淺析無損檢測在公路邊坡錨桿檢測中的應(yīng)用

孟慶陽 王浩

摘要：隨著錨桿錨桿技術(shù)在公路修建中的應(yīng)用越來越多，而相應(yīng)的檢測手段卻顯得相對滯后。而無損檢測憑借其優(yōu)勢在錨桿錨固的檢測中得到了廣泛的應(yīng)用。本文就無損檢測在錨桿錨桿檢測中的應(yīng)用進(jìn)行簡單的闡述。

關(guān)鍵詞：無損檢測公路錨桿

錨桿錨固作為一種高邊坡加固措施，在我國公路修建上得到了越來越多的應(yīng)用。然而，由于錨固質(zhì)量檢測手段的相對之后，特殊的地質(zhì)條件以及一些認(rèn)為的因素，致使邊坡工程存在著嚴(yán)重的缺陷。在這種條件下，無損檢測技術(shù)成為目前最有發(fā)展前途的檢測方法之一。本文就無損檢測在錨桿錨桿檢測中的應(yīng)用進(jìn)行簡單的闡述。

1、無損檢測

無損檢測技術(shù)是在不損傷被檢測對象的前提下，利用材料對熱、光、聲、電、磁等所起反應(yīng)的變化，來探測其內(nèi)部或表便所存在的缺陷，并對缺陷的類型進(jìn)行評價。以應(yīng)用最為廣泛的聲波來看，其具有如下優(yōu)勢：

在材料方面，不管是金屬、非金屬，還是復(fù)合材料都可以進(jìn)行檢測；在測量能力方面，具有極強的穿透能力，可以檢測長度在10以上的錨桿；在對材料的破壞性上更是微乎其微，幾乎不會造成任何的影響；在檢測方法上，可以在任何一個位置進(jìn)行檢測，具有極大的方便性。正因如此，目前無損檢測已經(jīng)成為錨桿錨固檢測的首先選擇。

2、檢測方案的設(shè)計

無損檢測方案的設(shè)計是一項比較復(fù)雜的工作，因為各部位環(huán)境的不同，必須進(jìn)行大量的現(xiàn)場實現(xiàn)，找出檢測信號和實際施工質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)心，建立特征信號信息庫，從而確定錨桿錨固的判別標(biāo)準(zhǔn)。

在一般情況下，檢測頻率是按照工程數(shù)量的5%進(jìn)行抽樣檢測的，并且不少于5根。當(dāng)然對有特殊要求的工程，應(yīng)該按照設(shè)計的要求進(jìn)行增加檢測的數(shù)量；如果是業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計等對施工質(zhì)量存在疑問的也應(yīng)進(jìn)行檢測。如果檢測結(jié)果的不合格率大于30%，則應(yīng)適當(dāng)增加檢測數(shù)量。當(dāng)然對抽樣部位的選擇也十分重要，比如：在同一橫斷面中，應(yīng)以中部及下部為重點，在同一縱斷面內(nèi)，上部及變化較大的部位應(yīng)該為檢測的重點；同時還要考慮到地質(zhì)條件、施工難度等各方面來確定檢測的部位及抽樣的多少。對于檢測方法的選擇，由于采用聲波頻應(yīng)力反射法檢測錨桿受到的干擾因素很多，因此，在檢測前應(yīng)合理的選擇檢測方法。一般要求檢測錨桿要外露20-30cm，應(yīng)鑿去浮漿，鑿除焊接點等等，并且在測量時，還應(yīng)選擇端發(fā)端收、側(cè)發(fā)側(cè)收、端發(fā)側(cè)收三種方式進(jìn)行對比檢測。以便盡可能的檢測準(zhǔn)確。

3、數(shù)據(jù)的采集與分析

在數(shù)據(jù)采集與處理方面，無損檢測采用了數(shù)字處理方式。其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：(1)抗干擾性強，信號在處理和傳輸中受到噪聲的干擾是無法避免的，但在使用了數(shù)字信號后，就會極大的減弱這種干擾，因為數(shù)字信號只有0和1兩種代碼，在識別時只要識別出0，1即可；(2)可重復(fù)性好，數(shù)字系統(tǒng)具有很好的重復(fù)性，只要字長相同的計算機和計算模型就會得到一樣的計算結(jié)果；(3)穩(wěn)定性好，數(shù)字系統(tǒng)的穩(wěn)定性較好，受外界環(huán)境的影響較小，特別是溫度；(4)易于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮，隨著信號質(zhì)量的提高，信息量也越來越大。對于一般模擬信號還說是以降低信號的質(zhì)量為代價的，而對于數(shù)字信號來說，則多信號質(zhì)量的影響較小，具有很大的壓縮空間。

在數(shù)據(jù)的采集上，需要經(jīng)過信號適調(diào)、A/D轉(zhuǎn)換兩個步驟以保證數(shù)據(jù)信號的主要特性。在檢測過程中，經(jīng)數(shù)據(jù)采集器采集得到的數(shù)據(jù)，大部分給出的是以采集器分辨率為單位的整型數(shù)字量，然后在通過進(jìn)行標(biāo)定變換得到具有物理單位的數(shù)字信號。

在數(shù)據(jù)處理方面常用的有積分和微分兩種，在時域里實現(xiàn)的方式采用的梯形求積的數(shù)值積分法和中心差分的數(shù)值法；而在頻域里的實現(xiàn)，是首先將需要積分或微分的信號通過傅立葉變換，在將結(jié)果在頻域里進(jìn)行積分或微分運算，然后再經(jīng)過傅立葉逆變化變換到積分或微分后的時域信號，從而實現(xiàn)對實測波形畸變狀況的消除。其中小波變換在信號處理中占了極其重要的位置，小波變換在低頻部分具有較低的實踐分辨和較高的頻率分辨率，在高頻部分具有較低的頻率分辨率和較高的時間分辨率，具有對信號的自適應(yīng)性，從而得以被廣泛應(yīng)用。

4、檢測結(jié)果的評價

無損檢測結(jié)果的評價標(biāo)準(zhǔn)并不是固定的，而是通過實驗得到的。具體方法是通過對所設(shè)邊坡實驗錨桿的具體情況，如有無彎頭、有無焊接、有無缺陷等對比，在通過各種不同采集方式接受信號的對比，經(jīng)過反復(fù)比較，從而建立其評價錨固質(zhì)量的判斷標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)然還要結(jié)合具體的地理環(huán)境、施工難度、施工要求等進(jìn)行細(xì)化確定。

本文從無損檢測的優(yōu)勢、實施方案、數(shù)據(jù)處理以及其評價標(biāo)準(zhǔn)等幾個方面進(jìn)行了介紹，從中可以看出。無損檢測作為一項新的檢測技術(shù)，隨著技術(shù)的不斷完善，必將會發(fā)展成為錨桿錨桿質(zhì)量檢測的主要手段。

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