026363A2 (en) * 2002-09-17 2004-04-01 U.S. Government As Represented By The Secretary Of The Army Needle with fiberoptic capability
JP2011013177A (ja) * 2009-07-06 2011-01-20 H & B Solution:Kk アンカボルトの形状探査方法およびその装置
CN101694101A (zh) * 2009-10-16 2010-04-14 招商局重庆交通科研设计院有限公司 预应力锚索锚固状态综合检测方法
CN102183584A (zh) * 2011-01-28 2011-09-14 上海隧道工程质量检测有限公司 后张法预应力混凝土梁管道压浆饱满度检测方法及装置
CN102183226A (zh) * 2011-03-11 2011-09-14 石家庄铁道大学 基于多源信息融合的锚杆无损检测方法
CN202257135U (zh) * 2011-08-18 2012-05-30 中铁成都工程检测咨询有限责任公司 锚杆锚固质量电磁法检测发射装置
US9127998B1 (en) * 2012-09-04 2015-09-08 University Of South Florida Active ultrasonic method of quantifying bolt tightening and loosening
CN105297720A (zh) * 2014-06-13 2016-02-03 葛洲坝集团第二工程有限公司 减缓岩锚梁受拉锚杆孔口应力集中的施工方法
CN108917998A (zh) * 2018-08-24 2018-11-30 河南理工大学 一种利用超声波回波监测围岩应力状态的监测方法及系统
CN112213391A (zh) * 2020-10-15 2021-01-12 山东省交通科学研究院 一种锚杆无损激振检查装置

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Study on propagation characteristics of ultrasonic guided wave and detection of the defect in resin bolts;Zhi Li等;《Study on propagation characteristics of ultrasonic guided wave and detection of the defect in resin bolts》;20220527;第195卷;第108843-1至108843-5页 *
Ultrasonic guided wave testing of anchor rods embedded in soil;Masanari Shoji等;《2016 IEEE International Ultrasonics Symposium Proceedings》;20161231;第1-4页 *
厂房岩壁梁锚杆施工质量控制研究;李凤玉 等;《四川水力发电》;20161231;第35卷(第6期);第104-107页 *
基于COMSOL的超声导波检测锚杆锚固密实度研究;王云刚等;《河南理工大学学报(自然科学版)》;20201130;第39卷(第06期);第170-176页 *
外露段过长锚杆无损检测方法研究;胡建立等;《水利水电施工》;20160415(第02期);第15-18页 *
应力波法锚杆无损检测技术研究;李志辉等;《测绘科学》;20090120;第34卷(第01期);第205-206,151页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114689695A (zh) 2022-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102818852B (zh) 一种桥梁预应力孔道灌浆密实度测试方法及系统
Krause et al. Ultrasonic imaging methods for investigation of post-tensioned concrete structures: a study of interfaces at artificial grouting faults and its verification
CN103424470A (zh) 一种钢管混凝土粘结状态超声波检测的方法
CN107179351B (zh) 一种预应力孔道灌浆密实度测试方法
CN107505399A (zh) 一种基于声纹特征的智能钢筋套筒灌浆缺陷检测方法
US20220170888A1 (en) Evaluation Method for Reflected Wave
CN114689695B (zh) 一种岩壁梁锚杆饱满度无损检测分析方法
CN104483389A (zh) 基于组合震源法检测桥梁预应力管道注浆质量的方法
CN210465310U (zh) 一种基于电磁波时域反射的灌浆金属套筒密实度检测装置
CN111912867B (zh) 一种基于电磁波时域反射的灌浆金属套筒密实度检测装置及方法
Panin et al. Staging of a localized deformation during tension of specimens of a carbon-carbon composite material with holes of different diameters according to acoustic-emission, surface-deformation mapping, and strain-gauging data
Ziehl et al. Low-level acoustic emission in the long-term monitoring of concrete
RU2705765C2 (ru) Инструментальные средства для калибровки ультразвукового устройства контроля
Hong et al. New LGFBG-based structural integrity evaluation method for cement-grouted soil nails
CN211478164U (zh) 一种柱状节理玄武岩各向异性定量测试结构
Poorarbabi et al. Conversion factors between non-destructive tests of cubic and cylindrical concrete specimens
Kaupp Dilemma between Physics and ISO Elastic Indentation Modulus
Freeseman Nondestructive Evaluation Advancements for Damage Detection in Concrete
CN104569157A (zh) 预应力结构的缺陷检测方法
Ziehl et al. Low-level acoustic emission in the long-termmonitoringofconcrete
CN204594413U (zh) 一种混凝土内部应变测试的装置
Jain et al. Ultrasonic testing of concrete structures: a review
CN103837399B (zh) 一种基于盒维数的锚杆工作荷载无损检测方法
Liu et al. Detecting the defects in concrete components with impact-echo method
Liu The application of elastic wave reflection method in the pile foundation inspection

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant