專(zhuān)利名稱(chēng)：土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及公路質(zhì)量檢測(cè)方法，尤其是涉及一種土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著高速公路在西部的快速發(fā)展，在山區(qū)及丘陵地區(qū)的高速公路建設(shè)中，會(huì)遇到大量的高填方路堤(占公路的總里程至少在30％以上)，其壓實(shí)質(zhì)量直接影響到公路的修筑質(zhì)量及其使用壽命。而目前我國(guó)公路路基壓實(shí)度檢測(cè)的傳統(tǒng)方法有灌砂法、核子測(cè)定法、環(huán)刀法等，這些方法僅適用于填筑集料粒徑小、厚度較薄的填土路基壓實(shí)質(zhì)量檢測(cè)。對(duì)于填方路基中80％以上是土石混填和填石路堤，由于其填料的粒度變化大、含水量又很不均勻，從而使得現(xiàn)有的壓實(shí)度測(cè)試方法受到相當(dāng)?shù)南拗?。因而如何有效評(píng)價(jià)公路土石混填路堤的壓實(shí)質(zhì)量并實(shí)時(shí)修正壓實(shí)方案已成為我國(guó)公路填方路堤修筑技術(shù)中亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。2002年申請(qǐng)者基于學(xué)科交叉完成了“公路土石混填路堤壓實(shí)度快速波動(dòng)檢測(cè)技術(shù)的研究”，開(kāi)發(fā)土石混填路堤壓實(shí)度波動(dòng)檢測(cè)實(shí)用技術(shù)。該技術(shù)在很大程度上改進(jìn)了傳統(tǒng)方法的缺陷。但是該技術(shù)仍然達(dá)不到對(duì)壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行全方位診斷的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明借鑒醫(yī)學(xué)CT技術(shù)的機(jī)理，采用電震聯(lián)合測(cè)試，發(fā)明了土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法。在土石混填路基表面實(shí)施電法和震動(dòng)的聯(lián)合無(wú)損測(cè)試，通過(guò)Radon正反演理論進(jìn)行測(cè)試信號(hào)的成像反演，獲取土石混填路基內(nèi)部的物性指標(biāo)的CT掃描圖像，再利用土石混填材料在不同壓實(shí)狀態(tài)下的電震的不同響應(yīng)，從而獲得土石混填路基壓實(shí)度的CT切片圖像。利用該圖像便可對(duì)土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行全方位診斷。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案為一種土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法，其特征為該方法包括下列步驟1)對(duì)土石混填路基進(jìn)行震動(dòng)成像測(cè)試；2)對(duì)土石混填路基進(jìn)行視電阻率成像測(cè)試；3)對(duì)步驟1)和步驟2)所獲得的測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析處理；4)對(duì)路基波速、視電阻率的分布進(jìn)行成像反演，獲得路基波速圖像和視電阻率圖像；5)對(duì)路基壓實(shí)度的分布進(jìn)行計(jì)算，獲得壓實(shí)度圖像；6)根據(jù)壓實(shí)度圖像對(duì)路基壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行診斷。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果是能廣泛適用于填土路基、土石混填路基、填石路基；測(cè)試最大深度能達(dá)到40米；掃描斷面成像、立體控制，因而測(cè)試可靠性高；測(cè)試精度能達(dá)到±2％；測(cè)試速度快，能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、即時(shí)微機(jī)自動(dòng)處理、即時(shí)獲得成像診斷結(jié)果50分鐘/50米斷面；測(cè)試方便，直接在表面進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。


圖1為本發(fā)明的方框圖；圖2為震動(dòng)成像測(cè)試原理圖；圖3為視電阻率成像測(cè)試原理圖；圖4為厚度為3米的土石混填路基的成像結(jié)果圖。
附圖中土石混填路基1，拾震器或檢波器2，震源3，錘4，信號(hào)線5，數(shù)據(jù)采集與分析器6，供電電極A、B，測(cè)量電極7，直流電源8，電源線9。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)附圖1，一種土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法，該方法包括下列步驟1)對(duì)土石混填路基進(jìn)行震動(dòng)成像測(cè)試；2)對(duì)土石混填路基進(jìn)行視電阻率成像測(cè)試；3)對(duì)步驟1)和步驟2)所獲得的測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析處理；4)對(duì)路基波速、視電阻率的分布進(jìn)行成像反演，獲得路基波速圖像和視電阻率圖像；5)對(duì)路基壓實(shí)度的分布進(jìn)行計(jì)算，獲得壓實(shí)度圖像；6)根據(jù)壓實(shí)度圖像對(duì)路基壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行診斷。
現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)成像測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)震動(dòng)成像測(cè)試方法參見(jiàn)附圖2，測(cè)試步驟為1)在土石混填路基表面放置6-12只震動(dòng)拾震器或檢波器，震動(dòng)拾震器或檢波器在一條直線(測(cè)線)上，將信號(hào)線連接到數(shù)據(jù)采集與分析器；各震動(dòng)拾震器(或檢波器)的間距與測(cè)試深度有關(guān)，測(cè)試深度越大，間距越大。各檢波器之間的間距可以相等，也可以不等。
2)在測(cè)線兩端一個(gè)檢波器間距處采用錘擊震源進(jìn)行錘擊，兩端各一次，同時(shí)數(shù)據(jù)采集與分析器采集數(shù)據(jù)。
視電阻率成像測(cè)試視電阻率成像測(cè)試原理參見(jiàn)附圖3，測(cè)試步驟為1)在土石混填路基表面插入供電電極A和B，AB的距離覆蓋整個(gè)被診斷的路基范圍，并將電極接通直流電源；2)在供電電極中間約三分之一的范圍內(nèi)插入測(cè)量電極對(duì)并在測(cè)線上按等間距進(jìn)行移動(dòng)，測(cè)量電極之間的距離與每次移動(dòng)的距離相等，同時(shí)數(shù)據(jù)采集分析器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
將震動(dòng)成像測(cè)試和視電阻率成像測(cè)試所獲得的測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析處理
測(cè)試信號(hào)首先采用切除、濾波、譜分析等常規(guī)方法進(jìn)行預(yù)處理，然后采用下式進(jìn)行有效信息提取處理ψ^(ω)=e-i(ω/2)ω4Σ8(ω2+π)Σ8(ω)Σ8(ω2)----(1)]]>式中Σ8(ω)=N1(ω)+N2(ω)105(sinω2)8]]>N1(ω)=5+30(cosω2)2+30(sinω2)2(cosω2)2]]>N2(ω)=2(sinω2)4(cosω2)2+70(cosω2)4+23(sinω2)6]]>∑8(ω)是Σ2(ω)=1/4sin2(ω2)]]>的6階導(dǎo)數(shù)。
為母小波函數(shù)的頻譜函數(shù)(特征尺度函數(shù))。
ω為角頻率。
對(duì)路基波速、視電阻率的分布按下式進(jìn)行成像反演，獲得路基波速圖像和視電阻率圖像∂TI=Σj=1N(∂Ti∂Vj)|VjR∂Vj]]>∂t1=Σj=1NΣk=1N1(∂a0k∂Vj∫Sik(1VR2(r→)k)ds+∂Vxk∂Vj∫Sik(1V2R(r→)k)ds+∂Vzk∂Vj∫Sik(-zV2R(r→)k)ds)∂Vj]]>式中T1為走時(shí)殘差向量；t(yī)j為走時(shí)殘值； 為參考模型速度分布。
