CN113008730A - 基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，该方法包括：基于大坝填筑前，现场碾压试验上测点的参振质量、现场密度和参振体积，获取在现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图；基于测点的刚度、自振频率和参振质量，获取在刚度—自振频率坐标系下参振质量曲线图；基于测点的刚度、参振体积、级配变化参量，获取在刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图；基于上述方法，获取优化后的理论量板；根据待测测点的刚度和自振频率，基于量板，获取填筑期堆石体的现场密度。本发明考虑分区坝料级配的影响，量板的适用范围更广，对坝料的适应性更强，对同一座大坝只需要一个量板即可实现大坝不同区的堆石料密度计算。

Description

基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法
技术领域
本发明涉及工程地球物理勘探技术领域，尤其涉及一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法。
背景技术
密实度是控制堆石体填筑质量的关键性技术指标。传统的坑测法由于检测效率低，耗时耗力，对大坝有损等缺点，正在逐步被附加质量法检测替代。附加质量法由于对大坝无损、检测速度快(一般在20分钟以内)等特点，已经在土石坝填筑质量检测中得到了广泛的应用。
现有的附加质量法堆石体密度测量方法均是针对坝体内某一部位具体堆石体进行求解。但是高堆石坝对于堆石区往往进行更加精细的坝料分区。由于不同分区坝料的级配不同，导致使用同一个量板求取不同分区坝料的堆石体密度时，会出现较大的误差，而如果对不同分区坝料分别制作量板，就会出现一座大坝用多个量板来求解，求解过程十分复杂。
因此，亟需一种利用一个量板实现计算一座大坝的堆石体密度的方法。
发明内容
本发明提供了一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，用以解决现有技术中无法利用一个量板测量一座大坝不同分区堆石体密度的缺陷，实现利用一个量板实现一座大坝的堆石体密度的计算。
本发明提供一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，包括：
基于待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的参振质量、现场密度和参振体积，获取在现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图；
基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、自振频率和参振质量，获取在刚度—自振频率坐标系下参振质量直线图；
基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、参振体积、级配变化参量和比例系数，获取在刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图，所述级配变化参量表示堆石体级配变化的量化程度；
基于刚度和现场密度参数对等关系，将所述参振体积直线图、所述参振质量直线图和所述比例系数直线图进行网格化覆盖，获取优化后的附加质量法理论量板；
根据所述待检测大坝堆石体待测测点的刚度和自振频率，基于优化后的附加质量法理论量板，获取所述待测测点的现场密度。
根据本发明提供的一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，优化后的附加质量法理论量板如下：
Figure BDA0002950076720000021
Figure BDA0002950076720000022
Figure BDA0002950076720000031
其中，ρ表示所述现场密度，M0表示所述参振质量，V0表示所述参振体积，K表示所述刚度，ω0表示所述自振频率，
Figure BDA0002950076720000032
表示所述比例系数，Br表示所述级配变化参量。
根据本发明提供的一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，所述级配变化参量通过如下方式获得：
根据所述堆石体的级配下限曲线和预设终极级配曲线，获取当前级配曲线；
根据所述级配下限曲线、所述当前级配曲线和所述预设终极级配曲线，获取所述级配变化参量。
根据本发明提供的一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，所述根据所述级配下限曲线、所述当前级配曲线和所述预设终极级配曲线，获取所述级配变化参量，包括：
对所述级配下限曲线、所述当前级配曲线和所述预设终极级配曲线进行网格覆盖，获取所述级配下限曲线和所述当前级配曲线组成的第一面积、所述级配下限曲线和所述预设终极级配曲线组成的第二面积；
根据所述第一面积和所述第二面积的比值，获取所述级配变化参量。
根据本发明提供的一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，所述根据所述第一面积和所述第二面积的比值，获取所述级配变化参量，计算公式如下：
Figure BDA0002950076720000033
其中，Br表示所述级配变化参量，Bt表示所述第一面积，Bp表示所述第二面积。
本发明还提供一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量系统，包括：
参振体积模块，用于基于待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的参振质量、现场密度和参振体积，获取在现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图；
参振质量模块，用于基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、自振频率和参振质量，获取在刚度—自振频率坐标系下参振质量直线图；
比例系数模块，用于基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、参振体积、级配变化参量，获取在刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图，所述级配变化参量表示堆石体级配变化的量化程度；
量板模块，用于基于刚度和现场密度参数对等关系，将所述参振体积直线图、所述参振质量直线图和所述比例系数直线图进行网格化覆盖，获取优化后的附加质量法理论量板；
测量模块，用于根据所述待检测大坝堆石体待测测点的刚度和自振频率，基于优化后的附加质量法理论量板，获取所述待测测点的现场密度。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法的步骤。
本发明提供的一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，考虑分区坝料级配的影响，量板的适用范围更广，对坝料的适应性更强，对同一座大坝的只需要一个量板即可实现大坝不同区的堆石料密度计算，计算简单。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明中坝料分区示意图；
图2为本发明堆石体I区堆石料的级配曲线示意图；
图3为本发明堆石体II区堆石料的级配曲线示意图；
图4为本发明堆石体III区堆石料的级配曲线示意图；
图5为本发明过渡料的级配曲线示意图；
图6为本发明提供的一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法的流程图；
图7为本发明中级配变化参量示意图；
图8为本发明中自振频率ω-2和级配变化参量Br线性关系示意图；
图9为本发明中自振频率ω-2和ω-2/Br线性关系示意图；
图10为本发明中引入级配变化参量Br的理论量板曲线图；
图11为本发明提供的附加质量法仪器设备现场测试示意图；
图12为本发明提供的堆石体附加质量与ω-2的关系曲线示意图；
图13为本发明提供的一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量系统的结构示意图；
图14为本发明提供的一种电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明选取两河口大坝的分区堆石体进行分析，堆石料采用两河口或瓦支沟料场开采的微弱风化或新鲜的砂板岩。如图1所示，坝体堆石区分为I、II和III区。
堆石体I区采用两河口料场微新板岩、砂岩石料以及瓦支沟料场石料，其中石料垂直层面或板理面的岩石单轴饱和抗压强度应大于45MPa，平行层面或板理面的岩石单轴饱和抗压强度应大于35MPa。其余堆石I区石料垂直或平行层面(板理面)的单轴饱和抗压强度应大于45Mpa。
堆石体II区采用两河口料场弱下板岩石料，垂直层面或板理面的岩石单轴饱和抗压强度应大于40MPa，平行与垂直层面或板理面的岩石单轴饱和抗压强度平均值应大于35MPa。
堆石体III区石料采用两河口料场弱下板岩、微新板岩和弱上砂板岩料，岩石单轴饱和抗压强度应大于25MPa。
综上可以看出，堆石体I区到堆石体III区，堆石体的饱和单轴抗压强度依次降低。
一般而言，不同区的级配参数是不同的，所谓级配参数是指该区域中不同粒径的石料所占的百分比例。
表1为堆石体I区、堆石体II区和堆石体III区的计算值和坑测值对比结果示意表，如图2至图5、表1所示，堆石体I到III的最大粒径相同，三个区中级配差别主要在于各个粒组含量的不同。符合通常土石坝设计中，由表面至心墙，堆石颗粒粒径依次减小一般规律。
表1
Figure BDA0002950076720000071
表1中，采用基于堆石体I区的堆石料制作的量板，分别计算I区、II区和III区3种堆石料的计算结果，I区到III区堆石体大于5％的测点在逐渐增多。
表2
Br 强度/MPa
Ⅰ区堆石体 0.11 45
II区堆石体 0.25 35
III区堆石体 0.28 25
表2为本发明中I区、II区和III区堆石料的级配变化参量和强度值，如表2所示，通过级配变化Br值的可以看出，Br值在不断的增大，颗粒强度在依次的减小，这表明堆石体中随着级配差异的增大，量板的误差也在不断增大，说明级配差异是引起量板误差的主要原因。
现有技术中基于量板法进行堆石体的密度求解，可以快速获得堆石体的密度，但是在实际工程应用中，高堆石坝对于堆石区往往进行更加精细的坝料分区。由于不同分区坝料的级配不同，导致使用同一个量板求取堆石体密度时，会出现较大误差，而如果对不同分区坝料分别制作量板，就会出现一座大坝用多个量板来求解，求解十分复杂。
本发明的技术构思为：通过考虑级配变化参数对量板的影响，使得一个量板可以适用不同区的堆石料，从而简化一座大坝中不同堆石料密度的计算方法。
本发明实施例提供一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，如图6所示，该方法包括：
610，基于待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的参振质量、现场密度和参振体积，获取在现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图；
基于待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中多个测点，这多个测点分布在不同级配要求的区中。采集每个测点的参振质量、现场密度和参振体积，并对这些数据进行归纳统计，最后得出现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图。
该参振体积直线图可以表示现场密度和参振质量之间的关系。
620，基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、自振频率和参振质量，获取在刚度—自振频率坐标系下参振质量直线图；
同理，获取每个测点的刚度、自振评率和参振质量，通过大数据处理，得到刚度—自振频率坐标系下参振质量直线图，该参振质量直线图可以表示刚度、自振频率与参振质量之间的关系。
630，基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、参振体积、级配变化参量，获取在刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图，所述级配变化参量表示堆石体级配变化的量化程度；
本发明实施例中经过大量的数据分析得到测点的刚度、参振体积、级配变化参量之间具有一定的线性关系，它们之间存在着一定的比例，通过大量数据分析，得到刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图，该级配变化参量表示堆石体级配变化的量化程度。
640，基于刚度和现场密度参数对等关系，将所述参振体积直线图、所述参振质量直线图和所述比例系数直线图进行网格化覆盖，获取优化后的附加质量法理论量板；
然后根据刚度和现场密度参数对等关系，对参振体积直线图、参振质量直线图和比例系数直线图进行网格化覆盖，得到优化后的附加质量法理论量板，优化后的附加质量法理论量板中考虑到了堆石料级配变化的影响，从而能适应各种不同级配参数的堆石料。
650，根据所述待检测大坝堆石体待测测点的刚度和自振频率，基于优化后的附加质量法理论量板，获取所述待测测点的现场密度。
获取待检测大坝上某个需要进行待测测点的刚度参数和自振频率参数，将这两个参数输入到附加质量法理论量板中，得到待测测点的现场密度。
本发明提供一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，考虑分区坝料级配的影响，量板的适用范围更广，对坝料的适应性更强，对同一座大坝的只需要一个量板即可实现大坝不同区的堆石料密度计算，简化了计算过程。
在上述实施例的基础上，优选地，所述级配变化参量通过如下方式获得：
根据所述堆石体的级配下限曲线和预设终极级配曲线，获取当前级配曲线；
根据所述级配下限曲线、所述当前级配曲线和所述预设终极级配曲线，获取所述级配变化参量。
具体地，本发明实施例中选用Einav提出的变化参量来度量级配的变化，也就是级配变化参数。由于发现堆石体的现场级配分形维数会大于2.6，所以本发明实施例中假定终极级配曲线为分形维数等于2.7的分形级配。
具体地，预设终极级配曲线可以通过如下公式计算得到：
Figure BDA0002950076720000101
其中，di表示筛子孔径，dmax表示最大孔径，D表示分形维数。
dmax是个定值，对于现场堆石体，一般取800-1000mm。
级配下限曲线即为设计级配曲线的下限，当前级配曲线为级配曲线的上限与级配曲线的下限的平均值。
如图7所示，在上述实施例的基础上，优选地，所述根据所述级配下限曲线、所述当前级配曲线和所述预设终极级配曲线，获取所述级配变化参量，包括：
对所述级配下限曲线、所述当前级配曲线和所述预设终极级配曲线进行网格覆盖，获取所述级配下限曲线和所述当前级配曲线组成的第一面积、所述级配下限曲线和所述预设终极级配曲线组成的第二面积。
根据所述第一面积和所述第二面积的比值，获取所述级配变化参量。
本发明实施例中，对级配下限曲线、当前级配曲线和预设终极级配曲线进行网格覆盖，将级配下限曲线和当前级配曲线所组成区域的面积作为第一面积，将级配下限曲线和预设终极级配曲线组成的区域的面积作为第二面积，根据两个面积的比值，将比值作为级配变化参数。
具体计算公式如下：
Figure BDA0002950076720000111
其中，Br表示所述级配变化参量，Bt表示所述第一面积，Bp表示所述第二面积。
为了获得级配变化参量对量板的影响，本发明从堆石体I区到堆石体III区测点数据中，分别随机选取出150个点进行计算，并在这150个点中再随机选出100个做汇总计算。如图8和图9所示，级配变化参量Br和附加质量参数ω-2的线性相关性较差，但是采用复参数ω-2/Br和级配变化参量Br的线性相关性较好。
综合以上考虑因素，在上述实施例的基础上，优选地，优化后的附加质量法理论量板如下：
Figure BDA0002950076720000112
Figure BDA0002950076720000113
Figure BDA0002950076720000121
其中，ρ表示所述现场密度，M0表示所述参振质量，V0表示所述参振体积，K表示所述刚度，ω0表示所述自振频率，
Figure BDA0002950076720000122
表示所述比例系数，Br表示所述级配变化参量。
设堆石体的自振频率为ω0，堆石体刚度为K，堆石体的参振质量为M0，则可以得到下式：
Figure BDA0002950076720000123
另，已知
Figure BDA0002950076720000124
且有比例系数
Figure BDA0002950076720000125
Figure BDA0002950076720000126
如图10所示，刚度K、自振频率ω0都为现场测试参数。
求出比例系数
Figure BDA0002950076720000127
后，通过公式
Figure BDA0002950076720000128
可以求得堆石体的密度。
这里对于两河口堆石体的3个坝料分区随机选取30个测点，分别采用初始量板和考虑级配影响后的量板来进行计算，表3为本发明中两河口堆石料的级配变化参量和强度值示意表，如表3所示，引入级配变化参量之后，对于不同分区堆石体的计算值和坑测值更加接近。
表3
坑测 初始量板 考虑级配变化的量板
K M W<sup>-2</sup> ρ ρ1 ρ2 误差1 误差2
151.1 814 5.39 2.25 2.23 2.24 0.9 0.4
127.9 445 3.48 2.24 2.22 2.2 0.9 1.8
105.2 416 3.95 2.26 2.24 2.23 0.9 1.3
133.2 655 4.92 2.24 2.22 2.21 0.9 1.3
118 487 4.13 2.18 2.17 2.15 0.5 1.4
121 488 4.03 2.22 2.21 2.2 0.5 0.9
106.5 497 4.67 2.24 2.22 2.22 0.9 0.9
127 481 3.79 2.27 2.25 2.25 0.9 0.9
125.5 614 4.89 2.27 2.25 2.23 0.9 1.8
82.3 331 4.02 2.27 2.25 2.26 0.9 0.4
127 610 4.80 2.23 2.22 2.2 0.4 1.3
127.1 669 5.26 2.26 2.18 2.14 3.5 5.3
115.1 565 4.14 2.21 2.18 2.19 1.4 0.9
126.3 734 4.79 2.22 2.13 2.16 4.1 2.7
93.6 816 4.22 2.24 2.2 2.21 1.8 1.3
135.4 563 3.42 2.25 2.04 2.23 9.3 0.9
112.3 384 4.12 2.25 2.12 2.2 5.8 2.2
136.1 577 4.56 2.22 2.13 2.19 4.1 1.4
113.1 452 4.82 2.24 2.16 2.18 3.6 2.7
108.7 699 4.91 2.24 2.17 2.21 3.1 1.3
124.9 493 4.93 2.25 2.08 2.2 7.6 2.2
179.5 623 4.47 2.26 2.12 2.16 6.2 4.4
86.3 418 4.67 2.26 2.17 2.24 4.0 0.9
105.4 632 4.95 2.28 2.14 2.25 6.1 1.3
88.7 556 3.90 2.3 2.13 2.24 7.4 2.6
138.4 531 4.39 2.25 2.15 2.18 4.4 3.1
143.9 518 4.79 2.29 2.24 2.19 2.2 4.4
38 536 3.88 2.28 2.2 2.23 3.5 2.2
124 547 4.48 2.29 2.15 2.21 6.1 3.5
121 449 5.34 2.21 2.15 2.16 2.7 2.3
综上，本发明对于各个分区坝料，不用分别进行现场坑测试验来标定量板，量板标定的工作量大大减少。测试效率更高。一个量板即可实现对于大坝堆石体测试范围的全覆盖。
本发明提供的附加质量法仪器设备现场测试示意图，如图11所示，图11中连接电线的是拾震器，位于圆柱体附加质量块上，该方案的主要设备包括：集成了可以考虑级配变化理论量板的振动信号分析仪、附加质量体、拾震器和激震锤等，其中附加质量体一共4块，每块75kg，激震锤的重量45kg。
测试开始时，首先在测点放置一级附加质量体，然后在测点距离50cm处，由人工提升重锤40cm锤击堆石体，堆石体的振动信号通过附加质量上的拾震器，传输至电脑，然后通过频谱曲线可以测得当前堆石体的自振频率ω1，这样的就得到了当前的堆石体附加质量ΔM1和自振频率ω1。
再依次叠加一级附加质量质量体，重复上面的过程可以测得(ΔM2，ω2)，(ΔM3，ω3)和(ΔM4，ω4)，其中附加质量依次为75kg、150kg、225kg和300kg。
如图12所示，在ω-2—ΔM坐标中，通过4个测点可以确定一条直线，通过直线和截距，就可以求得堆石体的自振频率ω0和参振质量M0，通过直线斜率可以确定堆石体刚度K。
在大坝填筑前进行现场碾压试验时，通过测得的附加质量法参数和坑测法测得的密度以及级配参数，进行量板构建和标定。在大坝填筑时，可以直接将测得的参数带入量板，然后求得该点的密度。
本发明实施例提供一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量系统，如图13所示，该系统包括：参振体积模块1301、参振质量模块1302、比例系数模块1303、量板模块1304和测量模块1305，其中：
