一种中欧岩土工程颗粒分析数据转换装置以及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种中欧岩土工程颗粒分析数据转换装置以及实施方法，本方案包括数据处理模块，数据计算模块，颗粒分布曲线模型，GB粒径划分模块以及EN粒径划分模块。数据处理模块获取颗粒测试数据，将不同测试方法获取的颗粒数据进行预处理，形成数据链；数据计算模块对根据数据处理模块获取的数据链进行修正；颗粒分布曲线模型根据数据计算模块修正后的数据建立样条函数，并将样条函数，进行逐点拟合，在数据处理模块建立的坐标体系中形成对应的颗粒大小分布曲线。本发明专利技术提供的方案，能够实现中欧两种标准之间颗粒分析试验测试的数据自动转换，突破了由于中欧标准差异所构成的障碍。

【技术实现步骤摘要】
一种中欧岩土工程颗粒分析数据转换装置以及方法
本专利技术涉及数据自动化处理
，具体而言，涉及岩土工程建设土的颗粒分析测试标准数据转换技术。
技术介绍
颗粒分析试验是土的常规试验之一，对土样进行颗粒分析试验，能够测定土中各粒组占土粒总质量的百分数，为土的分类及土的基础设计提供依据。1975年，欧共体委员会签署了一项计划，旨在统一建设领域的技术规范，消除成员国之间技术壁垒。1989年，欧洲标准化委员会(CEN)诞生了一部完整的欧盟规范(简称EN)，涉及颗粒分析试验标准的有EN1997-2《Groundininvestigationandtesting》，实施条款为ENISO17892-4《Determinationofparticlesizedistribution》。目前，除欧盟外，亚洲、非洲及拉美洲等多个国家或地区采用该标准。中国国家规范(简称GB)针对岩土工程颗粒分析试验的标准有GB/T50145-2007《土的工程分类标准》、GB/T50123-2019《土工试验方法标准》等。中欧颗粒分析试验标准存在着差异，如：土的粒径划分(如图1所示)、试验筛孔径规格、颗粒大小曲线分布模型等，造成遵循不同标准测得的数据无法互用。在现有的技术中，如“中、美、欧岩土工程勘察规范差异性分析”(水运工程，2018(06))，针对中国与美欧岩土工程勘察规范差异性开展了研究，宏观上提出应对策略；又如“中欧(法)岩土工程标准规范体系差异研究”(铁道工程学报，2011(11))，通过采用欧洲标准实施的海外工程实践，分析了欧洲与中国岩土工程标准体系的差异，提出了修改中国标准的建议；再如“中美欧岩土工程土质分类差异性研究及转换”(工程勘察，2018(4))，公开了一项中美欧岩土工程土质分类研究成果，针对欧盟岩土工程有关巨粒、粗粒、细粒土粒径划分标准，结合塑性图的方式，首次提出了一种土的分类标准数据转换方法，实施中美欧土的工程分类标准转换。上述方案主要集中在执行中欧、中美岩土工程勘察规范标准上，均未涉及颗粒分析试验数据共用与共享技术。因此，如何建立一套既符合GB标准，又满足EN标准的颗粒分析方案，是本领域技术亟需解决的问题。
技术实现思路
针对现有的中欧岩土工程颗粒分析试验标准，存在试验筛孔径规格、土颗粒粒径划分标准、颗粒大小分布曲线模型等不同，造成室内颗粒分析试验获取的数据与成果无法通用的问题，本专利技术目的在于提供一种中欧岩土工程颗粒分析数据转换装置以及基于该装置的一种通用测试方法。本方案能够实现中欧标准之间试验数据计算机智能转换，且其转换的准确性高、转换的效率高，达到数据共享、成果互认之目的。为了实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：方案之一，本专利技术提供一种中欧岩土工程颗粒分析测试数据转换装置，该装置包括：数据处理模块，所述数据处理模块获取颗粒测试数据，每个数据包含粒径与该粒径占总质量的百分数，所述数据处理模块将获取到的颗粒测试数据按中欧颗粒分析标准分布到坐标体系，该坐标体系中以粒径为横坐标，以百分数为纵坐标；所述数据处理模块还将不同测试方法获取的颗粒数据进行预处理，形成数据链；数据计算模块，所述数据计算模块对根据数据处理模块获取的数据链进行修正，并基于修正后的数据链建立对应的样条函数；颗粒分布曲线模型，所述颗粒分布曲线模型根据数据计算模块所建立的样条函数在数据处理模块建立的坐标体系中形成对应的颗粒大小分布曲线；GB粒径划分模块，所述GB粒径划分模块调取颗粒分布曲线模型，形成对应GB标准体系的颗粒大小分布曲线，并基于该曲线依据GB标准的粒径进行划分，获取相应粒径对应的纵坐标上百分含量；EN粒径划分模块，所述EN粒径划分模块调取颗粒分布曲线模型，形成对应EN标准体系的颗粒大小分布曲线，并基于该曲线依据EN标准的粒径进行划分，获取相应粒径对应的纵坐标上百分含量。