[发明专利]用于评价含石路基灌砂法检测可靠性的评估方法

说明书

本发明公开了一种含石路基灌砂法检测可靠性的评估方法及系统，包括：确定其粒径分布情况及级配曲线；计算各级颗粒的颗粒总数Nsubgt;i/subgt;，在各级颗粒的粒径范围内，将Nsubgt;i/subgt;个颗粒的半径进行均匀分布，确定各级颗粒的半径；确定所有半径大于设定的影响灌砂法测试精度的界限粒径的第一颗粒集合；在第一颗粒集合中，确定位于探坑边缘的第二颗粒集合，以及第二颗粒集合中每个颗粒所造成的凹陷体积，进而确定探坑边缘凹陷区域总体积；计算所述总体积占灌砂筒总体积的比例，进而得到实际测试得到的密度相比于理论密度增加的百分比，即得到因含石颗粒引起的压实度差异性，进而判断该级配土体采用灌砂法试验的可靠性。

技术领域

本发明涉及含石路基检测技术领域，尤其涉及一种含石路基灌砂法检测可靠性的评估方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

路基是公路线路的重要组成部分，其作用是承受汽车移动荷载和上部结构荷载。当前对于路基压实度测量的常用方法为灌砂法，即对已压实路基开挖一定深度的探坑，通过灌入标准砂计算探坑的体积，进而根据其最大干密度计算压实土体的压实度。

根据《公路路基路面现场测试规程》(JTG 3450-2019)规定，灌砂法测路基压实度，其适用的路基土体最大粒径为100mm。然而，在现场路基压实度验收时，即使最大粒径的土体满足上述要求，但是如果开挖探坑过程中有大粒径颗粒位于探坑边缘，开挖后必然在坑壁处产生凹陷，而灌入的砂往往不能完全填充这些凹陷部分，导致所标定的探坑体积偏小，因此会对检测结果的精确性产生影响。

可见，当前针对路基灌砂筒尺寸与土体级配的匹配性仍然不够明确，特别是针对粗粒土或土石混填的路基，无法确定灌砂法测得的含石路基压实状态的准确性和可靠性。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种含石路基灌砂法检测可靠性的评估方法及系统，通过计算灌砂筒轮廓外颗粒球冠总体积，计算总体积减少百分比，评估当前粒径条件下灌砂法的可靠性。

在一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种含石路基灌砂法检测可靠性的评估方法，包括：

对路基施工现场典型填料进行颗粒筛分试验，确定其粒径分布情况及级配曲线；确定土体的基本类型和各级颗粒粒径的范围，确定土体的最大干密度，以及各级颗粒的平均土颗粒密度；

计算各级颗粒的颗粒总数N_i，在各级颗粒的粒径范围内，将N_i个颗粒的半径进行均匀分布，确定各级颗粒的半径；

确定所有半径大于设定的影响灌砂法测试精度的界限粒径的第一颗粒集合；计算这些颗粒的坐标，以及灌砂筒的圆心位置坐标；

在第一颗粒集合中，确定位于探坑边缘的第二颗粒集合，以及第二颗粒集合中每个颗粒所造成的凹陷体积，进而确定探坑边缘凹陷区域总体积；

计算所述总体积占灌砂筒总体积的比例，进而得到实际测试得到的密度相比于理论密度增加的百分比，即得到因含石颗粒引起的压实度差异性，进而判断该级配土体采用灌砂法试验的可靠性。

在另一些实施方式中，采用如下技术方案：

一种含石路基灌砂法检测可靠性的评估系统，包括：

颗粒筛分试验模块，用于对路基施工现场典型填料进行颗粒筛分试验，确定其粒径分布情况及级配曲线；确定土体的基本类型和各级颗粒粒径的范围，确定土体的最大干密度，以及各级颗粒的平均土颗粒密度；

颗粒半径计算模块，用于计算各级颗粒的颗粒总数N_i，在各级颗粒的粒径范围内，将N_i个颗粒的半径进行均匀分布，确定各级颗粒的半径；