[发明专利]一种用于测试颗粒状填筑材料密实程度的装置及方法

权利要求书

1.一种用于测试颗粒状填筑材料密实程度的装置，其特征是：激振器（1）的工作部位与颗粒状材料填筑体（4）的测点表面接触，振动传感器（3）的工作部位与颗粒状材料填筑体（4）的测点表面接触，所述的振动传感器（3）位于激振器（1）附近，并与振动测试分析仪（2）连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于测试颗粒状填筑材料密实程度的装置，其特征是：所述的振动传感器（3）与激振器（1）之间的距离，在各次测试时振动传感器（3）与激振器（1）之间的距离均相同。

3.一种测试颗粒状填筑材料密实程度的方法，其特征是包括以下步骤：

一、在填筑实验时，采用激振器（1）、振动传感器（3）和振动测试分析仪（2）测量不同填筑条件下颗粒状材料填筑体（4）的自振频率；

采用现有的测试方法，包括环刀法、灌水法、灌砂法和/或核子法，获得相应填筑条件下颗粒状材料填筑体（4）的密实程度；

以测得的数据，建立自振频率与密实程度的关系线；

二、当颗粒状材料填筑施工完成后，在颗粒状材料填筑体（4）上选定测点，采用激振器（1）、振动传感器（3）和振动测试分析仪（2），获得颗粒状材料填筑体（4）的自振频率，根据步骤一所述的关系线获得颗粒状材料填筑体（4）密实程度结果。

4.根据权利要求3所述的一种测试颗粒状填筑材料密实程度的方法，其特征是：步骤一中，所述的填筑条件包括碾压遍数和松铺厚度。

5.根据权利要求4所述的一种测试颗粒状填筑材料密实程度的方法，其特征是：将准备填筑的颗粒状材料按规定的厚度松铺，划分不同的区域后用不同的施工参数使其达到不同的密实程度，密实程度值的跨度应尽量大，从较密实到最密实至少取得5种不同密实程度。

6.根据权利要求5所述的一种测试颗粒状填筑材料密实程度的方法，其特征是：在各种不同密实程度的区域内，先测试颗粒状材料填筑体（4）的自振频率，每个区域至少测试5个测点，对各测点测值取平均值；再用现有的测试方法测出相应测点的密实程度值，即密度或压实度，对各测点测值取平均值；得到至少5对自振频率与密实程度的测值。

7.根据权利要求3或6所述的一种测试颗粒状填筑材料密实程度的方法，其特征是：将测点处的颗粒状材料填筑体（4）表面整理平整，把激振器（1）和振动传感器（3）平稳放置在测点处，并相隔一定距离，在各个步骤中，激振器（1）与振动传感器（3）之间的距离应相同；

将振动测试分析仪（2）与振动传感器（3）连接；

以固定的力度操作激振器（1），使颗粒状材料填筑体（4）振动；

将采集到的振动信号的时域波形通过傅立叶变换算法转换为频率~幅值波形；在频率~幅值波形中指定的频率范围内找出最大幅值对应的频率，得到土体的自振频率。

8.根据权利要求7所述的一种测试颗粒状填筑材料密实程度的方法，其特征是：将所述振动信号的时域波形利用傅立叶变换算法进行变换，得到频率——幅值波形的过程中，使用函数fft（x,n）完成，

其中x为采集到的时域波形，即一个时间和振幅的数组，n为分析点数，

即以采样频率的1/n倍为步长进行频域转换。