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原文传递基于土体共振频率的堆石坝压实质量控制方法

专利名称：	基于土体共振频率的堆石坝压实质量控制方法
摘要：	本发明公开了一种基于土体共振频率的堆石坝压实质量控制方法，包括以下步骤：采用加速度传感器接收反射的P波传播回振动轮所产生的土体共振信号；对接收到的土体共振信号进行滤波；对滤波后的频率区间进行快速傅里叶变换，得到加速度时程信号的频谱图，此频谱图的基频即为土体共振频率fp；运用公式Vp＝4H·fp计算反射的P波波速Vp；将得到的土体共振频率fp和反射的P波波速Vp，与现场碾压后通过试坑检测得到的土体干密度ρd建立回归关系f(Vp)～ρd，根据各土体达到压实标准所要求的干密度ρdc，计算得到Vp和振碾遍数N的控制值Vpc和Nc，并应用于现场控制。本发明对堆石坝压实质量进行全仓面自动实时检测，检测速度快，检测结果准确。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	四川大学
发明人：	华天波;关富僳;罗登泽;李洪涛;杨朝晖;杨兴国;姚强;黄鹤程;吴高见;樊鹏;肖雨莲
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-11T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910391225.7
公开号：	CN110133099A
代理机构：	成都禾创知家知识产权代理有限公司
代理人：	裴娟
分类号：	G01N29/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N29
申请人地址：	610065 四川省成都市武侯区一环路南一段24号
主权项：	1.一种基于土体共振频率的堆石坝压实质量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用加速度传感器接收反射的P波传播回振动轮所产生的土体共振信号，所述反射的P波经未压实的松软土层和压实的密实土层交界面反射；步骤2：对接收到的土体共振信号进行滤波，消除干扰信号，包括噪声信号和振动轮激振信号；步骤3：对滤波后的频率区间进行快速傅里叶变换，得到加速度时程信号的频谱图，此频谱图的基频即为土体共振频率fp；步骤4：运用公式Vp＝4H·fp计算反射的P波波速Vp，式中，Vp为土体内反射的P波波速度，m/s；fp为土体共振频率，Hz；H为土体铺层厚度，m；步骤5：将得到的土体共振频率fp和反射的P波波速Vp，与现场碾压后通过试坑检测得到的土体干密度ρd建立回归关系f(Vp)～ρd，根据各土体达到压实标准所要求的干密度ρdc，计算得到Vp和振碾遍数N的控制值Vpc和Nc，将控制值Vpc和Nc应用于现场控制。 2.如权利要求1所述的基于土体共振频率的堆石坝压实质量控制方法，其特征在于，所述步骤2中，采用FIR滤波器进行滤波。 3.如权利要求1所述的基于土体共振频率的堆石坝压实质量控制方法，其特征在于，所述步骤2中，在滤波之后，还包括以下步骤：在振碾开始之前，基于土体类型、初始密度和铺层厚度，估算反射的P波波速Vp和土体共振频率fp所在区间；并根据碾压试验时得到的f(Vp)～ρd回归关系，计算反射的P波波速Vp和振碾遍数N的控制值Vpc和Nc；进行第一次静碾，识别土体共振频率fp，观察土体共振频率fp是否与噪声区间重叠；如果没有，则滤波后的区间没有受到噪声信号的干扰，土体共振频率fp识别正确，直接进行Nc遍振动碾压；如果有重叠，则进行以下步骤；进行前半程振碾，然后进行第二次静碾，根据静碾的振动信号确认噪声所在区间，进而去除前半程的振动信号中的噪声干扰，准确识别土体共振频率fp；进行后半程振碾，观察反射的P波波速Vp是否达到Vpc值，达到之后，补充进行第三次静碾，根据静碾的信号识别土体共振频率fp并计算反射的P波波速Vp，与Vpc进行对比，确认土体达到压实标准。
所属类别：	发明专利