CN116821564B - 面向积水区沙化处理的添加剂质量计算系统、方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种面向积水区沙化处理的添加剂质量计算系统、方法及存储介质，属于土木工程建造与智能化管理技术领域；添加剂质量计算系统包括体积计算模块、泥土质量计算模块、细沙质量计算模块、水泥质量计算模块，用于接收积水区基础数据，并分别计算积水区内水和淤泥体积、泥土质量、细沙质量、水泥质量。本发明提供的系统以及方法充分利用了施工区已有物料，即泥土、细沙、水泥，考虑了积水区行车和挖填的需要，设计的添加剂配合比能快速处理积水和淤泥，且兼顾泥土和细沙性质，保障施工进度和施工需求，为经济高效、节能环保地施工提供技术保障。
Description
技术领域
本发明属于土木工程建造与智能化管理技术领域，尤其涉及一种面向积水区沙化处理的添加剂质量计算系统、方法及存储介质。
背景技术
为了保证施工进度，施工区内的积水区往往需要快速处理，当无法满足立即抽水、晒干等处理条件时，需就地处理。为了满足日后行车、挖除、回填等处理，积水区处理后的效果不同于固化，即不能硬化处理，需进行沙化处理，处理后要兼具土壤和细沙的优点，即需要像土壤具有一定的黏性，也有需要像细沙具有一定的松散度。因此，沙化处理的配合比设计至关重要。已有研究多集中于混凝土及其各类添加剂的配合比设计，也有淤泥固化处理设计，但未充分考虑沙化的需求；且已有研究中设计的添加剂并不属于施工区常见物料，需要采购，除了带来经济成本外，也有一定的延迟性，会对施工进度和成本带来一定的影响。因此，本发明设计了一种面向积水区沙化处理的添加剂质量计算系统、方法及存储介质，针对需沙化处理的积水区，在无需其他操作的前提，充分利用施工区常见的泥土、细沙、水泥这三种物料，使其快速满足行车、挖填等需求，能够为施工区高效、经济、绿色施工提供理论支持和技术保障。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种面向积水区沙化处理的添加剂质量计算系统、方法及存储介质，充分利用了施工区常见物料作为沙化处理的添加剂来实现积水区沙化处理，为施工区高效、经济、绿色施工提供了理论支持和技术保障。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种面向积水区沙化处理的添加剂质量计算系统，包括体积计算模块、泥土质量计算模块、细沙质量计算模块、水泥质量计算模块，用于接收积水区基础数据，并分别计算积水区内水和淤泥体积、泥土质量、细沙质量、水泥质量。
一种利用上述面向积水区沙化处理的添加剂质量计算系统的面向积水区沙化处理的添加剂质量计算方法，包括如下过程：
步骤1：采集积水区基础数据，包括积水区面积 、积水区最大宽度/>、积水最大深度/>、淤泥最大厚度/>，然后将积水区基础数据输入体积计算模块中；
步骤2：体积计算模块计算积水区内水的体积以及淤泥的体积，并将计算结果传递至泥土质量计算模块、细沙质量计算模块以及水泥质量计算模块；
步骤3：泥土质量计算模块接收体积计算模块传递的积水区内水的体积数据后，计算泥土质量，并将计算结果传递至水泥质量计算模块；
步骤4：细沙质量计算模块接收体积计算模块传递的积水区内水的体积、积水区内淤泥的体积数据后，计算细沙质量，并将计算结果传递至水泥质量计算模块；
步骤5：水泥质量计算模块基于接收的积水区内水的体积、积水区内淤泥的体积、泥土质量、细沙质量数据后，计算水泥质量。
进一步地，所述步骤2中，积水区内水的体积通过下式计算得到：
。
进一步地，所述步骤2中，积水区内淤泥的体积通过下式计算得到：
；
其中，。
进一步地，所述步骤3中，泥土质量通过下式计算得到：
式中，为沙化程度系数，/>；/>为积水区内水的体积。
进一步地，所述步骤4中，细沙质量通过下式计算得到：
式中，为沙化程度系数，且/>；/>为积水区内水的体积；/>为积水区内淤泥的体积。
进一步地，所述步骤5中，水泥质量通过下式计算得到：
式中，为沙化程度系数，/>取值为0.5；/>、/>分别为泥土和细沙的含水率；/>为积水区内水的体积；/>为积水区内淤泥的体积；/>为泥土质量；/>为细沙质量。
一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述面向积水区沙化处理的添加剂质量计算方法的步骤。
本发明具有如下有益效果：
本发明充分利用了施工区常见物料作为沙化处理的添加剂，即泥土、细沙、水泥，考虑了积水区行车和挖填的需要，设计的添加剂配合比能够快速处理积水和淤泥，且兼顾泥土和细沙性质，保障施工进度和施工需求；该方法计算方便，沙化添加剂可就地取材，便宜且易于获得，沙化过程时间短，为经济高效、节能环保地施工提供技术保障。
附图说明
图1为本发明所述面向积水区沙化处理的添加剂质量计算方法流程图；
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1：
本实施例中，积水区沙化处理的添加剂共有泥土、细沙、水泥三种。
