锚杆锚固技术是工程中应用非常广泛的技术,通过利用锚杆的锚固力来防止结构物的变形,保持结构物的稳定。锚杆的长度和锚固剂的密实度直接决定锚杆锚固力的大小,锚杆锚固工程属于隐蔽工程,所以对锚杆锚固质量的检测显得尤为重要,利用应力波法对锚杆锚固质量进行无损检测是目前最常用的办法,由于采集到的应力波信号会伴有很多的噪声干扰,使得对锚杆长度和注浆缺陷位置的判断造成很大的困扰。因此,研究一种更可靠的锚杆锚固质量无损检测信号处理方法具有重要的工程应用价值和理论研究意义。首先分析应力波在锚杆锚固系统中的传播规律,通过对波动理论和应力波方程的研究,概括总结了应力波在锚固体系中的传播、反射以及衰减规律,同时基于有限元软件ANSYS/DYNA建立并求解不同锚固状态的锚杆锚固模型,得出相应的反射波曲线,据此可以判断出锚杆的长度和缺陷的位置,并研究了不同脉冲宽度和不同接收点的反射波曲线特征,从而指导实际检测工作。其次,通过对传统时频分析方法的回顾,引入非平稳信号处理方法EMD及其变体EEMD和CEEMD,使用一个合成信号验证了CEEMD的优越性,并基于CEEMD方法对传统的HHT方法进行改进,改进后的方法克服了原来方法的不足,具有更高的时频分辨率,将它用于锚杆锚固质量信号的处理,从而更易判断出锚杆的长度。然后基于CEEMD时频分析方法提出对锚杆检测仪硬件上的改进思路,并将改进后的设备应用在对未锚固锚杆和土介质锚杆的试验中,结果表明基于CEEMD时频分析方法改进的设备具有很好的可靠性,同时发现超磁震源具有优于小锤的激振效果。通过对不同锚固缺陷的PVC管模型进行试验,并使用CEEMD时频分析方法分析,得到了不同模型的反射波,CEEMD时频分析结果具有更高的可判性,分析结果与数值模拟结果和理论分析有很好的一致性。最后通过对云南省在建的思澜高速公路边坡锚杆进行抽样检测,验证了基于CEEMD时频分析方法的新型锚杆检测设备在实际工程中的可靠性。