锚杆普遍应用在矿井、隧道、铁路和城市建设等行业中。在其长期的工作受力中,不可避免的会出现各种各样的缺陷和磨损,从而造成工程的安全隐患,需要对锚杆进行定期的检测。工程中利用超声波技术进行锚杆的检测,其具有被检测距离长、效率高和工程成本低的特点,可以广泛的应用在实际工程的检测领域中。本文采用理论分析、数值模拟以及实验验证的技术路线,利用时间反转导波的方法对锚杆和锚固的缺陷检测进行了研究。主要内容为:利用有限元仿真软件ABAQUS对锚杆的周向缺陷和锚固系统的强度和密实度缺陷进行了时间反转波形检测。仿真结果表明,和直接导波检测相比,时间反转导波信号可以检测出更小的锚杆缺陷;在时间反转波形检测中,截取的缺陷信号回波的时间窗长度是影响时间反转导波检测能力的重要因素。研究了锚杆缺陷的损伤比随缺陷的深度、宽度和缺陷的个数的变化规律;研究了锚固缺陷的损伤比随锚固的密实度和缺陷种类的变化规律。搭建了锚杆锚固系统的超声导波检测实验平台,实验验证了时间反转导波可以明显的提高锚杆缺陷的检测能力,并且能够检测更小的缺陷。得到了对不同深度、宽度和时间窗长度的锚杆缺陷的变化规律;得到了对不同锚固强度和密实度的锚固缺陷的变化规律。运用基于激励波形的匹配追踪算法对锚杆的单缺陷和双缺陷的回波信号进行了分解与重构。结果表明,根据把波形信号进行分解重构后的正负号的不同可以区分出单缺陷和双缺陷,两原子之间的间隔反映出单缺陷的缺陷宽度和双缺陷的间隔距离。