Vx，Vz分別為x、z方向的速度梯度；Vj為模型速度修正向量；a0為單元速度。定義雅可比(Jacobi)系數(shù)Lik0=∫sik(-1VR2(r→)k)ds]]>Lik1=∫sik-XVR2(r→)kds]]>Lik2=∫Sik-ZVR2(r→)kds]]>
Jacobi系數(shù)∂Ti∂Vj=Σk=1Ni(∂a0k∂VjLik0+∂Vxk∂VjLik1+∂Vzk∂VjLik2)]]>(1)當(dāng)射線(波的傳輸路徑)參數(shù)p與速度梯度的乘積p|V|≠0時(shí)，Jacobi系數(shù)為 Lik1=1|▿V|[M2Vx+M1Vz+(VxRz0+VzRx0)M0])]]>Lik2=1|▿V|[M2Vz-M1Vx+(VzRz0-VxRx0)M0]]]>其中R為射線園半徑；θ2″，θ1″分別為出、入射點(diǎn)的圓心角；|V|為速度梯度大小；Vx，Vz分別為x、z方向的速度梯度；M0，M1，M2稱(chēng)為Jacobi亞系數(shù)M0=Lik0]]> M2=-t0|▿V|]]>(2)當(dāng)射線垂直入射時(shí)，Jacobi系數(shù)表達(dá)式Lik0=-1|▿V||1V2-1V1|]]>Lik1=1|▿V|[M1Vz+M2Vz]]]>Lik2=1|▿V|[M2Vz-M1Vx]]]>
其中M1=-x1′|▿V||1V2-1V1|]]>M2=l|▿V|[z2′V2-z1′V1-1|▿V|(InV2V1)]/(z2′-z1′)]]>(3)常速單元內(nèi)的Jacobi系數(shù)表達(dá)式Lik0=-l/a02]]>Lik1=-l(x2+x1)/2a02]]>Lik2=-l(z1+z2)/2a02]]>式中l(wèi)為射線長(zhǎng)度；a0為單元速度；(x1，z1)，(x2，z2)分別為入、出射點(diǎn)坐標(biāo)。
∂ti=Σj=1NΣk=1N1(∂a0k∂VjLik0+∂Vxk∂VjLik1+∂Vzk∂VjLik2)∂Vj]]>∂Ti∂Vj=Σk=1N1(∂a0k∂VjLik0+∂Vxk∂VjLik1+∂Vzk∂VjLik2)]]>對(duì)路基壓實(shí)度的分布進(jìn)行計(jì)算，獲得壓實(shí)度圖像運(yùn)用震動(dòng)測(cè)試和視電阻率測(cè)試獲得的波速圖像和視電阻率圖像，通過(guò)土石路基的波動(dòng)特性和電場(chǎng)特性與其物理力學(xué)特性的相關(guān)性，進(jìn)行圖像綜合處理獲得土石混填路基的壓實(shí)度圖像。
(1)流固兩相介質(zhì)的等效模量Ge＝GdKe=Kd+KpKp=α2α-φKs+φKfα=1-KdKs]]>Ke、Ge是土石復(fù)合介質(zhì)的宏觀等效體積模量和剪切模量，Kd、Gd為固體相介質(zhì)(干燥狀態(tài)下顆粒骨架)的等效體積模量和剪切模量，Ks為固體顆粒的體積模量，Kf為流體相的體積模量，φ為流固兩相介質(zhì)的孔隙度。
(2)流體相的等效模量流體相的體積模量Kf可表示為1Kf=SaKa+1-SaKw]]>式中Kf為流體相的體積模量；Ka為氣體體積模量；Kw為液體體積模量；Sa為氣飽和度。也可用多相土石介質(zhì)的水飽和度表示Kf=KaKwSw(Ka-Kw)+Kw]]>(3)干燥條件下，等球體隨機(jī)堆積的有效剪切模量Kd=n2(1-φ)2Gs218π2(1-υ)2P3]]>(4)土石介質(zhì)固體相模量的計(jì)算Gd=5-4υ5(2-υ)3n2(1-φ)2Gs22π2(1-υ)2P3]]>Kd=n2(1-φ)2Gs218π2(1-υ)2P3]]>(5)土石固體顆粒的體積模量和剪切模量Gs=12(Gss+ft(Gts-Gss)-1+2fs(Kss+2Gss)5Gss(Kss+43Gss)+Gst+fs(Gss-Gts)-1+2ft(Kts+2Gts)5Gts(Kts+43Gts))]]>Ks=12(Kss+ft(Kts-Kss)-1+fs(Kss+43Gss)-1+Kts+fs(Kss-Kts)-1+ft(Kts+43Gts)-1)]]>式中Gss為石顆粒的剪切模量；Gts為土顆粒的剪切模量；Kss為石顆粒的體積模量；Kts為土顆粒的體積模量；ft為土顆粒相的體積分?jǐn)?shù)；fs為石顆粒相的體積分?jǐn)?shù)。
(6)土石路基的等效體積模量Ke=Kd+α2α-φKs+φKf=n2(1-φ)2Gs218π2(1-υ)2ρdgh3+α2α-1ks+φ(Sw(Ka-Kw)+Kw)KaKw]]>
