術(shù)語
錨桿：類似與鋼筋，截面抗彎剛度大，長度一般在2～10 米，有實心和中空等類型。同
時，不同行業(yè)的錨桿型式也有所不同，例如，煤礦用的錨桿往往有托盤；
錨索：由鋼絞線構(gòu)成，截面抗彎剛度小，長度最長可達60 米或更長；
阻抗：反映材料聲學特性的參數(shù)，等于材料的密度與波速的乘積；
機械阻抗：反映材料聲學特性的參數(shù)，等于材料的截面積與阻抗的乘積。機械阻抗是決
定彈性波反射特性的參數(shù)；
彈性波：是在固體材料中傳播的物質(zhì)粒子的微小振動傳播形成的波，也曾被稱為“機械
波”、“應力波”、“地震波”等。由于變形微小，物體處于彈性狀態(tài)，因此被稱為彈性波；
沖擊彈性波：通過人工錘擊、電磁激振等物理方式激發(fā)的彈性波；
時域分析：在橫軸為時間軸的圖形上進行分析，常用于較長錨桿和錨索長度的分析；
頻域分析：在橫軸為頻率軸的圖形上進行分析，常用于較錨桿和錨索長度的分析；
測試的意義
錨桿在使用過程中，常常處于地下水的浸泡中。其銹蝕所造成的危害非常嚴重，不
僅會造成支護力損失，嚴重時還可能導致邊坡垮塌。而錨桿銹蝕的最主要原因在于灌漿
不密實造成的水和空氣的進入，因此，其灌漿質(zhì)量直接影響到支護體系的耐久性和安全。
另一方面，由于施工質(zhì)量的問題，錨桿長度不夠也是一個普遍的問題。
目前，對于錨桿，采用沖擊彈性波的檢測方法是最為普遍的：
1) 基于沖擊彈性波反射特性；
2) 基于沖擊彈性波衰減特性；
一般來說，基于反射特性的檢測方法可以檢測錨桿長度和整個長度范圍內(nèi)的灌漿缺
陷，測試范圍大。而基于衰減特性的方法則只能測試測試錨頭附近，或者短錨桿的灌漿
缺陷。
此外，對于巖體錨索的灌漿密實度，迄今尚未可靠有效的無損檢測方法。
測試方法和原理
1、錨桿長度測試在錨桿中間的某處的灌漿出現(xiàn)根據(jù)不密實現(xiàn)象時，相當于出現(xiàn)材料的不連續(xù)性。這
種不連續(xù)性可以用機械阻抗來表示。（一般用z 來表示材料的機械阻抗，z ? ?CA，這
里的A 是斷面截面積））發(fā)生變化的邊界面上，傳播的彈性波會產(chǎn)生波的反射和透過。
2、基于反射特性的灌漿密實度測試方法
基本理論基礎(chǔ)：反射能量
如前所述，根據(jù)桿底反射信號的強弱也可以判斷錨桿灌漿質(zhì)量的好壞。而桿底反射
信號的強弱可以用下式表示：
0 1 2 3 A ? A ?? ?? ?? B （2-2-7）
其中，
B A ：桿底反射信號的振幅、
0 A ：基準點的振幅
1 ? ：因幾何衰減造成的振幅比
2 ? ：因材料粘性衰減造成的振幅比
3 ? ：因反射衰減造成的振幅比
其中，幾何衰減和反射衰減是最主要的能量衰減。
(1) 幾何衰減（又叫擴散衰減）：激發(fā)的彈性波伴隨傳播距離的增加，前鋒波
面增大，單位面積的能量減小。在灌漿密實的錨桿中，彈性波沿著錨桿與
灌漿料的接觸面向四周逸散，因此其振幅與傳播距離接近反比關(guān)系。另一
方面，如果灌漿質(zhì)量不好，彈性波無法從空腔部分向四周逸散，因此衰減
較??；
(2) 反射衰減：如前所述，桿底的反射與其前端的巖體的力學特性，以及與巖
體的粘結(jié)程度有很大的關(guān)系。當然，巖體約堅硬， 3 ? 越小
