[发明专利]基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法

说明书

本发明提供一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，该方法包括：基于大坝填筑前，现场碾压试验上测点的参振质量、现场密度和参振体积，获取在现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图；基于测点的刚度、自振频率和参振质量，获取在刚度—自振频率坐标系下参振质量曲线图；基于测点的刚度、参振体积、级配变化参量，获取在刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图；基于上述方法，获取优化后的理论量板；根据待测测点的刚度和自振频率，基于量板，获取填筑期堆石体的现场密度。本发明考虑分区坝料级配的影响，量板的适用范围更广，对坝料的适应性更强，对同一座大坝只需要一个量板即可实现大坝不同区的堆石料密度计算。

技术领域

本发明涉及工程地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法。

背景技术

密实度是控制堆石体填筑质量的关键性技术指标。传统的坑测法由于检测效率低，耗时耗力，对大坝有损等缺点，正在逐步被附加质量法检测替代。附加质量法由于对大坝无损、检测速度快(一般在20分钟以内)等特点，已经在土石坝填筑质量检测中得到了广泛的应用。

现有的附加质量法堆石体密度测量方法均是针对坝体内某一部位具体堆石体进行求解。但是高堆石坝对于堆石区往往进行更加精细的坝料分区。由于不同分区坝料的级配不同，导致使用同一个量板求取不同分区坝料的堆石体密度时，会出现较大的误差，而如果对不同分区坝料分别制作量板，就会出现一座大坝用多个量板来求解，求解过程十分复杂。

因此，亟需一种利用一个量板实现计算一座大坝的堆石体密度的方法。

发明内容

本发明提供了一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，用以解决现有技术中无法利用一个量板测量一座大坝不同分区堆石体密度的缺陷，实现利用一个量板实现一座大坝的堆石体密度的计算。

本发明提供一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，包括：

基于待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的参振质量、现场密度和参振体积，获取在现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图；

基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、自振频率和参振质量，获取在刚度—自振频率坐标系下参振质量直线图；

基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、参振体积、级配变化参量和比例系数，获取在刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图，所述级配变化参量表示堆石体级配变化的量化程度；

基于刚度和现场密度参数对等关系，将所述参振体积直线图、所述参振质量直线图和所述比例系数直线图进行网格化覆盖，获取优化后的附加质量法理论量板；

根据所述待检测大坝堆石体待测测点的刚度和自振频率，基于优化后的附加质量法理论量板，获取所述待测测点的现场密度。

根据本发明提供的一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，优化后的附加质量法理论量板如下：

其中，ρ表示所述现场密度，M₀表示所述参振质量，V₀表示所述参振体积，K表示所述刚度，ω₀表示所述自振频率，表示所述比例系数，Br表示所述级配变化参量。

根据本发明提供的一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，所述级配变化参量通过如下方式获得：

根据所述堆石体的级配下限曲线和预设终极级配曲线，获取当前级配曲线；

根据所述级配下限曲线、所述当前级配曲线和所述预设终极级配曲线，获取所述级配变化参量。