式中n-平均接觸點(diǎn)數(shù)，n＝25.408φ2-43.213φ+21.547，φ-孔隙度；ρd-土石固體相的等效密度(干密度)，ρd＝ρde(1-φ)+φρa(bǔ)，ρde為固體顆粒等效密度且ρde＝ftρt+fsρs，ρt、ρs、ρa(bǔ)分別為土、石顆粒的密度和空氣的密度，ft、fs分別為土、石的體積分?jǐn)?shù)；α-比奧特(Biot)孔隙彈性系數(shù)，α=1-KdKs;]]>υ-泊松比；h-土石介質(zhì)的厚度；Sw-水飽和度；Ka、Kw-氣體、水的體積模量，Ka≈0.1MPa，Kw≈2GPa；Kd-固體相介質(zhì)的等效體積模量，Kd=n2(1-φ)2Gs218π2(1-υ)2ρdgh3;]]>Ks-固體顆粒的體積模量；Gs-固體顆粒的剪切模量。
(7)土石路基的等效剪切模量Ge=Gd=5-4υ5(2-υ)3n2(1-φ)2Gs22π2(1-υ)2ρdgh3]]>(8)土石路基的等效波速VP=Ke+43Geρe=(1ρe(n2(1-φ)2Gs218π2(1-υ)23ρdgh+α2α-φKs+φ(sw(Ka-Kw)+Kw)KaKw+43(5-4υ5(2-υ)3n2(1-φ)2Gs22π2(1-υ)2ρdgh3)))12]]>Vs=Geρe=(1ρe(5-4υ5(2-υ)3n2(1-φ)2Gs22π2(1-υ)2ρdgh3))12]]>(9)土石路基的壓實(shí)度成像計(jì)算模型K=υ0·φ0·Gs·1(1+ω)3/2gh·1Vs3υm0·φm0·Gs·1(1+wm)3/2·gh·1Vsm3=υ0·φ0υm0·φm0·(1+w1+wm)-3/2·(VsVsm)-3]]>式中Vsm=(υm0·φm0·Gs·gh)1/3·(1+wm)-7/6·ρm-1/3]]>
Vsm=(υm0φm0Gsgh)1/3(1+wtmρtfρtf(wtm+1)+ρs)-7/6(ρtf(wt+1)+ρs1+ρrfρtd)-1/3]]>式中各參數(shù)的物理意義K-土石混填路基的壓實(shí)度(％)；h-土石介質(zhì)的厚度(m)；g-重力加速度(m/s2)；Vsm-最密實(shí)狀態(tài)下土石復(fù)合介質(zhì)剪切波波速(m/s)；υm0-最密實(shí)狀態(tài)下土石復(fù)合介質(zhì)的類(lèi)泊松比；φm0-最密實(shí)狀態(tài)下土石復(fù)合介質(zhì)的類(lèi)孔隙度；Gs-土石固體顆粒等效剪切模量(GPa)；wtm-最密實(shí)狀態(tài)下土的含水量(％)；wm-最密實(shí)狀態(tài)下土石復(fù)合介質(zhì)的含水量(％)；w-土石復(fù)合介質(zhì)的天然含水量(％)；ρt-土顆粒的密度(kg/m3)；ρs-石料顆粒的密度(kg/m3)；ρm-最密實(shí)狀態(tài)下土石復(fù)合介質(zhì)的密度(kg/m3)；f-土石比(體積)，f＝ft∶fs；h-路堤深度(m)；ρtd-土的最大干密度(kg/m3)；Vs-實(shí)測(cè)波速。
根據(jù)前述步驟所獲得的壓實(shí)度圖像，即可對(duì)土石路基的壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行診斷。
圖四所示為根據(jù)本發(fā)明所述的方法所得出的厚度為3.0米的土石混填路基的成像結(jié)果(剖面長(zhǎng)度取其中5.0米寬度)，圖中等值線值為壓實(shí)度(％)，局部高數(shù)值區(qū)為石料密集區(qū)。該圖直觀地反映了成像斷面的密實(shí)度情況。利用該圖便可直接對(duì)路基的壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行診斷。
根據(jù)診斷結(jié)果，對(duì)路基進(jìn)行相應(yīng)的處理后重復(fù)測(cè)試步驟，即，如果壓實(shí)質(zhì)量不滿(mǎn)足要求，則修正壓實(shí)施工參數(shù)，然后再次碾壓施工，重復(fù)測(cè)試步驟；如果壓實(shí)質(zhì)量滿(mǎn)足要求，則進(jìn)行下一層路基填筑及碾壓施工，重復(fù)測(cè)試步驟。
