土壤密實(shí)度振動(dòng)響應(yīng)檢測(cè)法的原理
在壓實(shí)施工中, 裝在振動(dòng)壓路機(jī)大滾輪中的振動(dòng)軸( 偏心輪) 高速旋轉(zhuǎn), 產(chǎn)生巨大的激振力將土壤壓實(shí)。振動(dòng)壓路機(jī)與土層所組成的力學(xué)系統(tǒng)可簡(jiǎn)化的模型。M為大滾輪(包括振動(dòng)輪) 的質(zhì)量, K、C 為被壓土層的剛度和阻尼系數(shù), 刀戶(hù)為車(chē)身的等效重量,K產(chǎn)、C / 為車(chē)身和大滾輪間( 主要是減振塊) 的等效剛度和阻尼系數(shù)。
在振動(dòng)壓實(shí)過(guò)程中, 經(jīng)多次滾壓的土層由疏松到緊密, 密實(shí)度逐漸加大,土層的剛度K 和阻尼C 也都相應(yīng)的改變。這些結(jié)構(gòu)參數(shù)的改變必然要引起系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)的變化。因此, 測(cè)量并分析壓路機(jī)的振動(dòng)響應(yīng)信號(hào),就可判定土壤密實(shí)度的大小。安裝在振動(dòng)壓路機(jī)上的振動(dòng)傳感器 ,可以檢取由振動(dòng)激勵(lì)的系統(tǒng)響應(yīng)信號(hào)。在振動(dòng)全`壓實(shí)過(guò)程中, 土壤的剛度由小到大, 土層對(duì)振動(dòng)輪的反力逐漸變大, 響應(yīng)信號(hào)由開(kāi)始( 第一遍滾壓) 的近似正弦波逐漸畸變。在壓向地面的半圈由于土層反力增大而使運(yùn)動(dòng)的幅值減小, 并因阻尼而滯后。逐次滾壓的波形畸變。這樣的畸變信號(hào)用富氏級(jí)數(shù)展開(kāi)必然有明顯的偶次諧波產(chǎn)生, 畸變?cè)絿?yán)重, 諧波分量越大。說(shuō)明土層的剛度增大, 相應(yīng)的土壤密實(shí)度也就越大。