[发明专利]一种工程构筑物基础表面粗糙度界定方法

说明书

本发明公开了一种工程构筑物基础表面粗糙度界定方法，计算公式为：R＝1+R_S，其中R为粗糙度，R_S为扩面度，所述扩面度R_S由工程构筑物基础表面的实际面积A_S和基础表面的几何面积A_G计算得到：工程构筑物基础表面实际面积A_S的测定是本发明得以实施的关键，选取若干几何规则形状表面并采用3D扫描仪进行扫描，将所得3D图像导入3D‑Max后，获取实际面积A_S并最终得到粗糙度R。本发明简单易懂、实用性强，能够更精准地测量工程构筑物基础表面的粗糙度，以更好地评价土与构筑物基础表面的相互作用机制。

技术领域

本发明属于工程构筑物基础设计领域，具体地说，涉及一种工程构筑物基础表面粗糙度界定方法。

背景技术

寒区的工程构筑物基础表面所受的冻胀力是冻土与基础表面相互作用力，为研究中的热点问题，而基础表面粗糙度又是切向冻胀力有别于法向、水平冻胀力特有的影响因素，也是土面作用强度的主要影响因素之一，对切向冻胀力影响极大。因此，对于工程构筑物基础表面粗糙度的准确评定十分必要。

然而，现有的对于工程构筑物基础表面粗糙度的定量评价，不同学者及研究人员所采用的标准并不一致。

(1)采用接触面齿形峰谷距分别定义工程构筑物基础表面粗糙度；

(2)采用取样长度等于砂土平均粒径时的最大峰谷距定义基础表面的粗糙度，粗糙度与砂土平均粒径之比定义接触面的相对粗糙度；

(3)将粗糙表面的凹凸曲线与基准线围成的面积总和与基准线长度之比作为混凝土表面粗糙度定义，该方法实际是基于灌砂法。

以上三种粗糙度的定义各有依据，但总体上用于室内试验研究较为方便，而对于实际工程构筑物基础表面，具有纹路走势复杂、表面缺陷分布随机以及取样不便等特点，上述方法的现场实践性不足。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通俗易懂、过程简单、实用性强的工程构筑物基础表面粗糙度界定方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种工程构筑物基础表面粗糙度界定方法，其特征在于：所述界定方法计算公式为：R＝1+R_S，其中R为粗糙度，R_S为扩面度，

式中，所述扩面度R_S由工程构筑物基础表面的实际面积A_S和基础表面的几何面积A_G计算得到，其计算公式为：

所述基础表面的实际面积A_S和基础表面的几何面积A_G，均采用在工程构筑物的基础表面圈定规则几何形状的方法来确定。

作为限定，所述的扩面度R_S和粗糙度R均为无量纲纯数。

作为限定，所述的几何规则形状包含长方形、正方形或圆形。

作为限定，所述基础表面的几何面积A_G的界定方法为：

首先，随机选定至少三处工程构筑物的基础表面区域，进行适当的除尘处理，且除尘后所述基础表面的外形不变，之后在所述基础表面的区域内圈定规则几何形状；其次，测量所述规则几何形状的外围尺寸，计算得到所述规则几何形状的几何面积A_G。

作为限定，所述基础表面的实际面积A_S的界定方法为：