进一步地，所述数据处理模块形成的坐标体系中横坐标为单对数形式。进一步地，所述数据处理模块对颗粒数据进行合并处理，将不同方法测定的数据合并在一起。进一步地，所述颗粒分布曲线模型中可根据GB颗粒分析标准和EN颗粒分析标准，进行坐标变换处理，并绘制对应的颗粒大小分布曲线。进一步地，所述GB粒径划分模块，基于颗粒分布曲线模型建立的对应GB标准体系的颗粒大小分布曲线，读取粒径di＝60～0.075mm所对应的土颗粒质量的百分数yi，得到巨粒组或粗粒组的粒径划分期间。进一步的，所述GB粒径划分模块，基于颗粒分布曲线模型建立的对应GB标准体系的颗粒大小分布曲线，读取土颗粒质量的百分数yi＝60、30、10时所对应的粒径di值。进一步地，所述EN粒径划分模块，基于颗粒分布曲线模型建立的对应EN标准体系的颗粒大小分布曲线，读取试验筛di＝63～0.063mm所对应的土颗粒质量的百分数yi，得到巨粒组或粗粒组的粒径划分期间。进一步的，所述EN粒径划分模块，基于颗粒分布曲线模型建立的对应EN标准体系的颗粒大小分布曲线，读取土颗粒质量的百分数yi＝60、30、10时所对应的di值，得到d60、d30、d10。方案之二，本专利技术提供一种中欧岩土工程颗粒分析测试数据转换方法，获取颗粒测试数据，每个数据包含粒径与该粒径占总质量的百分数，将不同测试方法获取的颗粒数据进行预处理，形成数据链，并将获取到的颗粒测试数据按中欧颗粒分析标准形成对应的坐标体系，该坐标体系中以粒径为横坐标，以百分数为纵坐标；对获取的数据链进行修正，并基于修正后的数据链建立对应的样条函数；基于所建立的样条函数在建立的坐标体系中形成对应的颗粒大小分布曲线；形成对应GB标准体系的颗粒大小分布曲线，并基于该曲线依据GB标准的粒径进行GB粒径划分，获取相应粒径对应的纵坐标上百分含量；形成对应EN标准体系的颗粒大小分布曲线，并基于该曲线依据EN标准的粒径进行EN粒径划分，获取相应粒径对应的纵坐标上百分含量。进一步地，所述数据转换方法采用筛析法获取颗粒测试数据，包括：现场取样，土样四分法，取其一烘干，称重烘干的试样，并将试样倒入试验筛进行筛析，对筛析后留在筛上的试样称重，得到各级筛上粒径的质量。进一步的，所述筛析法，可用于GB试验筛粒径d≥0.075mm的粗粒土，也可用于EN试验筛粒径d≥0.063mm的粗粒土。进一步地，所述数据转换方法采用密度计法获取颗粒测试数据，包括：通过搅拌器将量筒内悬液上下充分搅拌；密度计放入悬液中开始计时t，测定0.5min～1440min时的读数L；根据土颗粒下沉距离L与时间t的关系式，得到各个粒径d和对应的百分数y。进一步地，所述数据转换方法采用移液管法获取颗粒测试数据，包括：根据粒径大小d、沉降距离L、时间t对应的关系式，设定一组规定的粒径d值、下沉距离L，得到对应的静置时间t；用搅拌器搅拌量筒内悬液，取出搅拌器后，开始计时，根据该粒径静置时间t，将移液管放入悬液L处，吸取此悬液，烘干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.中欧岩土工程颗粒分析测试数据转换装置，其特征在于，装置包括：/n数据处理模块，所述数据处理模块获取颗粒测试数据，每个数据包含粒径与该粒径占总质量的百分数，所述数据处理模块将获取到的颗粒测试数据按中欧颗粒分析标准分布到坐标体系，该坐标体系中以粒径为横坐标，以百分数为纵坐标；所述数据处理模块还将不同测试方法获取的颗粒数据进行预处理，形成数据链；/n数据计算模块，所述数据计算模块对根据数据处理模块获取的数据链进行修正，并基于修正后的数据链建立对应的样条函数；/n颗粒分布曲线模型，所述颗粒分布曲线模型根据数据计算模块所建立的样条函数在数据处理模块建立的坐标体系中形成对应的颗粒大小分布曲线；/nGB粒径划分模块，所述GB粒径划分模块调取颗粒分布曲线模型，形成对应GB标准体系的颗粒大小分布曲线，并基于该曲线依据GB标准的粒径进行划分，获取相应粒径对应的纵坐标上百分含量；/nEN粒径划分模块，所述EN粒径划分模块调取颗粒分布曲线模型，形成对应EN标准体系的颗粒大小分布曲线，并基于该曲线依据EN标准的粒径进行划分，获取相应粒径对应的纵坐标上百分含量。/n

