基于相位推算法的锚杆施工质量无损检测分析方法
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第 ３４卷第 ５期
煤 炭 学 报
Ｖｏｌ．３４ Ｎｏ．５
２００９年 ５月
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＣＨＩＮＡＣＯＡＬＳＯＣＩＥＴＹ
Ｍａｙ ２００９
文章编号：０２５３－９９９３（２００９）０５－０６２９－０５
基于相位推算法的锚杆施工质量无损检测分析方法
杨天春
１
，吴燕清
２
，夏代林
３
（１湖南科技大学 土木工程学院，湖南 湘潭 ４１１２０１；２煤炭科学研究总院 重庆研究院，重庆 ４０００３７；３武汉长盛工程检测技术开发
有限公司，湖北 武汉 ４３００７９）
摘 要：将相位推算法引入到锚杆施工质量的无损检测分析中，首先对采集信号进行傅氏变换和
数字滤波，将采集信号的主频作为相位推算法计算式中的频率初始值，再利用相位计算结果随时
间的变化规律，判断锚杆底端或缺陷位置处的反射信号．通过对实测锚杆资料的处理结果来看，
在锚杆底端或缺陷位置处信号的相位曲线会发生明显的畸变，由此可准确判断反射信号的位置，
确定锚杆长度、灌浆饱满度以及缺陷位置．研究结果表明，利用瞬时相位曲线可迅速准确地识别
锚杆底端与缺陷处的反射信号，由此分析锚杆施工质量，提高了应力波无损检测方法解释结果的
可靠性．
关键词：相位推算法；锚杆；无损检测；瞬时测频；应力波
中图分类号：ＴＤ３５２５ 文献标识码：
Ａ
收稿日期：２００８
－
０６
－
２６ 责任编辑：柴海涛
基金项目：湖南省教育厅资助科研项目 （０６Ｂ０３０）
作者简介：杨天春 （１９６８—），男，湖南津市人，副教授，工学博士．Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｔｃ６８０３＠ｙａｈｏｏｃｏｍｃｎ
Ａｎａｎａｌｙｔｉｃｍｅｔｈｏｄｆｏｒｒｏｃｋｂｏｌｔ’ｓｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ
ｔｅｓｔｉｎｇｓｉｇｎａｌｓｂｙｐｈａｓｅｄｅｄｕｃｔｅｄｍｅｔｈｏｄ
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２
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３
（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｇｔａｎ ４１１２０１，Ｃｈｉｎａ；２ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎａＣｏａｌＲｅ
ｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００３７，Ｃｈｉｎａ；３ＷｕｈａｎＣｏｎｏｕｒｉｓｈＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＣｏＬｔｄ．，Ｗｕｈａｎ ４３００７９，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅｐｈａｓｅｄｅｄｕｃｔｅｄｍｅｔｈｏｄｉｎｔｏｓｉｇｎａｌｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｏｃｋｂｏｌｔ’ｓｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｔｅｓｔｉｎｇ．Ａｔ
ｆｉｒｓｔ，Ｆｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍａｎｄｄｉｇｉｔａｌｆｉｌｔｅｒｗｅｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎｓｉｇｎａｌ，ａｎｄｔｈｅｃｅｎｔｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆｔｈｅｓｉｇ
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ｓｕｌｔｓｗｉｔｈｔｉｍｅ，ｅｓｔｉｍａｔｅｄｔｈｅｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇｓｉｇｎａｌｓａｔｔｈｅｂｏｔｔｏｍｏｒｄｅｆｅｃｔｓｏｆｒｏｃｋｂｏｌｔｓｆｒｏｍｐｈａｓｅｓ’ａｂｅｒｒａｔｉｏｎ．Ａｃ
ｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｐｒａｃｔｉｃａｌｄａｔａ，ｔｈｅｒｅａｒｅａｂｅｒｒａｔｉｏｎｐｈｅｎｏｍｅｎａａｔｔｈｅｂｏｔｔｏｍｏｒｄｅｆｅｃｔｓｏｆｒｏｃｋ
ｂｏｌｔｓｆｏｒｔｈｅｐｈａｓｅｃｕｒｖｅ．Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｒｅｆｌｅｃｔｉｎｇｓｉｇｎａｌｓ，ａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｎｒｏｃｋｂｏｌｔ’ｓｌｅｎｇｔｈａｎｄｇｒｏｕ
ｔｉｎｇｐｌｕｍｐｎｅｓｓ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｄｅｆｅｃｔｐｏｓｉｔｉｏｎｃｏｕｌｄｂｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓｉｇ
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ｉｔｃａｎｂｅｐｏｐｕｌａｒｉｚｅｄｉｎｔｈｅｒｏｃｋｂｏｌｔｔｅｓｔｉｎｇｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈａｓｅｄｅｄｕｃｔｅｄｍｅｔｈｏｄ；ｒｏｃｋｂｏｌｔ；ｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｔｅｓｔｉｎｇ；ｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；
ｓｔｒｅｓｓｗａｖｅ
近年来，我国在隧道支护、矿业采掘支护、公路铁路隧道和高边坡等工程中大量应用锚杆锚固技术，
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