一种基于接地电阻法的锚杆锚固质量快速检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于接地电阻法的锚杆锚固质量快速检测方法。其特征在于：结合网络并行电法技术（AM法），以巷道左帮锚杆锚固的密实度检测为例，将n个锚入的锚杆均作为电极，并自备无穷远电极B极及自备公共电极为N极；以第一个锚杆电极作为供电电极A极，其它锚杆电极均作为M极进行电位采集，采集完后，以第一个锚杆电极的采样方式分别对剩下的其余锚杆电极进行供电采集；n个锚杆电极供电采集完后，在网络并行电法数据处理软件界面可看出n个锚杆电极的电流柱展布情况。电流小说明电阻大，密实度不好，反之亦然。该方法可一次观测各锚杆电极的电流柱，简单实用，探测分析效果极高，一次接入n个锚杆一次便可完成n个锚杆质量评价，彻底改变了传统地一次接入一次测量低效率模式。
【专利说明】
一种基于接地电阻法的锚杆锚固质量快速检测方法
技术领域
[0001]本发明涉及锚杆锚固质量检测领域，特别是一种基于接地电阻法的锚杆锚固质量快速检测方法。
【背景技术】
[0002]当前，锚杆锚固技术已经在铁路、公路、矿山、水利水电等系统的隧道、山体加固等工程中得到了广泛的应用。锚杆锚入围岩的过程是先向围岩打眼，在孔内锚入锚杆，然后将砂浆注入锚杆孔内，当砂浆硬化后，锚杆与周围围岩形成一体。它能将破碎或不稳定的岩体、结构物与牢固稳定的岩层连锁在一起，提高整体的稳定性。然而，锚杆施工作为隐蔽工程，其锚固质量检测手段却相对滞后。
[0003]锚杆锚入围岩孔内并注入砂浆后，由于砂浆的质量问题，或锚杆自身材质不均，出现裂缝、孔洞等以及现场施工人员的疏忽等，会使锚杆锚固的时候其密实度不满足施工要求，需要采取相应的手段来进行检测。影响锚杆锚固质量因素有很多，如锚固力、锚固长度和锚固介质密实度等。传统的锚杆锚固质量检测的方法主要有两种:拉拔法和取芯法。这两种方法在检测过程中存在很多不足，如拉拔法本身是一种破坏性的检测方法，而且水泥砂浆对钢筋包裹情况的好坏，会直接影响锚杆的锚固质量；取芯法成本高，取芯过程麻烦。随着科技的进步，各种新方法新技术被引用到锚杆锚固质量检测中来，如超声导波法，但这种方法在理论上还存在一定的不确定性，而且关于超声波模态波速、锚固介质强度等参数的变化研究较少。
【发明内容】
[0004]本发明的目的就是为了解决上述【背景技术】存在的不足，提出一种新的锚杆锚固质量检测方法，特别是能对锚杆锚固介质密实度进行快速、方便、有效的的检测，具体的是提出一种基于接地电阻法的锚杆锚固质量快速检测方法。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种基于接地电阻法的锚杆锚固质量快速检测方法，包括以下步骤:
(1)结合网络并行电法探测技术，将η个锚杆均作为电极，自备无穷远电极B极及自备公共参比电极为N极，电极布置好后，将电法仪器的主机与各电极通过线缆连接好，打开电源进行检测；
(2)以第一个销杆电极作为供电电极A极，并对其进行供电后，其它销杆电极均作为M极进行电位采集，采集完后，以第一个锚杆电极的采样方式分别对剩下的其余锚杆电极进行供电采样，η个锚杆电极供电采集后，保存数据；
(3)对数据进行处理，根据网络并行电法数据处理软件界面可看出η个锚杆电极的电流柱展布情况，如果其中有某个或几个锚杆电极电流柱很低，根据欧姆定律(I=V/R)，说明这一个或几个锚杆电极电阻较大，则反映锚杆锚固时其密实度不好。
[0006]所述网络并行电法采用AM法，或采用其它测接地电阻法。
[0007]由上述技术方案可知，本发明采用接地电阻法，其检测原理为:以煤巷左帮锚杆支护锚固质量检测为例，η个锚杆锚入并注入砂浆后，结合网络并行电法勘探技术，以AM法为例(AM法的特点为:有2根无穷远线，一条作为供电电极B极，一条作为公共N极，提供参照标准电位)，将η个锚入的锚杆均作为电极，根据上述网络并行电法仪的勘探原理，分别对第一个锚杆到第η个锚杆进行供电采集，数据保存后，在配套的电法仪主机上通过观测每个作为电极锚杆的电流柱，如果其中有某个或几个锚杆电极电流柱很低(即电流小)，根据欧姆定律(I=V/R)，说明这一个或几个锚杆电极电阻比较大，这在一定程度上能反映锚杆锚固的时候其密实度不好，需要对其进行重新评价。
