一种堆石混凝土结构空间密实度检测方法及评价方法技术

一种堆石混凝土结构空间密实度检测方法及堆石混凝土结构空间密实度评价方法，涉及堆石混凝土结构检测技术领域。检测方法包括将弹性波数据中的检测点个数、检测点的弹性模量、平均弹性模量、以及弹性模量空间变异性建立对应关系，得到堆石混凝土结构的空间密实度特征。其可用于对堆石混凝土结构进行无损检测，得到相应的堆石混凝土结构空间密实度特征，反映密实度空间分布情况。评价方法包括利用上述的堆石混凝土结构空间密实度检测方法得到的堆石混凝土结构空间密实度特征对堆石混凝土结构空间密实度进行评价。其利用上述检测方法得到的弹性模量空间变异性绘制空间曲线进行评价，有助于控制大坝的空间密实度，提高施工质量，便于施工管理。

A method for measuring the space compactness of rockfill concrete structure and the method of evaluating the spatial density of rockfill concrete structure

A method for detecting the spatial compactness of rockfill concrete structures and a method for evaluating the spatial compactness of rockfill concrete structures are introduced, which relate to the detection technology field of rockfill concrete structures. The detection method includes establishing the corresponding relationship between the number of detection points, the elastic modulus, the average modulus of elasticity, and the spatial variability of the elastic modulus of the elastic wave data, and obtains the spatial compactness characteristics of the rockfill concrete structure. It can be used for nondestructive testing of rockfill concrete structures, and obtain the spatial compaction characteristics of the rockfill concrete structure, reflecting the spatial distribution of density. The evaluation method includes the evaluation of the spatial compactness of the rockfill concrete structure and the spatial compactness of the rockfill concrete structure. The above method can be used to evaluate the spatial variability of elastic modulus, which helps to control the spatial density of the dam, improve the construction quality and facilitate the construction management.

