摘要：在隧道施工中錨桿的錨固力對開挖圍巖穩(wěn)定起到關(guān)鍵性的作用。以滬蓉西高速公路隧道施工為例，介紹錨桿檢測試驗研究的施工經(jīng)驗。
引言
在山區(qū)高等級公路的修建過程中，最為普遍和突出的問題就是邊坡的穩(wěn)定性問題。邊坡的加固處治，有多種不同的方法和措施，其中，錨桿錨固技術(shù)已大量用到邊坡、隧道等圍巖的加固處理中。傳統(tǒng)的錨桿錨固狀態(tài)的檢測手段，主要依靠對錨桿的抗拔力測試。這種方法雖然適用于很多場合，但它卻是一種破壞性檢測，同時抗拔力并不能完全反映錨桿的錨固狀態(tài)。另外灌注的砂漿對錨桿的包裹情況將對錨桿的錨固質(zhì)量將產(chǎn)生較大的影響，如果砂漿對鋼筋的包裹不好，鋼筋會很快腐蝕而失去錨固作用。
對于錨桿的無損檢測，目前國內(nèi)外剛剛起步，我們根據(jù)滬蓉西高速公路的地質(zhì)、地理情況，以及設(shè)計和業(yè)主的要求，開展了錨桿無損檢測技術(shù)的應(yīng)用，取得了一定的效果。
1錨桿檢測原理及技術(shù)
錨桿錨固體結(jié)構(gòu)是錨桿與混凝土膠結(jié)在一起，與周圍圍巖（土）之間存在著較大的彈性波波阻抗差異，因此，應(yīng)用彈性波理論對錨桿進行無損檢測，可以視錨桿為一維彈性桿件，用一維彈性桿件理論來檢測分析錨桿的質(zhì)量，即錨桿與混凝土的膠結(jié)質(zhì)量、混凝土與圍巖（土）的膠結(jié)質(zhì)量（也就是錨桿的密實度）及錨桿的長度。
錨桿檢測的一維彈性波波動方程為：
當(dāng)錨桿錨固體系存在波阻抗（Z=ρVA）差異的界面時（如空漿、欠密實、欠長度等），彈性波在該界面將發(fā)生反射。根據(jù)檢測到的反射信號的頻率、幅值及反射波的時間等特征，可以確定錨桿的錨固狀態(tài)及施工缺陷。檢測時，應(yīng)用JL－MG錨桿密實度檢測儀進行檢測。
2檢測數(shù)據(jù)分析處理
檢測錨桿的數(shù)據(jù)根據(jù)彈性波理論進行信號分析處理，提取被檢測錨桿的特征信號，并根據(jù)提取的信號來判斷錨桿的檢測長度及錨固的質(zhì)量缺陷和缺陷的位置。然后，根據(jù)入射波的能量與反射波的能量以及錨桿的長度、錨固圍巖的類型、入射波的頻率來計算錨桿錨固的密實度。
根據(jù)提取錨桿的特征信號，對錨桿的錨固質(zhì)量大體可分為優(yōu)、良、合格、不合格四個等級。
3錨桿檢測在滬蓉西高速公路的作用
3.1錨固質(zhì)量監(jiān)測作用。錨桿無損檢測技術(shù)可以是工程質(zhì)量預(yù)控和監(jiān)督的有效手段。隨著無損檢測可靠性的提高，其檢測結(jié)果是普遍使用的一種質(zhì)量處理的依據(jù)，而且越來越多的工程已將其作為施工過程中的質(zhì)量控制手段，使錨桿無損檢測技術(shù)介入施工管理中。
3.2錨桿無損檢測可以是錨桿工程評定和質(zhì)量評估的重要依據(jù)通過對現(xiàn)場試驗錨桿進行測試，在參考錨桿的長度及注漿質(zhì)量為已知的情況下，并且對所用的錨桿類型和圍巖條件進行對比試驗，以此為標(biāo)準(zhǔn)來評判錨桿工程質(zhì)量，可使檢測結(jié)果更為準(zhǔn)確真實。
3.3改進錨桿和錨固方法的作用。錨桿無損檢測可以對巖石錨桿和灌漿的整體狀況進行檢測和分類，還可以測定巖石錨桿的長度?，F(xiàn)場試驗表明，錨桿的一些施工方法在一些圍巖施工條件不一定能完全達(dá)到預(yù)想的要求，這樣，錨桿無損檢測可以用來評估錨桿的錨固技術(shù)，并選擇最佳的錨固方法。
4錨桿無損檢測在滬蓉西高速公路應(yīng)用的建議
