CN115032132A - 一种网格内砌石结构检测空隙率的方法 - Google Patents

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那利
邵子玉
汪魁峰
杨春旗
宋立元
宗兆博
徐志林
邹建飞
王俊达
宫志军
王惟一
李日芳
贾皓翔
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/08—Investigating permeability, pore-volume, or surface area of porous materials
    • G01N15/088—Investigating volume, surface area, size or distribution of pores; Porosimetry

Abstract

一种网格内砌石结构检测空隙率的方法，属于生态网格、石笼网施工技术领域，通过结合现有规范的试验检测方法，实现了对网格内部砌石表观密度进行检测，并对砌石结构进行堆积密度检测。这种检测方法，不用考虑网格砌石结构形式，只需要对搬出砌石后剩余网箱分割进行测量，就能检测出其堆积体积，从而计算出网格内砌石空隙率。

Description

一种网格内砌石结构检测空隙率的方法
技术领域
本发明属于生态网格、石笼网施工技术领域，特别涉及一种网格内砌石结构检测空隙率的方法，是一种网格内砌石结构施工中测试网格内部砌石空隙率的方法。
背景技术
生态网格和固宾笼等网格内填充石料的填筑质量一般应控制砌石的粒径或空隙率指标。例如：我国《生态格网结构技术规程》CECS353:2013要求填充后生态格网结构空隙率应＜30％。所以在生态网格和石笼网等结构施工过程中，需对填筑砌石空隙率进行测试。
其中难点在于砌石的表观密度和堆积密度检测。现场堆积密度检测时对砌石堆积体积(Vi)的测量，传统的测量方法主要有灌水法和灌砂法。但在生态网格和固宾笼等砌石现场检测过程中，很难用这两种方法实现对砌石堆积体积的检测。主要原因有：1通常是将单个网箱内填筑石料全部取出，再进行网箱体积的测量，施工中网格内体积普遍较大，灌水法或灌砂法很难实现；2在实际施工中，护坡形式的生态网格或固宾笼砌石结构较多，检测空隙率时由于重力的原因灌砂或灌水实现不了对原有体积的测试；3水表面张力作用，导致在测试网格内部体积时，灌水用的薄膜会扩张到网孔外面，误差会放大。因此需要找到一种方法，对砌石体积进行测量，计算出砌石的空隙率，对砌石工程质量的评价有科学依据。
发明内容
本发明的目的是提供一种网格内砌石结构检测空隙率的方法，是一种可以对网格结构形式的内部砌石空隙率进行测试的检测方法，解决了现有试验方法无法对网格式护坡形式的内部砌石检测空隙率进行检测的困难，为检测提供了科学依据。
采用的技术方案是：
采用室内试验和现场检测的方法分别测得ρs表观密度和ρ砌石堆积密度方式，通过计算求得现场网格内砌石的空隙率。具体流程见图1。
现场检测网格内砌石空隙率时，首先要选择一整块铺好砌石的网箱，将砌石上部网盖打开，取出不少于6块代表砌石的样品进行表观密度室内试验，其中按粒径大小分别选取大、中、小各2块。
表观密度ρs的检测方法和计算可参考SL/T352-2020《水工混凝土试验规程》中粗骨料的检测方法：
Figure BDA0003609285210000011
ρs--砌石饱和面干表观密度，单位：kg/m3。
ρw--水的密度，单位：kg/m3。
G1--网篮中水的质量，单位：g。
G2--饱水试样和网篮在水中的总质量，单位：g。
G3--饱和面干试样质量，单位：g。
砌石的堆散密度检测需对其堆积体积进行测量，传统的灌水法和灌砂法在对网格内砌石测量体积时存在诸多问题，直接用尺测量网箱尺寸，由于现场砌石挤压变形，误差较大。所以采用一种分割整体依次进行测量，求得砌石堆积体积的方法，现场选取需要检测空隙率的砌石网格(如图2)；首先在砌石的上部四周用绳拉紧，勾勒出砌石体积；再将网格内砌石全部取出并测得其质量m(如图3)；取出砌石的网格顶部每间隔100mm拉1条绳(如图4)；将整个砌石堆积体积分成n份(如图5)，并分别对其宽度Z和厚度Y进行测量(如图6)，第n个体积除了测得其宽和高，还应对其剩余长度进行测量。
现场检测过程中发现，取出网格内砌石后，底部通常容易发生沉降变形，所以现场分两种方法进行测量。
第一种情况：当取出砌石后,底部沉降较小，平整度≤5cm时。
现场砌石堆积体积计算公式为：Vi＝V1+V2+V3+V4+V5+...+Vn。
Vi--砌石堆散体积,单位：m3。
n--分割法将砌石体积分成n份。
其中V1、V2、V3、V4、V5...Vn-1需对厚度Y(1...n-1)、宽度Z(1...n-1)进行测量；长度X(1...n-1)均为100mm；Vn需对厚度Yn、宽度Zn和剩余长度Xn分别进行测量。
第二种情况：当砌石取出后，底部沉降较大，平整度＞5cm时，应对沉降部位高度Y’进行测量(如图7)，然后依次叠加分割法所测体积，按上述公式计算出Vi(如图8)。
分割法测量第1部分堆积体积计算公式为：
Figure BDA0003609285210000021
其中V1、V2、V3、V4、V5...Vn-1的长度X(1...n-1)均为100mm；Vn需对剩余长度Xn进行测量。
砌石堆积密度计算公式为：
Figure BDA0003609285210000031
ρ--砌石堆积密度，单位：kg/m3。
m--砌石的质量,单位：kg。
Vi--砌石堆散体积,单位：m3。
空隙率计算公式为：
Figure BDA0003609285210000032
n--砌石的空隙率，单位：％。
ρs--砌石的表观密度，单位：kg/m3。
ρ--砌石堆积的密度，单位：kg/m3。
其优点在于：
一种网格内砌石结构检测空隙率的方法，需对砌石进行室内试验和现场检测。室内试验测得砌石表观密度，现场检测利用分割法测得砌石的堆积体积和砌石质量，从而计算出砌石堆积密度。本发明不同于现场检测砌石堆积体积时所用的灌水法和灌砂法，适应的形式更广。不同于直接对网体的测量，大大减小了误差。该方法简单易懂，对于现场复杂的检测环境都能很好的适应。
通过结合现有规范的试验检测方法，实现了对网格内部砌石表观密度进行检测，并对砌石结构进行堆积密度检测。这种检测方法，不用考虑网格砌石结构形式，只需要对搬出砌石后剩余网箱分割进行测量，就能检测出其堆积体积，从而计算出网格内砌石空隙率。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图2为本发明要检测网格砌石结构的示意图(红色为砌石，黑色为石笼网)。
图3为本发明四周拉绳勾勒出砌石轮廓的示意图。
图4为本发明分割法分割整个网格轮廓的示意图。
图5为本发明分割法分成n份体积的示意图。
图6为本发明分割后单个体积需要测量的部位示意图。
图7为网格内砌石取出后，底面平整度＞5cm时，本发明需要测量的部位示意图。
图8为底面沉降较大时，本发明需要测量的部位并需要叠加计算体积的示意图。
具体实施方式
现场选取想要检测空隙率的部位，选取6块样品进行室内试验，测得砌石的表观密度。现场对检测部位取出的块石进行质量测量并勾勒出砌石堆散体积轮廓，然后测得其底部平整度，用分割法在长边上按100mm为一个断面用绳子纵向拉直(图4)，将整体分为n份(图5)。当沉降量较小时，可对每块体积进行宽度Z和厚度Y的测量，第n个体积除了测得其宽和高，还应对其剩余长度进行测量(图6)。当沉降量较大时，可再将每块体积进行分割并测量(图7)，然后依次叠加计算出砌石堆积体积(图8)。