【技术实现步骤摘要】
一种堆石混凝土结构空间密实度检测方法及堆石混凝土结构空间密实度评价方法
本专利技术涉及堆石混凝土结构检测
，具体而言，涉及一种堆石混凝土结构空间密实度检测方法及堆石混凝土结构空间密实度评价方法。
技术介绍
近年来，随着我国大规模基础建设的展开，工程质量事故时有发生。因此，岩土工程质量检测，尤其是混凝土结构工程质量检测显得越来越重要，对检测的要求也越来越高。同时，对检测数据的收集也显得尤为重要。数据的准确性以及数据的直观性直接决定了数据的利用价值和实际作用。在目前混凝土建造技术的应用中，堆石混凝土(RockFilledConcrete，RFC)筑坝技术是一种工艺简单、造价低廉、环境友好的新型筑坝技术，其多用于筑造体积庞大的坝体。堆石混凝土是将满足一定粒径要求的大体积块石或卵石堆积入仓，形成具有一定空隙的堆石体，然后在堆石表面浇筑满足一定工作性能要求的自密实混凝土(Self-CompactingConcrete，SCC)。其依靠自密实混凝土的自重，流动并填充满堆石体的空隙，形成完整、密实、水化热低，并满足强度要求的混凝土。需要说明的是，堆石混凝土坝施工过程与常态混凝土坝、碾压混凝土坝有较大区别。在堆石混凝土结构的施工过程中，堆石体内部浇筑层间结合面密实程度是堆石混凝土坝施工质量控制的技术要点和难点。现阶段堆石混凝土结构在施工后的层间结合面空间密实度无损检测技术还很缺乏，其检测手段也较为受限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种堆石混凝土结构空间密实度检测方法，其可用于对堆石混凝土结构进行无损检测，得到相应的堆石混凝土结构空间密实度特征，反映出空间密实度分布情况；简单直观、方便快捷、成本低且精度高；适用于对大坝空间结构的检测，尤其适用于对堆石混凝土大坝的检测；有助于控制大坝的空间密实度，提高施工质量，便于施工管理。本专利技术的目的在于提供一种堆石混凝土结构空间密实度评价方法，其利用上述的堆石混凝土结构空间密实度检测方法得到的堆石混凝土结构空间密实度特征对堆石混凝土结构进行评价，能够更加准确、全面地反映出堆石混凝土结构空间密实度的分布以及空间变化的特性，有助于控制大坝的空间密实度，提高施工质量，便于施工管理。本专利技术的实施例是这样实现的：一种堆石混凝土结构空间密实度检测方法，其包括获取堆石混凝土结构的弹性波数据。并将弹性波数据中的检测点个数、弹性模量以及平均弹性模量经公式1得到弹性模量空间变异性，以得到堆石混凝土结构的空间密实度特征。公式1为其中，n表示检测点个数，且n为正整数。δE(h)表示深度为h时的弹性模量空间变异性。表示深度为h时的平均弹性模量。Ei(h)表示第i个检测点对应深度为h时的弹性模量，i为小于或等于n的正整数。x、y和z均大于0。一种堆石混凝土结构空间密实度评价方法，其包括利用上述的堆石混凝土结构空间密实度检测方法得到的弹性模量空间变异性绘制弹性模量空间变异性的空间变化曲线。弹性模量空间变异性相对较大的位置的不均匀程度大于弹性模量空间变异性相对较小的位置。本专利技术实施例的有益效果是：本专利技术实施例提供的堆石混凝土结构空间密实度检测方法，利用弹性波数据中的检测点个数、检测点的弹性模量和平均弹性模量三者同弹性模量空间变异性建立对应关系，以将检测点个数、检测点的弹性模量以及平均弹性模量三者同弹性模量空间变异性关联起来，利用检测点个数、检测点的弹性模量以及平均弹性模量三者来反映和表征弹性模量空间变异性，进而反映出整个堆石混凝土结构空间密实度特征。弹性模量空间变异性能够揭示出堆石混凝土结构空间密实度的分布情况，以及在整个堆石混凝土结构中空间密实度的变化情况以及变化趋势。一方面，弹性模量空间变异性可以反映出堆石混凝土结构中空间密实度的分布情况，得出堆石混凝土结构中已有的缺陷分布情况和缺陷的大小、数量情况。另一方面，弹性模量空间变异性还可以反映出整个堆石混凝土结构中空间密实度的分布变化情况以及变化趋势，对堆石混凝土结构中的缺陷变化趋势做出一定的预测，在一定程度上反映出缺陷的发展趋势以及在不同空间位置缺陷的变化趋势。能够为工程管理者提供参考，以使工程管理者能够在一定程度上对缺陷的进一步的变化做出预估，以对可能进一步扩大或不符合工程要求的缺陷及时做出处理，有助于控制大坝的空间密实度，提高施工质量，便于施工管理。针对弹性波数据进行检测，可用于对堆石混凝土结构进行无损检测，得到相应的堆石混凝土结构空间密实度特征，反映出空间密实度分布情况。简单直观、方便快捷、成本低且精度高。适用于对大坝空间结构的检测，尤其是对堆石混凝土大坝的检测。本专利技术实施例提供的堆石混凝土结构空间密实度评价方法，利用上述的堆石混凝土结构空间密实度检测方法得到的堆石混凝土结构空间密实度特征对堆石混凝土结构进行评价，能够更加准确、全面地反映出堆石混凝土结构空间密实度的分布以及空间变化的特性。通过比对堆石混凝土结构中不同位置的不均匀程度，能够得出不同位置的空间密实度分布情况。弹性模量空间变异性越大，则表示该位置的不均匀程度越大，则该位置存在缺陷的概率也就越大，而相应的缺陷的空间体积也越大。通过对堆石混凝土结构进行评价分析，能够及时找出存在缺陷的位置，便于及时对该缺陷进行修复和处理，以保证整个堆石混凝土结构的稳定性和安全性。有助于控制大坝的空间密实度，提高施工质量，便于施工管理。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例中的大坝的一个横截面的弹性波检测结果中的波形的空间分布图；图2为本专利技术实施例中的大坝的一个横截面的弹性模量的空间分布图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本专利技术的实施例提供一种堆石混凝土结构空间密实度检测方法以及堆石混凝土结构空间密实度评价方法进行具体说明。本专利技术的实施例提供一种堆石混凝土结构空间密实度检测方法。其包括：获取所述堆石混凝土结构的弹性波数据，并将弹性波数据中的检测点个数、弹性模量以及平均弹性模量经公式1得到弹性模量空间变异性，以得到堆石混凝土结构的空间密实度特征。公式1为：其中，n表示检测点个数，且n为正整数。δE(h)表示深度为h时的弹性模量空间变异性。表示深度为h时的平均弹性模量。Ei(h)表示第i个检测点对应深度为h时的弹性模量，i为小于或等于n的正整数。x、y和z均大于0。需要说明的是，δE(h)的值越大，则表示深度为h处的不均匀程度越大，该位置存在缺陷的概率就越大，且该缺陷的空间体积也越大。同时，越小，也表示深度为h处的不均匀程度越大，该位置存在缺陷的概率越大，且该缺陷的空间体积也越大。反之则密实度越好，结合越紧密。利用δE(h)和同时进行比对，能够大大提高准确性。需要说明的是，检测点个数是指利用检波装置对堆石混凝土结构进行弹性波检测时的检测取样点的个数，检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种堆石混凝土结构空间密实度检测方法，其特征在于，包括：获取所述堆石混凝土结构的弹性波数据；以及将所述弹性波数据中的检测点个数、弹性模量以及平均弹性模量经公式1得到弹性模量空间变异性，以得到所述堆石混凝土结构的空间密实度特征；所述公式1为

