摘要：本文对我国无损检测技术发展现状，无损检测的种类，以及推动地下工程无损检测技术发展的意义进行简单概述。在矿区开展检测工作的几天时间里，先后在不同位置的巷道顶部，利用无损检测仪进行检测。根据以上测量结果，对于目前的锚杆支护质量情况及支护参数的合理性进行了分析，并为以后的锚杆支护工作奠定了一定的实践基础。
关键词：无损检测；地下工程；锚杆
0 引言
改革开放以来，经济社会发展日新月异，人们对于建筑工程的要求越来越多样及严格。其中地下空间被广泛利用，地下工程趋于复杂，变得更加多样化，因此急需一种有效的、对地下工程无损害的或者说是损害较小的检测方法对地下工程的质量进行合理评价。因此无损检测技术地下工程中的应用便应运而生。通过光、电、声、射线等方法对地下工程结构进行检测，从而避免常规检测方法对地下工程的影响及损害，提高地下工程的安全性，延长使用寿命。
由于地下工程属隐蔽工程,结构施工完成后通常要被岩土材料或地面建筑所覆盖,因此要求在对地下工程结构检测支护质量时不能影响其正常运行。地下工程建设具有项目投资大、施工周期长、施工项目多、施工技术复杂、不可预见风险因素多以及对社会环境影响大等特点,是一项高投入、高风险的建设工程。加快检测技术的发展，特别是无损检测技术的发展，对拟建和运行中的矿井等地下工程项目进行安全监测,继而进行安全控制势在必行。
1 无损检测技术简介
通过查阅相关文献资料,可以发现国内无损检测技术在复合材料结构、建筑工程、公路、桥梁、隧道、水利水电工程和木材工业、石质文物保护等方面应用较为广泛，在地下工程中使用无损检测技术尚未形成别成熟标准及规范。通过文献资料了解到地下工程无损检测技术应用的常见方法有回弹法、超声波法、地质雷达检测等。国内学者在对地下工程无损检测方面的研究提供了一些相关理论经验，李义[1-2]等通过对锚杆锚固质量无损检测几个关键问题及锚杆锚固状态参数无损检测及其应用的研究，探究了我国半个世纪以来锚杆锚固质量无损检测技术的应用与发展；刘旭阳[3]在建筑工程中应用无损检测技术的探讨，提供了相关可依据经验；岳向红[4]等对锚杆检测技术进展的研究中，介绍了建筑工程无损检测技术在我国发展现状,并且展望了我国无损检测技术的发展方向。这些国内学者对于无损检测技术的实践和研究都为本文的研究提供了重要的理论依据和实践经验分享。
2 锚杆无损检测
在锚杆中传播的应力波[5,6]，当遇到物性变异界面或端底界面就会发生反射与透射。当应力波传播锚定位置时，由于介质的波阻抗变大，会产生反相反射波传回到锚杆的外露端，并通过加速度传感器接收到；当应力波传播到锚固的端部位置时，由于前方介质的波阻抗变小，会产生同相的反射波传回到锚杆的外露端，并通过加速度传感器接收；入射波、反相反射波、同相反射波及其叠加效应。这样，锚固起始位置可以根据入射波、反相反射波来回传播的时间与波在杆体中传播速度的乘积来计算；锚固长度可以根据反相反射波、同相反射波的来回传播时间与波在锚固体中传播速度的乘积来计算。
锚杆中轴向载荷识别[7,8]的原理类似于二胡、吉他等拉弦乐器的调弦（可以通过弦的张紧来改变弦的频率）。在锚杆自由段长度确定的前提下，不同的轴向载荷将会使锚杆系统具有不同的固有频率。因此，通过测试仪测得锚杆系统的固有频率后再反演就可以得到锚杆系统的轴向载荷大小。
3 锚杆无损检测应用
于2016年3月1日至2016年3月4日在某矿的F6104运输巷和F6202切眼进行了此次检测工作，先后在不同位置的巷道顶部，利用锚杆弹性波无损检测仪对24根锚杆进行了锚杆长度参数、极限锚固力和轴向受力的测量。根据以上测量结果，对于目前的锚杆支护质量情况及支护参数的合理性进行了分析，并为以后的锚杆支护工作提供了一些建议供参考。
图1 F6202切眼顶部上第2根测试结果曲线
4 结论
利用锚杆弹性波无损检测仪对某矿的F6104运输巷和F6202切眼的24根锚杆进行了锚杆长度参数、极限锚固力和轴向受力的测量和研究。研究结果表明：
（1）锚杆的施工质量、锚固长度、粘锚力和轴向受力都能达到要求。
（2）维持药卷参数不变（23*50cm），将顶部的锚杆直径由18mm提高到20~22mm或更换为高强锚杆，保证足够锚固力。
（3）在顶部上将锚索和锚杆都打在同一条钢带上，并替换该位置的锚杆，避免锚索因受力过大而失效。另外考虑到矿区岩体偏软，应适当增加锚杆长度，以避开岩体的结构面且将锚杆受力尽量往深部岩体转移。
参考文献：
[1]李义,张昌锁,王成. 锚杆锚固质量无损检测几个关键问题的研究[J]. 岩石力学与工程学报. 2008(01):113-121
[2]李义,刘海峰,王富春. 锚杆锚固状态参数无损检测及其应用[J]. 岩石力学与工程学报. 2004(10):151-154
[3]刘旭阳. 建筑工程中无损检测技术探讨[A]. 软科学论坛——企业信息与工程技术应用研讨会论文集[C]. 2015,104
[4]岳向红,刘明贵,李祺. 锚杆检测技术研究进展[J]. 土工基础. 2005(03): 85-87
[5]刘晓彬,杨起明. 小波分析在无损检测中的应用[J]. 中山大学学报(自然科学版). 2004(S1): 170-173
[6]薛道成. 煤矿巷道锚杆无损检测技术及在西山矿区的应用研究[D]. 中国矿业大学 2013
[7]张斌. 论建筑结构工程质量检测中的无损检测技术[J]. 科学之友. 2010(06): 39-40
[8]刘云涛,杨亚静,倪国葳,秦春霞. 浅谈无损检测技术[J]. 科技创新导报. 2010(18):125
基金项目：2017年度宿州学院重点科研项目（2017yzd15）；省级大学生创新训练项目（201710379147）
论文作者:操鹏飞,刘飞,解晋鹏
论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期
论文发表时间:2019/9/20
标签：锚杆论文; 锚固论文; 检测技术论文; 地下工程论文; 宿州论文; 参数论文; 质量论文; 《防护工程》2019年第6期论文;