参振体积模块1301用于基于待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的参振质量、现场密度和参振体积，获取在现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图；
参振质量模块1302用于基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、自振频率和参振质量，获取在刚度—自振频率坐标系下参振质量直线图；
比例系数模块1303用于基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、参振体积、级配变化参量和比例系数，获取在刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图，所述级配变化参量表示堆石体级配变化的量化程度；
量板模块1304用于基于刚度和现场密度参数对等关系，将所述参振体积直线图、所述参振质量直线图和所述比例系数直线图进行网格化覆盖，获取优化后的附加质量法理论量板；
测量模块1305用于根据所述待检测大坝堆石体待测测点的刚度和自振频率，基于优化后的附加质量法理论量板，获取所述待测测点的现场密度。
本实施例为与上述方法对应的系统实施例，其具体实施方式与上述方法实施例一致，详情请参考上述方法实施例，本系统实施例在此不再赘述。
本发明实施例提供一种电子设备，如图14所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1410、通信接口(Communications Interface)1420、存储器(memory)1430和通信总线1440，其中，处理器1410，通信接口1420，存储器1430通过通信总线1440完成相互间的通信。处理器1410可以调用存储器1430中的逻辑指令，以执行一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，该方法包括：
基于待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的参振质量、现场密度和参振体积，获取在现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图；
基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、自振频率和参振质量，获取在刚度—自振频率坐标系下参振质量直线图；
基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、参振体积、级配变化参量，获取在刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图，所述级配变化参量表示堆石体级配变化的量化程度；
基于刚度和现场密度参数对等关系，将所述参振体积直线图、所述参振质量直线图和所述比例系数直线图进行网格化覆盖，获取优化后的附加质量法理论量板；
根据所述待检测大坝堆石体待测测点的刚度和自振频率，基于优化后的附加质量法理论量板，获取所述待测测点的现场密度。
此外，上述的存储器1430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，该方法包括：
基于待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的参振质量、现场密度和参振体积，获取在现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图；
基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、自振频率和参振质量，获取在刚度—自振频率坐标系下参振质量直线图；
基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、参振体积、级配变化参量，获取在刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图，所述级配变化参量表示堆石体级配变化的量化程度；
基于刚度和现场密度参数对等关系，将所述参振体积直线图、所述参振质量直线图和所述比例系数直线图进行网格化覆盖，获取优化后的附加质量法理论量板；
根据所述待检测大坝堆石体待测测点的刚度和自振频率，基于优化后的附加质量法理论量板，获取所述待测测点的现场密度。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，该方法包括：
基于待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的参振质量、现场密度和参振体积，获取在现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图；
基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、自振频率和参振质量，获取在刚度—自振频率坐标系下参振质量直线图；
基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、参振体积、级配变化参量，获取在刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图，所述级配变化参量表示堆石体级配变化的量化程度；