本发明所述面向积水区沙化处理的添加剂质量计算系统，包括体积计算模块、泥土质量计算模块、细沙质量计算模块、水泥质量计算模块，用于接收积水区基础数据，并分别计算积水区内水和淤泥体积、泥土质量、细沙质量、水泥质量。
利用上述面向积水区沙化处理的添加剂质量计算系统的积水区沙化处理的添加剂质量计算方法如图1所示，包括如下过程：
步骤1：采集积水区基础数据，包括积水区面积 、积水区最大宽度/>、积水最大深度/>、淤泥最大厚度/>，然后将积水区基础数据全部输入体积计算模块中；
步骤2：体积计算模块首先利用下式计算积水区内水的体积，并将计算结果传递至泥土质量计算模块、细沙质量计算模块以及水泥质量计算模块：
然后利用下式计算积水区内淤泥的体积，并将计算结果传递至细沙质量计算模块以及水泥质量计算模块：
其中，。
步骤3：泥土质量计算模块接收体积计算模块计算所得积水区内水的体积，然后利用下式计算泥土质量/>，并将计算结果传递至水泥质量计算模块：
式中，为沙化程度系数，/>。
步骤4：细沙质量计算模块接收体积计算模块计算所得积水区内水的体积、积水区内淤泥的体积/>后，利用下式计算细沙质量/>，并将计算结果传递至水泥质量计算模块：
式中，为沙化程度系数，且/>和/>的取值满足/>。
步骤5：水泥质量计算模块首先接收积水区内水的体积、积水区内淤泥的体积、泥土质量/>、细沙质量/>后，利用下式计算水泥质量/>：
式中，为沙化程度系数，/>默认取值为0.5；/>、/>分别为泥土和细沙的含水率；
然后输出泥土质量、细沙质量/>、水泥质量/>数据，即为所需的积水区沙化处理添加剂质量数据，按照该配比进行积水区沙化处理施工即可。
本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述积水区沙化处理的添加剂质量计算方法的步骤。
实施例2：
某隧道工程的施工区内有一积水区，其面积为3.6平方米，最大宽度为2米，积水最大深度为1米，淤泥最大厚度为30厘米；由于该积水区及其附近区域需通行车辆，且后续要经过挖走后回填流程，因此不可做硬化，须做沙化处理；现场有泥土、细沙、水泥，可用于沙化处理的添加剂，其中泥土和细沙的含水率均为8%；已知沙化程度系数取值为{1.2, 0.8, 0.5}。
（1）根据上述信息可知：积水区面积=3.6 m2、积水区最大宽度/>=2.0 m、积水最大深度/> =1.0 m、淤泥最大厚度/>=0.3 m；
（2）积水区内水的体积为：
；
，则积水区内淤泥的体积/>为：
；
（3）泥土质量为：
；
（4）细沙质量为：
（5）水泥质量为：
；
则沙化处理该小型积水区的添加剂质量分比为：泥土1.15 kg、细沙3.26 kg、水泥1.86 kg；将这3类添加剂充分与该积水区内积水和淤泥搅拌后，1天后即满足行车要求，3天后性质与泥土相近，方便挖走和回填操作。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种面向积水区沙化处理的添加剂质量计算方法，其特征在于，包括如下过程：
步骤1：采集积水区基础数据，包括积水区面积、积水区最大宽度、积水最大深度、淤泥最大厚度，然后将积水区基础数据输入体积计算模块中；
步骤2：体积计算模块计算积水区内水的体积以及淤泥的体积，并将计算结果传递至泥土质量计算模块、细沙质量计算模块以及水泥质量计算模块；
步骤3：泥土质量计算模块接收体积计算模块传递的积水区内水的体积数据后，计算泥土质量，并将计算结果传递至水泥质量计算模块；
步骤4：细沙质量计算模块接收体积计算模块传递的积水区内水的体积、积水区内淤泥的体积数据后，计算细沙质量，并将计算结果传递至水泥质量计算模块；
步骤5：水泥质量计算模块基于接收的积水区内水的体积、积水区内淤泥的体积、泥土质量、细沙质量数据后，计算水泥质量；
所述步骤2中，积水区内水的体积Vw通过下式计算得到：
式中，S为积水区面积，Hw为积水最大深度；
所述步骤2中，积水区内淤泥的体积Vy通过下式计算得到：
式中，Hy为淤泥最大厚度，W为积水区最大宽度；
所述步骤3中，泥土质量Gn通过下式计算得到：
Gn＝an·(0.8Vw)；
式中，an为沙化程度系数，1.0≤an≤1.5；
所述步骤4中，细沙质量Gs通过下式计算得到：
Gs＝as·(2.8Vw+1.4Vy)；
式中，as为沙化程度系数，且an+as＝2.0；
所述步骤5中，水泥质量Gh通过下式计算得到：
Gh＝ah·[2.0Vw+1.2Vy+2.0(Gn·ρn+Gs·ρs)]；
式中，ah为沙化程度系数，ah取值为0.5；ρn、ρs分别为泥土和细沙的含水率。
2.一种用于实现权利要求1所述面向积水区沙化处理的添加剂质量计算方法的系统，其特征在于，包括体积计算模块、泥土质量计算模块、细沙质量计算模块、水泥质量计算模块，用于接收积水区基础数据，并分别计算积水区内水和淤泥体积、泥土质量、细沙质量、水泥质量。
3.一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1所述面向积水区沙化处理的添加剂质量计算方法的步骤。
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