本發(fā)明打破了傳統(tǒng)方法僅適用于填土路基的限制，擴(kuò)大了適用范圍，能廣泛地適用于填土路基、土石混填路基和填石路基；其最大測(cè)試深度達(dá)到40米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)方法20cm的測(cè)試深度；本方法由于采用掃描斷面成像，立體控制，較之傳統(tǒng)方法以點(diǎn)代面的點(diǎn)測(cè)，極大地提高了測(cè)試可靠性；測(cè)試精度能達(dá)到±2％(對(duì)于土石混填路基，傳統(tǒng)方法偏高7％以上)；本方法由于實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，即時(shí)微機(jī)自動(dòng)數(shù)據(jù)處理，即時(shí)獲得成像診斷結(jié)果，50分鐘/50米斷面，而傳統(tǒng)方法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試每一個(gè)點(diǎn)至少需要2個(gè)小時(shí)，并且需要回到實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)后方能獲得結(jié)果；傳統(tǒng)方法在測(cè)試時(shí)需要找平、挖孔、取樣、測(cè)試、回填，對(duì)路基有損，而本發(fā)明直接在路基表面進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，因而測(cè)試更加方法；本方法僅需測(cè)試人員2人，比傳統(tǒng)方法減少了一半的人力。
權(quán)利要求
1.一種土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法，其特征為該方法包括下列步驟1)對(duì)土石混填路基進(jìn)行震動(dòng)成像測(cè)試；2)對(duì)土石混填路基進(jìn)行視電阻率成像測(cè)試；3)對(duì)步驟1)和步驟2)所獲得的測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析處理；4)對(duì)路基波速、視電阻率的分布進(jìn)行成像反演，獲得路基波速圖像和視電阻率圖像；5)對(duì)路基壓實(shí)度的分布進(jìn)行計(jì)算，獲得壓實(shí)度圖像；6)根據(jù)壓實(shí)度圖像對(duì)路基壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行診斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法，其特征為所述的對(duì)土石路基進(jìn)行震動(dòng)成像測(cè)試的步驟為1)在土石混填路基表面放置6-12只震動(dòng)拾震器或檢波器，震動(dòng)拾震器或檢波器在一條直線(測(cè)線)上，將信號(hào)線連接到數(shù)據(jù)采集分析器；2)在測(cè)線兩端一個(gè)檢波器間距處采用錘擊震源進(jìn)行錘擊，同時(shí)數(shù)據(jù)采集分析器采集數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法，其特征為所述的對(duì)土石路基進(jìn)行視電阻率成像測(cè)試的步驟為1)在土石混填路基表面插入供電電極A和B，AB的距離覆蓋整個(gè)被診斷的路基范圍，并將電極接通電源；2)在供電電極中間約三分之一的范圍內(nèi)插入測(cè)量電極對(duì)并在測(cè)線上按等間距進(jìn)行移動(dòng)，測(cè)量電極之間的距離與每次移動(dòng)的距離相等，同時(shí)數(shù)據(jù)采集分析器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法，其特征為對(duì)所獲得的測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析處理的步驟為1)對(duì)測(cè)試信號(hào)進(jìn)行切除、濾波、譜分析等預(yù)處理；2)采用特征尺度函數(shù) 進(jìn)行有效信息提取處理ψ^(ω)=e-i(ω/2)ω4Σ8(ω2+π)Σ8(ω)Σ8(ω2)]]>式中Σ8(ω)=N1(ω)+N2(ω)105(sinω2)8]]>N1(ω)=5+30(cosω2)2+30(sinω2)2(cosω2)2]]>N2(ω)=2(sinω2)4(cosω2)2+70(cosω2)4+23(sihω2)6]]>∑8(ω)是Σ2(ω)=1/4sin2(ω2)]]>的6階導(dǎo)數(shù)。 為母小波函數(shù)的頻譜函數(shù)。