基于刚度和现场密度参数对等关系，将所述参振体积直线图、所述参振质量直线图和所述比例系数直线图进行网格化覆盖，获取优化后的附加质量法理论量板；
根据所述待检测大坝堆石体待测测点的刚度和自振频率，基于优化后的附加质量法理论量板，获取所述待测测点的现场密度。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，其特征在于，包括：
基于待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的参振质量、现场密度和参振体积，获取在现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图；
基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、自振频率和参振质量，获取在刚度—自振频率坐标系下参振质量直线图；
基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、参振体积、级配变化参量，获取在刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图，所述级配变化参量表示堆石体级配变化的量化程度；
基于刚度和现场密度参数对等关系，将所述参振体积直线图、所述参振质量直线图和所述比例系数直线图进行网格化覆盖，获取优化后的附加质量法理论量板；
根据所述待检测大坝堆石体待测测点的刚度和自振频率，基于优化后的附加质量法理论量板，获取所述待测测点的现场密度。
2.根据权利要求1所述的基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，其特征在于，优化后的附加质量法理论量板如下：
Figure FDA0002950076710000011
Figure FDA0002950076710000012
Figure FDA0002950076710000013
其中，ρ表示所述现场密度，M0表示所述参振质量，V0表示所述参振体积，K表示所述刚度，ω0表示所述自振频率，
Figure FDA0002950076710000022
表示所述比例系数，Br表示所述级配变化参量。
3.根据权利要求1所述的基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，其特征在于，所述级配变化参量通过如下方式获得：
根据所述堆石体的级配下限曲线和预设终极级配曲线，获取当前级配曲线；
根据所述级配下限曲线、所述当前级配曲线和所述预设终极级配曲线，获取所述级配变化参量。
4.根据权利要求3所述的基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，其特征在于，所述根据所述级配下限曲线、所述当前级配曲线和所述预设终极级配曲线，获取所述级配变化参量，包括：
对所述级配下限曲线、所述当前级配曲线和所述预设终极级配曲线进行网格覆盖，获取所述级配下限曲线和所述当前级配曲线组成的第一面积、所述级配下限曲线和所述预设终极级配曲线组成的第二面积；
根据所述第一面积和所述第二面积的比值，获取所述级配变化参量。
5.根据权利要求4所述的基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法，其特征在于，所述根据所述第一面积和所述第二面积的比值，获取所述级配变化参量，计算公式如下：
Figure FDA0002950076710000021
其中，Br表示所述级配变化参量，Bt表示所述第一面积，Bp表示所述第二面积。
6.一种基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量系统，其特征在于，包括：
参振体积模块，用于基于待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的参振质量、现场密度和参振体积，获取在现场密度—参振质量坐标系下参振体积直线图；
参振质量模块，用于基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、自振频率和参振质量，获取在刚度—自振频率坐标系下参振质量直线图；
比例系数模块，用于基于所述待检测大坝填筑前现场碾压试验测试数据中堆石体上测点的刚度、参振体积、级配变化参量，获取在刚度—参振体积—级配变化参量坐标系下比例系数直线图，所述级配变化参量表示堆石体级配变化的量化程度；
量板模块，用于基于刚度和现场密度参数对等关系，将所述参振体积直线图、所述参振质量直线图和所述比例系数直线图进行网格化覆盖，获取优化后的附加质量法理论量板；
测量模块，用于根据所述待检测大坝堆石体待测测点的刚度和自振频率，基于优化后的附加质量法理论量板，获取所述待测测点的现场密度。
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至5任一项所述基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法的步骤。
8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述基于级配影响的附加质量法堆石体密度测量方法的步骤。
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