一种堆石体密度测试系统技术方案

一种堆石体密度测试系统，它包括：安放在堆石体表面的承压板；堆叠在承压板上的配重块；位于承压板一侧的用于提供激振力的激振锤；安装在配重块上表面的检波器；检波器与振动频率测试仪连接。所述的承压板和配重块为圆柱体。所述的激振锤重量为40～60kg。本实用新型专利技术通过将检波器粘结在配重块上，由振动源即可测试出表面坝料、承压板、配重块所组成的体系振动频率f，然后在该处进行坑测法试验以测试堆石体干密度，即可建立体系振动频率f与堆石体干密度的关系曲线，得出堆石体干密度线性解析式。本实用新型专利技术提供的堆石体密度测试系统，具有省时、省力、快捷、无损、准确率高的优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种堆石体密度测试系统，它包括：安放在堆石体表面的承压板；堆叠在承压板上的配重块；位于承压板一侧的用于提供激振力的激振锤；安装在配重块上表面的检波器；检波器与振动频率测试仪连接。所述的承压板和配重块为圆柱体。所述的激振锤重量为40～60kg。本技术通过将检波器粘结在配重块上，由振动源即可测试出表面坝料、承压板、配重块所组成的体系振动频率f，然后在该处进行坑测法试验以测试堆石体干密度，即可建立体系振动频率f与堆石体干密度的关系曲线，得出堆石体干密度线性解析式。本技术提供的堆石体密度测试系统，具有省时、省力、快捷、无损、准确率高的优点。【专利说明】一种堆石体密度测试系统
本专利技术涉及水电工程施工中的堆石坝密度测试领域，特别是一种堆石体密度测试系统。
技术介绍
工程中用于测定堆石坝堆石体密度的方法主要有试坑法、压实沉降观测法、振动碾安装加速度计法、控制碾压参数法、面波法、核子密度法及附加质量法等。其中坑测法，它是堆石体密度检测的传统方法，结果准确，但检测效率低、代表性差、费时、费力、耗资大，且具有破坏性，是一种以点带面的方法，难以客观、全面地反映大坝填筑整体质量。面波法由于密度的变化对频散曲线影响较小，且该方法对1.0m以内的表层检测误差大，因此目前面波法难以解决堆石体密度测定问题；核子密度法由于具有放射性，现场要求具有严格的防护措施，且其检测要求为最大粒径不超过40mm、有效深度不超过200mm的小粒径介质，实际应用有很大的局限性，附加质量法由于目前没有比较好的解决参振质量Hltl、刚度K、坝料波速与坝料密度的关系，因此测试结果存在比较大的误差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种堆石体密度测试系统，可以实现堆石体密度的快速无损测试，且具有省时、省力、快捷、无损、准确率高等优点。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种堆石体密度测试系统，它包括：安放在堆石体表面的承压板；堆叠在承压板上的配重块；位于承压板一侧的用于提供激振力的激振锤；安装在配重块上表面的检波器；检波器与振动频率测试仪相连接。所述的承压板和配重块为圆柱体。所述的激振锤重量为40~60kg。所述的激振锤边缘距离承压板边缘100~150mm。所述的检波器为速度型检波器。承压板与堆石体之间设有15~25mm的细砂。激振锤与堆石体之间铺设有15~25mm的细砂。附加质量法的测试原理：设堆石土测点的振动规律符合质量、弹簧模型。为测量堆石土的参振质量Hitl、刚度K，须在测点加上适当的刚性质量体Am，Am称为振动体系的附加质量。依据单自由度弹簧体系的振动理论，其振动方程和刚度有如下表达式：md2Z/dt2+KZ=0(I)Κ=πιω2(2)式中：Ζ-振动位移函数；t——振动时间；ω-体系振动圆频率；K——体系动刚度；m——振子质量。依据单自由度理论模型，将附加质量、压板等效为一根弹簧，参见图I、图2，实际构造的数学模型与理想模型的差别在于弹簧体上，弹性堆石体是具有质量和体积的，而理想模型弹簧体是没有质量和体积的，为了解决这个因素，将振动单子改成一个可随时改变的等差质量体即Am附加质量，测出各级质量下所对应的振动频率f，根据f与Am的关系，即可求得压板下的参振质量mo、刚度K ;然后，应用信号相关分析技术求取测点间纵波波速VP、应用信号相关分析和小波分析技术求取横波波速\。根据测得的基底介质刚度K、参振质量Hitl、纵波波速VP、横波波速％、面波波速Vk，代入基础振动的弹性半空间模型解析式或无限弹性介质公式计算密度。I)动力基础弹性半空间模型密度解析式 I — β? r,【权利要求】1.一种堆石体密度测试系统，其特征是它包括： 安放在堆石体（7)表面的承压板（4)； 堆叠在承压板（4)上的配重块（3)； 位于承压板（4) 一侧的用于提供激振力的激振锤（2)； 安装在配重块（3 )上表面的检波器（I); 检波器（I)与振动频率测试仪（5)电连接。2.根据权利要求I所述的一种堆石体密度测试系统，其特征是：所述的承压板（4)和配重块（3)为圆柱体。3.根据权利要求I所述的一种堆石体密度测试系统，其特征是：所述的激振锤（2)重量为 40 ?60kg。4.根据权利要求3所述的一种堆石体密度测试系统，其特征是：所述的激振锤（2)边缘距离承压板（4)边缘100?150mm。5.根据权利要求I所述的一种堆石体密度测试系统，其特征是：所述的检波器（I)为速度型检波器。6.根据权利要求I所述的一种堆石体密度测试系统，其特征是：承压板（4)与堆石体(7)之间设有15?25mm的细砂。7.根据权利要求I所述的一种堆石体密度测试系统，其特征是：激振锤（2)与堆石体(7)之间铺设有15?25mm的细砂。【文档编号】G01N9/24GK203376231SQ201320482436【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日 【专利技术者】浮绍玮, 陈卫烈, 雷敬伟, 马双华 申请人:葛洲坝集团试验检测有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种堆石体密度测试系统，其特征是它包括:安放在堆石体（7）表面的承压板（4）；堆叠在承压板（4）上的配重块（3）；位于承压板（4）一侧的用于提供激振力的激振锤（2）；安装在配重块（3）上表面的检波器（1）；检波器（1）与振动频率测试仪（5）电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：浮绍玮，陈卫烈，雷敬伟，马双华，
申请(专利权)人：葛洲坝集团试验检测有限公司，
类型：实用新型
国别省市：