[實用新型]一種用于測試顆粒狀填筑材料密實程度的裝置

有效

• 申請號: 201220460412.X
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN202770809U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 陳志遠;王振振;許娜;譚愷炎
• 申請（專利權）人: 葛洲壩集團試驗檢測有限公司
• 主分類號: G01N29/036
• 分類號: G01N29/036
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明涉及一種填筑材料密實程度測量領域，特別是一種用于測試顆粒狀填筑材料密實程度的裝置。

背景技術

在土石壩、碾壓混凝土壩、場地基礎、公路路基路面和房屋基礎等土建工程中，經常涉及到顆粒狀材料的填筑，這些顆粒狀材料包括土、砂石料、新拌碾壓混凝土、新拌無機結合料等。對這些材料填筑密實程度的測試可以反饋工程質量，指導施工活動，意義重大。現用的測試方法通常包括環刀法、灌水法、灌砂法和核子法等，這些方法中前三種靠取出一定量的填筑料測試其質量及所占的體積，進而計算出其密實程度，費時費力；核子法則靠放射源發出的射線測試粒料堆積的密實程度，相比前三種方法雖然較為快捷，但是放射源會對人體和環境造成不利影響。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于測試顆粒狀填筑材料密實程度的裝置，可以快捷、準確地獲得顆粒狀填筑材料的密實程度，且不會對人體和環境造成損害。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種用于測試顆粒狀填筑材料密實程度的裝置，激振器的工作部位與顆粒狀材料填筑體的測點表面接觸，振動傳感器的工作部位與顆粒狀材料填筑體的測點表面接觸，所述的振動傳感器位于激振器附近，并與振動測試分析儀連接。

所述的振動傳感器與激振器之間的距離，在各次測試時振動傳感器與激振器之間的距離均相同。

一種測試顆粒狀填筑材料密實程度的方法，包括以下步驟：

一、在填筑實驗時，采用激振器、振動傳感器和振動測試分析儀測量不同填筑條件下顆粒狀材料填筑體的自振頻率；

采用現有的測試方法，包括環刀法、灌水法、灌砂法和/或核子法，獲得相應填筑條件下顆粒狀材料填筑體的密實程度；

以測得的數據，建立自振頻率與密實程度的關系線；

二、當顆粒狀材料填筑施工完成后，在顆粒狀材料填筑體上選定測點，采用激振器、振動傳感器和振動測試分析儀，獲得顆粒狀材料填筑體的自振頻率，根據步驟一所述的關系線獲得顆粒狀材料填筑體密實程度結果。

步驟一中，所述的填筑條件包括碾壓遍數和松鋪厚度。

將準備填筑的顆粒狀材料按規定的厚度松鋪，劃分不同的區域后用不同的施工參數使其達到不同的密實程度，密實程度值的跨度應盡量大，從較密實到最密實至少取得5種不同密實程度。

在各種不同密實程度的區域內，先測試顆粒狀材料填筑體的自振頻率，每個區域至少測試5個測點，對各測點測值取平均值；再用現有的測試方法測出相應測點的密實程度值，即密度或壓實度，對各測點測值取平均值；得到至少5對自振頻率與密實程度的測值。

將測點處的顆粒狀材料填筑體表面整理平整，把激振器和振動傳感器平穩放置在測點處，并相隔一定距離，在各個步驟中，激振器與振動傳感器之間的距離應相同；

將振動測試分析儀與振動傳感器連接；

以固定的力度操作激振器，使顆粒狀材料填筑體振動；

將采集到的振動信號的時域波形通過傅立葉變換算法轉換為頻率~幅值波形；在頻率~幅值波形中指定的頻率范圍內找出最大幅值對應的頻率，得到土體的自振頻率。

將所述振動信號的時域波形利用傅立葉變換算法進行變換，得到頻率——幅值波形的過程中，使用函數fft（x,n）完成，

其中x為采集到的時域波形，即一個時間和振幅的數組，n為分析點數，

即以采樣頻率的1/n倍為步長進行頻域轉換。

本發明提供的一種用于測試顆粒狀填筑材料密實程度的裝置，可以在施工過程中，快速測試，并準確獲得顆粒狀填筑材料密實程度結果，且與核子法相比，本發明的方法無放射性污染，不危害人體健康和環境。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1是本發明中裝置的示意圖。

圖中：激振器1，振動測試分析儀2，振動傳感器3，顆粒狀材料填筑體4。

具體實施方式

如圖1中，一種用于測試顆粒狀填筑材料密實程度的裝置，激振器1的工作部位與顆粒狀材料填筑體4的測點表面接觸，振動傳感器3的工作部位與顆粒狀材料填筑體4的測點表面接觸，所述的振動傳感器3位于激振器1附近，并與振動測試分析儀2連接。所述的振動傳感器3與激振器1之間的距離，在各次測試時振動傳感器3與激振器1之間的距離均相同。

一種測試顆粒狀填筑材料密實程度的方法，包括以下步驟：

一、在填筑實驗時，采用激振器1、振動傳感器3和振動測試分析儀2測量不同填筑條件下顆粒狀材料填筑體4的自振頻率；