基于現(xiàn)階段工程建設(shè)情況的特點，本著“立足現(xiàn)有，發(fā)展高新，綜合應(yīng)用，不斷開拓”的原則，我們認(rèn)為，在工程質(zhì)量監(jiān)督與控制中，應(yīng)充分發(fā)揮無損檢測的特點，加大對其應(yīng)用的頻度，從而進一步加強對工程質(zhì)量監(jiān)督與控制的力度，保證工程的質(zhì)量，使其發(fā)揮更大的經(jīng)濟社會效益。
4.1健全相應(yīng)的無損檢測機構(gòu)和組織，配備技術(shù)人員，為開展無損檢測工作打下基礎(chǔ)。檢測是為工程質(zhì)量監(jiān)督服務(wù)的，為了提高監(jiān)督的科學(xué)性和公正性、權(quán)威性，就必須依靠檢測這一科學(xué)手段。因此，我們認(rèn)為各質(zhì)監(jiān)機構(gòu)均應(yīng)將無損檢測業(yè)務(wù)作為必備指標(biāo)來加以建設(shè)和完善，籌建與質(zhì)監(jiān)科室相對獨立的無損檢測室，一方面配合質(zhì)監(jiān)工作，另一方面也可對質(zhì)監(jiān)工作的工作質(zhì)量進行內(nèi)部監(jiān)督。其人員組成要相對穩(wěn)定，必須經(jīng)過檢測培訓(xùn)。
4.2加強無損檢測理論與方法的研究，提高檢測的準(zhǔn)確度和實用性，為無損檢測的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。鑒于無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀和科學(xué)檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，搞好無損檢測工作必須以大量事實檢測案例來加以總結(jié)和論證。因此，這一過程要求我們一要不斷積累工作經(jīng)驗，二要與各科研和檢測機構(gòu)加強密切聯(lián)系和協(xié)助，做到“資源共享、信息互通”，只有這樣才能在不斷總結(jié)的基礎(chǔ)上，提高檢測的準(zhǔn)確度和實用性。
4.3依托于滬蓉西高速公路開展錨固質(zhì)量檢測和錨桿、錨桿加固邊坡效果評價及型式選擇以及錨桿、錨桿防腐技術(shù)開發(fā)研究。通過分析，總結(jié)目前公路邊坡中主要應(yīng)用的錨固形式，分析各種錨固結(jié)構(gòu)的應(yīng)用特點，研究節(jié)理邊坡錨固機理，以及錨固體系整體效應(yīng)、群錨效應(yīng)，建立公路邊坡錨固體系的選型方法，確定錨固體系設(shè)計中的關(guān)鍵因素。建立更準(zhǔn)確的錨桿錨固缺陷用反射波法進行檢測分析方法，通過現(xiàn)場測試檢測試驗，建立更好的評價錨桿錨固質(zhì)量的工程分級標(biāo)準(zhǔn)。
通過近年對巖土錨固系統(tǒng)質(zhì)量無損檢測與智能診斷技術(shù)的研究，以及現(xiàn)代檢測技術(shù)和信息處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，在一定程度上掌握了錨固系統(tǒng)的安全質(zhì)量保障體系評價及實時監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用，開發(fā)了錨固系統(tǒng)質(zhì)量智能診斷技術(shù)，并研制了相應(yīng)的軟件。在錨固系統(tǒng)監(jiān)測理論、技術(shù)進步和應(yīng)用方面取得了創(chuàng)新性成果。相信該項技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。
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