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锚杆注浆饱满度（注浆密实度）检测

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发布时间：2025-07-14 12:13:01 更新时间：2025-07-13 12:13:01

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

锚杆注浆饱满度（注浆密实度）检测

锚杆注浆饱满度（注浆密实度）是评估锚固工程质量的核心指标之一，直接关系到工程结构的安全性和耐久性。在隧道支护、边坡加固、基坑围护等岩土工程中，注浆质量不良可能导致锚固力不足、杆体锈蚀加速，甚至引发整体失稳事故。因此，科学、准确地检测注浆饱满度至关重要。检测的核心目标是评估浆液在锚孔内的充填程度和密实性，识别可能存在的脱空、空洞或不密实区域，确保锚固体形成完整的保护层和有效的粘结力，满足设计要求。

主要检测项目

锚杆注浆饱满度检测通常围绕以下核心项目展开：

1. 注浆饱满度/密实度定量评价： 通过物理或声学方法获取数据，计算注浆体在锚孔内的体积占比（饱满度）或密实程度（密实度）。

2. 缺陷定位与定性分析： 识别注浆体内是否存在空洞、脱空（浆体与岩体或杆体分离）、不密实区（蜂窝、离析）等缺陷，并确定其沿锚杆长度方向的位置（顶部、中部、底部）和大致尺寸。

3. 注浆体完整性评估： 判断注浆体是否连续、均匀，是否存在明显分层、断裂或严重泌水导致的薄弱带。

4. 注浆体-岩体/杆体接触状态： 评估浆体与周围岩土体及锚杆杆体的粘结接触是否良好，是否存在界面缺陷。

5. 锚固质量综合分级： 根据检测结果和相关规范，对锚杆的注浆质量进行等级评定（如优良、合格、不合格）。

常用检测仪器

针对锚杆注浆饱满度检测，主要采用以下非破损检测仪器：

1. 声波检测仪： 这是目前应用最广泛的方法。核心设备包括：

主机/采集仪： 内置信号发生器、放大器、高速A/D采集卡及分析软件。

发射换能器： 固定在锚杆外露端，发射特定频率的声波信号（通常低频，几十kHz）。

接收换能器： 同样固定在锚杆另一端（或采用单端反射法时共用发射换能器），接收传播后的声波信号。

耦合装置： 确保换能器与杆体端面良好声耦合（常用黄油、凡士林或专用耦合剂）。

2. 地质雷达： 主要用于浅层锚杆或管棚等。利用高频电磁波在介质界面反射的原理成像。核心设备包括：

雷达主机： 控制雷达工作，采集存储数据。

天线： 发射和接收电磁波信号（常用中心频率数百MHz至1GHz以上）。

3. 冲击回波仪： 通过小锤冲击锚杆端部产生应力波，利用传感器接收反射波，分析波速和反射特征判断内部缺陷。

4. X射线/γ射线检测（较少用）： 利用射线穿透能力成像，可直接显示内部结构，但成本高、防护要求严格，多用于特殊研究或重要工程抽检。

主要检测方法

基于上述仪器，形成了几种成熟的检测方法：

1. 声波透射法：
这是目前锚杆注浆饱满度检测最主流、规范推荐的方法（如《锚杆锚固质量无损检测技术规程》JGJ/T 182）。
原理： 在锚杆两端（或一端发射，另一端接收）安装换能器。发射端产生声波脉冲，声波沿杆体传播，通过注浆体耦合进入周围岩土体（或遇缺陷反射/散射），最终被接收端接收。分析接收信号的波速、振幅、频率、波形等参数变化。注浆饱满密实区域声波传播速度快、能量衰减小、波形规则；存在空洞或脱空时，波速降低、振幅衰减显著（甚至无法接收信号）、波形畸变扭曲。通过对比实测波速/振幅与理论值或基准值（如自由杆波速），定量或半定量评价饱满度。

2. 单道声波反射法：
只需要接触锚杆一端。发射换能器同时负责发射和接收。声波信号沿杆体传播，在锚杆底端、杆体缺陷处（如界面脱空、空洞）或注浆体不连续面会发生反射。分析反射波的旅行时间和振幅变化，可以判断底端反射是否清晰、内部是否存在缺陷及其位置。

3. 地质雷达法：
将高频天线沿锚杆轴线方向或垂直于锚杆移动扫描。电磁波在传播过程中遇到电性差异界面（如浆体/空气、浆体/岩石）会发生反射。通过分析反射波的双程走时、振幅和相位特征，结合雷达图像（剖面图、切片图），可以识别空洞、脱空等缺陷的位置和范围。该方法对浅层锚杆和近表面缺陷效果较好。

4. 冲击回波法：
用小锤敲击锚杆外露端产生瞬态冲击波（主频较低，几kHz至几十kHz），在锚杆、注浆体和周围介质中传播。遇到波阻抗差异界面（如杆底、缺陷）会产生反射波。通过在敲击点附近放置传感器接收反射信号，分析反射波的频率和到达时间，可以计算缺陷深度。适用于检测较大尺寸的空洞和脱空。