[发明专利]基于附加质量法理论量板的堆石体密度测量方法

说明书

本发明实施例提供的基于附加质量法理论量板的堆石体密度测量方法，包括：基于历史工程测试数据中堆石体上每个测点的参振质量、堆石刚度、湿密度、参振体积、干密度和含水率，建立在湿密度‑参振质量坐标系下的参振体积直线图和湿密度‑干密度坐标系下的含水率直线图；建立堆石刚度和湿密度的参数对等关系，并将参振体积直线图和所述含水率直线图进行网格化覆盖，得到附加质量法理论量板；在待检测大坝堆石体上，选取测点，通过附加质量法采集得到堆石体的堆石刚度K和参振质量M，在所述附加质量法理论量板上匹配对应的参振体积V₀和含水率w，并基于所述参振体积V₀和含水率w得到堆石体的湿密度ρ和干密度ρ_d。

技术领域

本发明涉及工程地球物理勘探技术领域，更具体地，涉及基于附加质量法理论量板的堆石体密度测量方法。

背景技术

碾压式土石坝施工过程中，为了保证施工质量，必须对每一层堆石料的碾压后密实度进行控制。尤其是对于已建和在建高土石坝，由于坝高较高，坝体沉降变形较大，所在地区的设计地震烈度高。按照规范规定，堆石料填筑密实度应该取设计孔隙率的小值，也就是填筑堆石料的密实度要尽量高，这也对施工质量提出了更高的要求。

传统的坑测法通过对层层填筑过程中碾压后的堆石料进行挖坑，称重，并通过灌水测量挖坑体积，最终得到堆石体的密度。但是坑测后的部位往往会对大坝造成损害，并且该方法测试时间长、需要人力多，对每一层堆石体的测量样本有限，不利于对堆石体的施工质量进行全面动态的控制。

现有技术中在高土石坝工程中得到应用的附加质量法数字量板法(经验量板法)，通过对坑测法的测试结果进行标定，制作数字量板，然后再进行现场测试。但是由于数字量板较难扩展，导致测量面单一，无法对实测过程中量板数据范围之外的点进行测试。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于附加质量法理论量板的堆石体密度测量方法，解决了现有技术中数字量板较难扩展，导致测量面单一，无法对实测过程中量板数据范围之外的点进行测试的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种基于附加质量法理论量板的堆石体密度测量方法，包括：

基于历史工程测试数据中堆石体上每个测点的参振质量、湿密度和参振体积，建立在湿密度-参振质量坐标系下的参振体积直线图；基于历史工程测试数据中堆石体上每个测点的干密度、含水率和湿密度，建立在湿密度-干密度坐标系下的含水率直线图；

基于历史工程测试数据中堆石体上每个测点的堆石刚度和湿密度，建立堆石刚度和湿密度的参数对等关系，并将所述参振体积直线图和所述含水率直线图进行网格化覆盖，得到附加质量法理论量板，其中，所述附加质量法理论量板的横坐标为湿密度ρ和堆石体刚度K，纵坐标参振质量M和干密度ρ_d；

在待检测大坝堆石体上，选取测点，通过附加质量法采集堆石体的堆石刚度K和参振质量M，在所述附加质量法理论量板上匹配对应的参振体积V₀和含水率w，并基于所述参振体积V₀和含水率w得到堆石体的湿密度ρ和干密度ρ_d。

作为优选的，建立在湿密度-参振质量坐标系下的参振体积直线图前还包括：

基于历史工程测试数据中的参振质量、湿密度、参振体积和堆石刚度的最大值和最小值，界定附加质量法理论量板中各坐标轴的取值范围。

作为优选的，基于所述参振体积V₀和含水率w得到堆石体的湿密度ρ和干密度ρ_d具体包括：

基于ρ＝M/V₀，计算出堆石体的湿密度ρ；基于ρ_d＝1/(1+w)ρ，计算堆石体的干密度ρ_d。