一種測定原級配粗粒筑壩材料相對密度的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種適合于土石壩筑壩現(xiàn)場測定原級配粗粒料極值干密度的方法，其中測量原級配粗粒筑壩材料極值干密度的方法為：基于重型振動碾振動壓實能量傳遞機理和筑壩現(xiàn)場攤鋪碾壓試驗，測定原級配粗粒筑壩材料的極值干密度，進而根據(jù)設(shè)計干密度，計算相對密度；本發(fā)明專利技術(shù)基于現(xiàn)場振動碾壓實壩體的輸入能量機理，推求出原級配粗粒筑壩料在給定施工碾壓條件下的極值干密度，使得采用相對密度指標(biāo)控制原級配粗粒筑壩材料的壓實特性得以實現(xiàn)，為土石壩現(xiàn)場壓實質(zhì)量控制提供可行的方法。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

【技術(shù)保護點】
１．一種測定原級配粗粒筑壩材料相對密度的方法，其特征在于：首先基于重型振動碾振動壓實原理和筑壩現(xiàn)場攤鋪碾壓試驗，測定粗粒料極值干密度；然后根據(jù)設(shè)計干密度，求取相對密度；具體步驟為：步驟Ａ，最小干密度的測定：在攤鋪碾壓試驗場地或筑壩現(xiàn)場，對需要碾壓的粗粒筑壩材料進行攤鋪整平，在表面布置ｍ個測點，用灌水法測定待碾壓的粗粒筑壩材料各測點對應(yīng)的最小干密度ρｄ　ｍｉｎ　ｉ，確定平均最小干密度ρｄｍｉｎ值：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｄ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｍｉｎ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（ｍｉ）ｍ（／ｍｉ）?（／ｍｆｒａｃ）?（ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｉ）＆Ｓｉｇｍａ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｎ）１（／ｍｎ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｍ（／ｍｉ）?（／ｍｕｎｄｅｒｏｖｅｒ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｄ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｍｉｎ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｉ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）；（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）ｍ為自然數(shù)；步驟Ｂ，振動碾壓實能量的測定；Ｂ－１，求出振動碾傳遞給筑壩粗粒料表面的壓實能量，即振動碾行駛一遍給予單位面積粗粒土層的能量：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｅ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｏ）［（／ｍｏ）?（ｍｎ）２（／ｍｎ）?（ｍｉ）Ｗ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｉ）Ｆ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｃｏｓ（／ｍｉ）?（ｍｉ）＆ａｌｐｈａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ）＋（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ａｌｐｈａ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｓｉｎ（／ｍｉ）?（ｍｉ）＆ａｌｐｈａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）］（／ｍｏ）?（ｍｏ）＆ＣｅｎｔｅｒＤｏｔ；（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｉ）ｆＡ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｖＢ（／ｍｉ）?（／ｍｆｒａｃ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）式中：Ｗ、Ｆ分別為振動滾輪的靜重和激振力，單位為Ｎ；ｆ是振動碾的振動頻率，單位為Ｈｚ；Ａ、Ｂ分別為滾輪的振幅和寬度，單位為ｃｍ；ｖ是振動碾行駛的速度，單位為ｃｍ／ｓ；α是相位角差；Ｂ－２，碾壓層的平均能量；根據(jù)振動碾壓時的實測垂直動應(yīng)力的衰減特性，求得能量衰減規(guī)律；基于第Ｂ－１步計算的振動碾給予筑壩粗粒料表面的壓實能量，求得碾壓層的平均能量ｈ為鋪攤厚度；若碾壓了ｎ遍，則每層面平均輸入總能量為：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｐ）?（ｍｏｖｅｒ）?（ｍｉ）Ｅ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＆ＯｖｅｒＢａｒ；（／ｍｏ）?（／ｍｏｖｅｒ）?（ｍｏ）＆ｐｒｉｍｅ；（／ｍｏ）?（／ｍｓｕｐ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｉ）ｎ（／ｍｉ）?（ｍｏｖｅｒ）?（ｍｉ）Ｅ（／ｍｉ）?（ｍｏ）＆ＯｖｅｒＢａｒ；（／ｍｏ）?（／ｍｏｖｅｒ）?（ｍｏ）；（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）ｎ為自然數(shù)；Ｂ－３，不同碾壓遍數(shù)下粗粒筑壩材料干密度的測定；在振動碾不同的碾壓遍數(shù)下，在粗粒筑壩材料碾壓層布置ｍ個測點，用灌水法測定碾壓的粗粒筑壩材料各測點對應(yīng)的干密度ρｄｎ，確定不同碾壓遍數(shù)ｎ下被壓實粗粒土體的干密度ρｄｎ值；Ｂ－４，最大干密度的確定；根據(jù)計算的不同碾壓遍數(shù)ｎ下振動碾輸入碾壓層有效壓實的平均能量繪出曲線，對數(shù)據(jù)進行擬合確定粗粒筑壩材料的極值干密度ρｄｍａｘ；并對Ｂ－１步測定的最小干密度進行復(fù)核；Ｂ－５，相對密度的確定；根據(jù)設(shè)計干密度值，與前述步驟所測得的最大和最小干密度，采用下式，求出原級配粗粒筑壩材料的相對密度；（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｄ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｒ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｄ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｍａｘ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｄ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ）－（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｄ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｍｉｎ（／ｍｉ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｄ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）＆ｒｈｏ；（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）ｄ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｍａｘ（／ｍ...

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱晟，王永明，徐晨，石永超，鐘春欣，
申請(專利權(quán))人：河海大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：84