[0008]由上述技术方案可知:结合网络并行电法技术，将η个锚固的锚杆作为电极，可一次观测各锚杆电极的电流柱，能快速检测出各锚杆锚入孔内后的密实情况，该方法简单实用，探测分析效率极高，一次接入η个锚杆一次便可完成η个锚杆质量评价，彻底改变了传统地一次接入一次测量低效率模式。
【附图说明】
[0009]下面结合附图对本发明进行详细说明。
[0010]图1是本发明实测现场示意图；
图2是本发明实测电流柱图。
图中，1.巷道左帮，2.线缆，3.第一销杆电极，4.测量电极Μ，5.主机，6.供电电极B，7.公共参比电极N，8.小电流电极。
【具体实施方式】
[0011]实施例一:锚杆锚入围岩孔内并注入砂浆后，由于砂浆的质量问题，或锚杆自身材质不均，出现裂缝、孔洞等以及现场施工人员的疏忽等，会使锚杆锚固的时候其密实度不满足施工要求，需要采取相应的手段来进行检测。
[0012]如图1，图2所示，网络并行电法仪通过电缆连接各个待测试的锚杆，锚杆均作为测量电极。数据采集方式采用AM法，其特点为:有2根无穷远电极，一个作为供电电极B 6，另一个作为公共参比电极N 7，每次测量时第一锚杆电极3作为供电电极Α，其他锚杆为测量电极Μ)。网络并行电法仪根据设置的跑极方式切换供电电极和测量电极，主机5将每次测量所采集数据保存。
[0013]本发明的检测手段为接地电阻法，其检测原理为:以煤巷左帮I锚杆支护锚固质量检测为例，η个锚杆锚入并注入砂浆后，结合网络并行电法勘探技术(以AM法为例)，将η个锚入的锚杆均作为电极，根据上述网络并行电法仪的勘探原理，分别对第一个锚杆到第η个锚杆进行供电采集，数据保存后，在配套的电法仪主机5上通过观测每个作为电极锚杆的电流柱，如果其中有某个或几个锚杆电极电流柱很低，如图2中所示的小电流电极8，根据欧姆定律(I=V/R)，说明这一个或几个锚杆电极电阻比较大，这在一定程度上能反映锚杆锚固的时候其密实度不好，需要对其进行重新评价。
[0014]实施例二:与实施例一的不同之处在于，实施例一只是测量接地电阻的一种方法，在进行锚杆锚固质量检测时，也可以用其它方法进行锚杆接地电阻的测量。
[0015]实施例三:与实施例一的不同之处在于，本发明也可对巷道顶板及右帮锚杆锚固质量进行检测。
[0016]上述仅为本发明的实施例而已，对本领域的技术人员来说，本发明有多种更改和变化。凡在本发明的发明思想和原则之内，作出任何修改，等同替换，改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于接地电阻法的锚杆锚固质量快速检测方法，其特征在于:包括 以下步骤: (1)结合网络并行电法探测技术，将η个锚杆均作为电极，自备无穷远电极B极及自备公共参比电极为N极，电极布置好后，将电法仪器的主机与各电极通过线缆连接好，打开电源进行检测； (2)以第一个销杆电极作为供电电极A极，并对其进行供电后，其它销杆电极均作为M极进行电位采集，采集完后，以第一个锚杆电极的采样方式分别对剩下的其余锚杆电极进行供电采样，η个锚杆电极供电采集后，保存数据； (3)对数据进行处理，根据网络并行电法数据处理软件界面可看出η个锚杆电极的电流柱展布情况，如果其中有某个或几个锚杆电极电流柱很低，根据欧姆定律(I=V/R)，说明这一个或几个锚杆电极电阻较大，则反映锚杆锚固时其密实度不好。2.根据权利要求1所述的基于接地电阻法的锚杆锚固质量快速检测方法，其特征在于:所述网络并行电法采用AM法。
【文档编号】G01N27/04GK106033068SQ201510120118
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月18日
【发明人】唐润秋, 周官群, 刘家莲, 郝志超, 魏帮俊, 王奇, 任云, 杨晓波
【申请人】安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司