【技术特征摘要】
1.中欧岩土工程颗粒分析测试数据转换装置，其特征在于，装置包括：
数据处理模块，所述数据处理模块获取颗粒测试数据，每个数据包含粒径与该粒径占总质量的百分数，所述数据处理模块将获取到的颗粒测试数据按中欧颗粒分析标准分布到坐标体系，该坐标体系中以粒径为横坐标，以百分数为纵坐标；所述数据处理模块还将不同测试方法获取的颗粒数据进行预处理，形成数据链；
数据计算模块，所述数据计算模块对根据数据处理模块获取的数据链进行修正，并基于修正后的数据链建立对应的样条函数；
颗粒分布曲线模型，所述颗粒分布曲线模型根据数据计算模块所建立的样条函数在数据处理模块建立的坐标体系中形成对应的颗粒大小分布曲线；
GB粒径划分模块，所述GB粒径划分模块调取颗粒分布曲线模型，形成对应GB标准体系的颗粒大小分布曲线，并基于该曲线依据GB标准的粒径进行划分，获取相应粒径对应的纵坐标上百分含量；
EN粒径划分模块，所述EN粒径划分模块调取颗粒分布曲线模型，形成对应EN标准体系的颗粒大小分布曲线，并基于该曲线依据EN标准的粒径进行划分，获取相应粒径对应的纵坐标上百分含量。


2.根据权利要求1所述的中欧岩土工程颗粒分析测试数据转换装置，其特征在于，所述数据处理模块形成的坐标体系中横坐标为单对数形式。


3.根据权利要求1所述的中欧岩土工程颗粒分析测试数据转换装置，其特征在于，所述数据处理模块对颗粒数据进行合并处理，将不同方法测定的数据合并在一起。


4.根据权利要求1所述的中欧岩土工程颗粒分析测试数据转换装置，其特征在于，所述颗粒分布曲线模型中可根据GB颗粒分析标准和EN颗粒分析标准，进行坐标变换处理，并绘制对应的颗粒大小分布曲线。


5.根据权利要求1所述的中欧岩土工程颗粒分析测试数据转换装置，其特征在于，所述GB粒径划分模块，基于颗粒分布曲线模型建立的对应GB标准体系的颗粒大小分布曲线，读取粒径di＝60～0.075mm所对应的土颗粒质量的百分数yi，得到对应的粒径划分期间。


6.根据权利要求1所述的中欧岩土工程颗粒分析测试数据转换装置，其特征在于，所述GB粒径划分模块，基于颗粒分布曲线模型建立的对应GB标准体系的颗粒大小分布曲线，读取土颗粒质量的百分数yi＝60、30、10时所对应的粒径di值。


7.根据权利要求1所述的中欧岩土工程颗粒分析测试数据转换装置，其特征在于，所述EN粒径划分模块，基于颗粒分布曲线模型建立的对应EN标准体系的颗粒大小分布曲线，读取试验筛di＝63～0.063mm所对应的土颗粒质量的百分数yi，得到对应的粒径划分期间。


8.根据权利要求1所述的中欧岩土工程颗粒分析测试数据转换装置，其特征在于，所述EN粒径划分模块，基于颗粒分布曲线模型建立的对应EN标准体系的颗粒大小分布曲线，读取土颗粒质量的百分数yi＝60、30、10时所对应的di值，得到d60、d30、d10。


9.一种中欧岩土工程颗粒分析测试数据转换方法，其特征在于，包括：
获取颗粒测试数据，每个数据包含粒径与该...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建平，郑建朝，钮建定，荣艳丽，李庆庆，陈智勇，张震宇，徐威，段存俊，胡保云，
申请(专利权)人：中交第三航务工程勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31