Claims (2)

1.一种网格内砌石结构检测空隙率的方法，其特征在于包括下列步骤：
计算砌石表观密度和砌石现场堆积密度；
其中室内取样测出砌石表观密度；
通过现场分割法测出其堆积体积从而计算出现场堆积密度。
2.根据权利要求1所述的一种网格内砌石结构检测空隙率的方法，其特征在于包括下列步骤：
其中：求得砌石堆积体积的方法，现场选取需要检测空隙率的砌石网格；首先在砌石的上部四周用绳拉紧，勾勒出砌石体积；再将网格内砌石全部取出并测得其质量m；将整个砌石堆积体积分成n份，并分别对其宽度Z和厚度Y进行测量，第n个体积除了测得其宽和高，还应对其剩余长度进行测量；
对于底部发生沉降变形，分两种方法进行测量；
第一种情况：当取出砌石后,底部沉降较小，平整度≤5cm时；
现场砌石堆积体积计算公式为：Vi＝V1+V2+V3+V4+V5+...+Vn；
Vi--砌石堆散体积,单位：m3；
n--分割法将砌石体积分成n份；
其中V1、V2、V3、V4、V5...Vn-1需对厚度Y(1...n-1)、宽度Z(1...n-1)进行测量；长度X(1...n-1)均为100mm；Vn需对厚度Yn、宽度Zn和剩余长度Xn分别进行测量；
第二种情况：当砌石取出后，底部沉降较大，平整度＞5cm时，应对沉降部位高度Y’进行测量(如图7)，然后依次叠加分割法所测体积，按上述公式计算出Vi(如图8)；
分割法测量第1部分堆积体积计算公式为：
Figure FDA0003609285200000011
其中V1、V2、V3、V4、V5...Vn-1的长度X(1...n-1)均为100mm；Vn需对剩余长度Xn进行测量；
砌石堆积密度计算公式为：
Figure FDA0003609285200000012
ρ--砌石堆积密度，单位：kg/m3；
m--砌石的质量,单位：kg；
Vi--砌石堆散体积,单位：m3；
空隙率计算公式为：
Figure FDA0003609285200000021
n--砌石的空隙率，单位：％；
ρs--砌石的表观密度，单位：kg/m3；
ρ--砌石堆积的密度，单位：kg/m3。
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