隨著國家基礎(chǔ)建設(shè)步伐的不斷加快，鐵路、公路、大型水工建筑物等巖土工程施工進度也在不斷加快，施工質(zhì)量要求也在不斷提高。在巖土工程施工過程中，由于受工程周圍巖土土體地質(zhì)條件等因素的影響，往往需要通過錨固等方法對巖土進行加固處理。巖土工程錨固技術(shù)，利用相關(guān)錨固措施限度地保護和加固原巖土土體性能，不僅可以充分發(fā)揮巖土內(nèi)部擁有的能量；同時還能有效提高巖土自身的強度和穩(wěn)定可靠性能，有效減輕巖土結(jié)構(gòu)體自身的重量，在保證巖土工程施工的基礎(chǔ)上，達到節(jié)約工程原材料的目的，推進工程穩(wěn)定的建設(shè)。錨固是巖土工程作為支護的主要技術(shù)措施，但是其施工現(xiàn)場錨固質(zhì)量水平如何，能否達到相關(guān)標準或設(shè)計要求，投入運行過程中，其綜合服務(wù)質(zhì)量水平如何等，就需要通過相關(guān)檢測手段對其進行綜合評價。因此，對巖土工程中錨固質(zhì)量水平檢測技術(shù)進行研究，對保證整個巖土工程綜合質(zhì)量水平就顯得非常重要。

1巖土工程錨桿錨固質(zhì)量檢測技術(shù)

無損檢測是巖土工程中進行錨桿錨固質(zhì)量水平檢測的基本技術(shù)，其是在不損傷巖土基本結(jié)構(gòu)的前提下，通過相關(guān)技術(shù)手段和數(shù)據(jù)分析檢測巖土結(jié)構(gòu)是否存在缺陷，并判斷缺陷可能的類型、位置、以及尺寸等，為巖土錨桿錨固質(zhì)量水平評估提供重要依據(jù)。巖土工程中錨桿錨固質(zhì)量無損檢測主要包括常規(guī)錨桿錨固質(zhì)量檢測和當代比較流行的無損檢測兩種技術(shù)方法。由于此兩種方法在進行檢測時所選用的方法和技術(shù)手段不同，因此，其在巖土工程檢測過程中各有優(yōu)缺點。

1．1常規(guī)錨桿錨固質(zhì)量檢測技術(shù)

常規(guī)錨桿錨固質(zhì)量檢測是一種典型的靜力錨固質(zhì)量檢測法，即工程中常說的拉拔試驗法。該法主要根據(jù)巖土中壓力計和位移計所獲得的數(shù)據(jù)信息，利用相應(yīng)轉(zhuǎn)換計算公式整理出巖土中錨固桿位移與荷載間的變化曲線，從而分析出巖土錨桿錨固質(zhì)量水平。在大量研究和工程實際應(yīng)用效果分析可知，靜力檢測法僅僅可以對巖土中損壞性進行靜態(tài)檢測分析，而且其檢測結(jié)果具有很強局限性，不能對大面積錨桿錨固質(zhì)量進行動態(tài)檢測，加上其所選用的拉拔試驗手段所獲得錨固力是一個綜合值，不能定向到錨桿具體某段上，因此，其試驗結(jié)果只是個結(jié)論值，只能對巖土損壞性與否進行靜態(tài)判斷。現(xiàn)代工程中很多高強度螺紋錨桿被廣泛應(yīng)用到巖土錨固實際工程中，據(jù)大量研究和實際試驗表明：當錨固結(jié)構(gòu)中水泥砂漿的長度(L)大于錨固鋼筋直徑(D)的40倍以上時，如果采用拉拔試驗法判斷錨桿錨固力時，即便在拉拔力作用下錨固鋼筋出現(xiàn)徑縮甚至拉斷情況時，其也不會喪失相應(yīng)錨固力，也就是說采用此法所獲得檢測結(jié)果很難反應(yīng)高強度螺紋錨桿的錨固性能水平。巖土錨固結(jié)構(gòu)體外包水泥砂漿的質(zhì)量好壞對錨桿錨固作用力的影響也是非常大，但是采用常規(guī)錨固質(zhì)量檢測方法幾乎不能檢測出整個錨固護體外包水泥砂漿的好壞，同時用拉拔試驗法也無法檢測出巖土錨固體中錨桿的長度，不能判斷施工過程中是否有預(yù)埋件錯埋、偷工減料等行為。

1．2現(xiàn)代流行的無損檢測技術(shù)

近幾十年，在巖土工程中發(fā)展起來的無損探傷檢測技術(shù)是巖土工程錨桿錨固質(zhì)量檢測的重要技術(shù)手段，主要利用相應(yīng)電子硬件設(shè)備和信號傳輸媒介，采集錨桿錨固性能數(shù)據(jù)信號，從而對巖土工程錨桿錨固質(zhì)量水平進行動態(tài)性評價。現(xiàn)代電子技術(shù)、信號處理技術(shù)、計算機技術(shù)等不斷完善發(fā)展，為巖土無損探傷檢測技術(shù)提供了重要技術(shù)支持，加上現(xiàn)代巖土工程中迅速發(fā)展起來的新設(shè)計思路、新材料、以及新施工工藝等又對巖土工程錨桿錨固質(zhì)量無損檢測提出了更高的要求。無損檢測技術(shù)是巖土工程的一個重要分支，同時也是巖土工程質(zhì)量綜合檢測技術(shù)現(xiàn)代化發(fā)展的必然方向。

