一维弹性杆波动理论地铁隧道锚杆无损检测试验研究

摘要

针对地铁隧道锚杆无损检测问题研究的不足,以青岛地铁隧道锚杆为研究对象,应力波在一维弹性杆中的传导为理论基础,首先利用ansys/ls-dyna软件建立锚杆锚固三维模型,分析锚固长度和锚固缺陷对应力波反射信号的影响,然后通过理想模型对比试验的方法,制作物理模型并对采集到的结果进行分析,试验数据验证数值模拟的准确性。结果证明:室内试验中基于一维弹性杆波动理论的应力波反射法对于4~5 m的地铁隧道锚杆长度和缺陷位置检测结果准确率可达95%以上;当缺陷位置距锚固底端小于1 m时,会对底端回波产生干扰,影响对缺陷长度的准确判定,同时也会降低对锚固底端判定的准确率;室内模型中设置的锚后段会对应力波反射信号产生影响,在工程实际中需要注意锚杆后部水泥砂浆和围岩的影响。