锚杆锚固技术在隧道工程中得到广泛应用,锚杆的锚固长度及密实度等锚固质量问题关系着隧道结构的安全,而现有的检测方法都存在一定的局限性。超声导波对杆状物的检测效果较好,非常适宜用于锚杆锚固质量检测。然而,在现有的研究成果中,对传播特性影响因素的考虑不够贴近实际,数据分析方法还很难满足检测需求。因此,研究导波的影响因素和分析方法,对导波在隧道锚杆中的实际应用具有重要意义。本文围绕锚杆长度和锚固密实度展开研究,分析了导波传播速度和衰减在各种影响因素下的变化情况,提出了导波信号处理新技术,构建了基于超声导波的隧道锚杆锚固质量无损检测新方法。主要研究内容及结论如下:通过对比分析证明,平滑伪Wigner-Ville分布能量法计算精度高,能够一定程度上免疫噪声干扰。现场检测结果显示,锚固状态和锚固长度对导波传播速度无影响,不同类型锚杆中的导波速度不同。根据导波传播时间和速度计算锚杆长度和缺陷位置,计算结果的误差小于5%,对螺纹中空锚杆和螺纹钢筋锚杆计算精度极高,计算光面钢筋锚杆的长度时,精度有所下降。通过实际应用检验,基于经验模态分解小波阈值降噪法可以有效提高导波信号的信噪比,同时保留信号能量和波形信息。研究降噪后信号的衰减特性发现,锚固介质的声阻抗和锚固密实度越大,导波衰减越严重,不同类型的锚杆中导波衰减程度不同。衰减系数与锚固密实度呈线性关系,通过线性拟合可以准确得到两者关系,一定程度上实现了对锚固密实度的定性化分析。