2巖土工程錨桿錨固質(zhì)量無損檢測基本原理

當巖土錨固體錨桿錨頭受到瞬態(tài)外力激振后，就會引起錨桿桿頭質(zhì)點發(fā)生劇烈振動，并以應(yīng)力波的形式向錨桿桿底傳播。如果整個錨固體具有完好質(zhì)量水平，則錨固體內(nèi)部將給錨桿傳輸?shù)膽?yīng)力波提供一個均勻傳播媒介，此時應(yīng)力波的傳播速度、幅值、以及波類型均保持不變向桿底傳播；若錨固體內(nèi)部存在質(zhì)量問題，則應(yīng)力波將會在不均勻介質(zhì)中傳播，相應(yīng)波速、波幅、以及波的類型等就會在傳播過程中發(fā)生改變，以反射波、透射波、或者散射波等形式表現(xiàn)出來，即應(yīng)力波在存在質(zhì)量問題的地方其波強度將發(fā)生突變，從而導(dǎo)致激振擾動能量在該處出現(xiàn)重分配現(xiàn)象，一部分能量穿個擾動界面繼續(xù)向桿底傳播轉(zhuǎn)換成透射波；而其它能量則受到干擾面的影響沿錨桿返回到桿頭即為反射波。在實際工程檢測過程中發(fā)現(xiàn)，透射波由于受到檢測體內(nèi)部非均勻介質(zhì)的影響，很難測到其具體值；而反射波可以在其反向傳播到錨桿桿頂時，由安裝在錨桿桿頂處相應(yīng)的應(yīng)力波傳感器(如：加速度計或速度計等儀器設(shè)備)實時測得。由于傳感器所測得的反射波數(shù)據(jù)信息中攜帶著巖土錨固體內(nèi)部錨桿相關(guān)信息，因此對反射波內(nèi)所包含的數(shù)據(jù)信息進行分析運算，就可以獲得直接反應(yīng)錨桿錨固質(zhì)量水平的數(shù)據(jù)結(jié)果(如：錨長、錨固灌漿飽和度、錨固體腐蝕程度、以及錨固錨桿預(yù)應(yīng)力等)，從而可以判斷被錨固巖土土體的綜合性能質(zhì)量水平。

3巖土錨固錨桿應(yīng)力波無損檢測流程

在進行巖土錨桿錨固質(zhì)量分析前，先搜集完圍巖土地地質(zhì)質(zhì)資料后，標定瞬態(tài)外力激振所產(chǎn)生的應(yīng)力波速度大小，然后利用相應(yīng)數(shù)據(jù)采集裝置動態(tài)檢測反射波的數(shù)據(jù)信息，并分別經(jīng)過拉拔抽檢試驗、時域波形分析、波頻頻譜分析、以及時頻頻譜分析等過程，從而獲得巖土錨桿長度、錨固質(zhì)量水平等結(jié)果。在巖土錨桿錨固質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)中，如果頻譜分析分析數(shù)據(jù)中應(yīng)力波峰值的頻率間隔量(即通常所說的頻差△f)存在大小不等、變化區(qū)間較大等現(xiàn)象時，可以判斷錨固體中砂漿的強度較高、握裹力較大；反之，當頻差大小基本保持一致，且呈現(xiàn)等間距分布狀態(tài)時，可以判斷砂漿強度較小、握裹力較小。在進行時頻譜分析時，其中高頻值區(qū)域如果出現(xiàn)次數(shù)非常多，則可以推斷高頻區(qū)頻率值較高，對應(yīng)錨固體錨固質(zhì)量就會越差；反之，時頻譜分析時僅首波周期內(nèi)出現(xiàn)高頻值時，可以認定該錨固質(zhì)量水平較高。同時在檢測過程中，可以將動態(tài)測量獲得數(shù)據(jù)的時頻譜分析與時域波形分析相結(jié)合，從而確定錨桿的準確長度，從而把檢測誤差控制在巖土錨固質(zhì)量檢測規(guī)范允許范圍以內(nèi)。

4結(jié)語

無損檢測技術(shù)是在計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)、傳感器技術(shù)等發(fā)展的基礎(chǔ)上形成的良好巖土檢測技術(shù)。無損檢測技術(shù)具有檢測速度快、對巖體無損壞、數(shù)據(jù)結(jié)果準確可靠、不影響施工進度等優(yōu)點，通過相關(guān)研究和實際工程應(yīng)用的不斷創(chuàng)新完善，其必將在巖土檢測工程中發(fā)揮巨大作用。