ω為角頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法，其特征為對(duì)路基波速、視電阻率的分布進(jìn)行成像反演的算法為∂T1=Σj=1N(∂T1∂Vj)|VJR∂Vj]]>∂ti=Σj=1NΣk=1N1(∂a0k∂Vj∫Sik(-1VR2(r→)k)ds+∂Vxk∂Vj∫Sik(-1VR2(r→)k)ds+∂Vzk∂Vj∫Sik(-ZVR2(r→)k)ds)∂Vj]]>式中TI為走時(shí)殘差向量；t(yī)j為走時(shí)殘值； 為參考模型速度分布；Vx，Vz分別為x、z方向的速度梯度；Vj為模型速度修正向量；a0為單元速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法，其特征為對(duì)土石路基壓實(shí)度的分布進(jìn)行計(jì)算的壓實(shí)度成像計(jì)算模型K為K=υ0·φ0·Gs·1(1+w)3/2·gh·1Vs3υm0·φm0·Gs·1(1+wM)3/2·gh·1Vsm3=υ0·φ0υm0·φm0·(1+w1+wm)-3/2·(VsVsm)-3]]>式中Vsm=(υm0·φm0·Gs·gh)1/3·(1+wm)-7/6·ρm-1/3]]>Vsm=(υm0φm0Gsgh)1/3(1+wtmρtfρtf(wtm+1)+ρs)-7/6(ρtf(wt+1)ρs1+ρtfρtd)-1/3]]>式中各參數(shù)的物理意義K-土石混填路基的壓實(shí)度(％)；h-土石介質(zhì)的厚度(m)；g-重力加速度(m/s2)；Vsm-最密實(shí)狀態(tài)下土石復(fù)合介質(zhì)剪切波波速(m/s)；υm0-最密實(shí)狀態(tài)下土石復(fù)合介質(zhì)的類(lèi)泊松比；φm0-最密實(shí)狀態(tài)下土石復(fù)合介質(zhì)的類(lèi)孔隙度；Gs-土石固體顆粒等效剪切模量(GPa)；wtm-最密實(shí)狀態(tài)下土的含水量(％)；wm-最密實(shí)狀態(tài)下土石復(fù)合介質(zhì)的含水量(％)；w-土石復(fù)合介質(zhì)的天然含水量(％)；ρt-土顆粒的密度(kg/m3)；ρs-石料顆粒的密度(kg/m3)；ρm-最密實(shí)狀態(tài)下土石復(fù)合介質(zhì)的密度(kg/m3)；f-土石比(體積)，f＝ft∶fs；h-路堤深度(m)；ρtd-土的最大干密度(kg/m3)；Vs-實(shí)測(cè)波速
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法，其特征為根據(jù)步驟6)的診斷結(jié)果，對(duì)路基進(jìn)行相應(yīng)的處理后重復(fù)測(cè)試步驟，即，如果壓實(shí)質(zhì)量不滿(mǎn)足要求，則修正壓實(shí)施工參數(shù)，然后再次碾壓施工，重復(fù)測(cè)試步驟；如果壓實(shí)質(zhì)量滿(mǎn)足要求，則進(jìn)行下一層路基填筑及碾壓施工，重復(fù)測(cè)試步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種土石混填路基壓實(shí)質(zhì)量的電震綜合成像診斷方法，該方法包括下列步驟1)對(duì)土石混填路基進(jìn)行震動(dòng)成像測(cè)試；2)對(duì)土石混填路基進(jìn)行視電阻率成像測(cè)試；3)對(duì)所獲得的測(cè)試信號(hào)進(jìn)行分析處理；4)對(duì)路基波速、視電阻率的分布進(jìn)行成像反演獲得路基波速圖像和視電阻率圖像；5)對(duì)路基壓實(shí)度的分布進(jìn)行計(jì)算獲得壓實(shí)度圖像；6)根據(jù)壓實(shí)度圖像對(duì)路基壓實(shí)質(zhì)量進(jìn)行診斷。本發(fā)明的技術(shù)效果是能廣泛適用于填土路基、土石混填路基、填石路基；測(cè)試深度能達(dá)到40米；掃描斷面成像、立體控制，測(cè)試可靠性高；測(cè)試精度達(dá)到±2％；測(cè)試速度快，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、即時(shí)微機(jī)自動(dòng)處理、即時(shí)獲得成像診斷結(jié)果50分鐘/50米斷面；直接在表面進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N33/42GK1807778SQ20061005406
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者趙明階 申請(qǐng)人:重慶交通學(xué)院