岩土锚固新技术与发展趋势(2)

　　2.6岩土锚固的无损检测方法
岩土锚固具有隐蔽性，发现其质量问题比较困难，而一旦发生事故处理起来怎更难。要保证锚固系统的质量，除了需对其进行合理设计、施工之外，对岩土锚固工程的健康监测也必不可少。通过对岩土锚固系统的检测，在施工阶段可以验证并优化锚杆支护参数，保障施工安全；在锚固系统运营期间，可以实现对其安全状态的监测，评估。
目前，我国规范中规定的及实际工程中使用的锚杆锚固质量及受理状态监测方法是对其进行拉拔试验，锚杆拉拔试验在一定程度上可以反应其整体的抗拔性能，即可以确定锚杆的极限承载力、变形特性、设计合理性和施工质量等，但仅靠此来对锚固系统进行评定还是远远不够的，因为拉拔试验本身存在着如下问题：
首先，拉拔试验不能反映锚杆真实工作状态下的性能，不能确定锚杆各段的锚固力。当锚杆发挥作用时，其不同部段的功能是不同的，因此，锚固质量的好坏不但跟锚杆的整体抗拔力有关，还和各段的锚固能力有关。
其次，拉拔试验不能对锚杆的锚固质量作充分的肯定，如对于全长粘结式锚杆，对锚杆承载力起作用的是锚固段，而在拉拔试验中，张拉段与锚固段共同向外受力，会导致结果偏大，给人一种满足承载力的假象。
第三，拉拔检测手段既费工又费时，抽检的样本数十分有限，难免以偏概全，不能满足对锚杆进行大面积检测的需要。
最重要的是，拉拔试验是一种破坏性的检测方法，实际操作中会对经锚杆加固的岩体产生新的扰动，降低锚杆对围岩的加固作用，这对软岩或较破碎岩层尤为不利。
哈尔滨工业大学硕士研究生白金超提出利用计算机技术和物联网技术，构造出FBG-FRP锚杆及其智能检测系统，监测分为以下几个部分：（1）钻孔过程监测。通过位置和压力等传感器来记录钻入深度随时间、工作气压等参数的关系，结合地质勘探报告，可以分析围岩的力学性能。（2）锚固力监测。该文采用FBG传感器，此传感器具有耐久性好，抗侵蚀能力高等优点，且体积小、易布置；另外它还能方便地使用波分复用技术在一根光纤中串接多个传感器，实现多点线式分布测量。（3）锚固密实度监测。通过应力波的反射和透射特点，通过特定的传感器接收信号并传输进入计算机中进行分析，从而得出锚杆的长度和锚固状态。（4）围岩压力的监测。采用哈尔滨工业大学周智等基于光纤光栅传感器原理开发出的新型的光前光栅土压力传感器。该传感器具备FBG的优点，对岩土工程有着很好的适用性，另外其还具有温度自补偿和温度测量的功能。
三，岩土锚固的前进方向
为了适应工程建设的需要和推动本学科的发展，应紧紧围绕以下课题，展开科学研究和技术创新：1）新型锚固结构及其综合配套技术研发；2）岩土锚固结构与周围介质传力力学机制研究；3）地震、冲击、交变等动荷载作用下，岩土锚固结构力学性能及破坏机制研究；4）永久型岩土锚固工程长期性能评估及安全评价；5）岩土锚杆工厂化生产及其标准化建设。
参考文献
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