【技术特征摘要】
1.一种堆石混凝土结构空间密实度检测方法，其特征在于，包括：获取所述堆石混凝土结构的弹性波数据；以及将所述弹性波数据中的检测点个数、弹性模量以及平均弹性模量经公式1得到弹性模量空间变异性，以得到所述堆石混凝土结构的空间密实度特征；所述公式1为其中，n表示检测点个数，且n为正整数，δE(h)表示深度为h时的弹性模量空间变异性，表示深度为h时的平均弹性模量，Ei(h)表示第i个检测点对应深度为h时的弹性模量，i为小于或等于n的正整数；x、y和z均大于0。2.根据权利要求1所述的堆石混凝土结构空间密实度检测方法，其特征在于，所述堆石混凝土结构空间密实度检测方法还包括：将所述弹性模量经公式2得到所述平均弹性模量；所述公式2为其中，E(h)表示深度为h时的弹性模量，V表示浇筑仓的体积，Ei(h)表示第i个检测点对应深度为h时的弹性模量。3.根据权利要求1所述的堆石混凝土结构空间密实度检测方法，其特征在于，所述弹性模量与波速的对应关系为：Ei(h)＝2(1+μ)Gi(h)；其中，Gi(h)表示第i个检测点对应深度为h时的剪切模量，ρ表示混凝土的密度，vi(h)表示第i个检测点对应深度为h时的剪切波速，μ表示泊松比。4.根据权利要求1所述的堆石混凝土结构空间密实度检测方法，其特征在于，x和y为大于或等于2的正整数，z小于1。5.根据权利要求1所述的堆石混凝土结构空间密实度检测方...

【专利技术属性】
技术研发人员：商峰，周虎，冯少孔，刘毅，金峰，安雪晖，彭冬，聂鼎，黄涛，陈峰，柳春娜，李风亮，吴琼，孙伟，王恒，杨璐菲，吕航，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，清华大学，北京华石纳固科技有限公司，江苏筑升土木工程科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11