概 要：在土石壩以及堤防，道路，鐵道等的建設中，對于填土的質量管理是十分重要的。但是，由于不同土體的粒徑，剛度變化大，目前尚缺乏一種適用于廣泛土質材料的快速檢測技術。本文提出了一種基于赫茲沖擊理論的快速檢測技術（落球檢測技術，簡稱FBI）。該技術用一個剛性球體從一定高度落下，通過計測其與土體的沖擊過程來推算對象土體的壓縮模量。由于其壓縮應變較大，并考慮了土體的塑性特征，使得其測試結果安定可靠并具有很高的測試效率。經過幾十個對比試驗的驗證，表明了該技術可適用于從粘土到礪石，水泥土的較為廣泛土質材料。最后，本文還介紹了該技術在一座土石壩心墻材料施工管理中的應用實例。
關鍵詞： 土石壩，填土，質量管理，落球檢測技術
落球檢測技術的原理
我們開發了新的 “落球檢測”的技術。將一個內置傳感器的球體或球冠（先端曲率半徑10cm，重12-18kg，鋁制或鐵制），從一定的高度（一般為50cm）落到對象材料上，通過測試其與地基材料的碰撞過程（接觸時間等參數）來推算材料的變形特性。
其中，最主要的測試參數為接觸時間。當然，在硬的地基上，球和地基的接觸時間要比在軟的地基上更短。根據測試的接觸時間，利用Hertz 沖擊理論（式1）[5]，通過數值計算，可以直接直接計算材料的變形特性。
落球檢測技術的特點
(1) 出色的工作性：只是讓球落下的試驗，能實時得到測量結果。一點的工作時間是10 秒左右，15 分種實際檢測了100 點。
(2) 適用材料：該技術能適用于從軟弱粘土～硬質礫巖在廣大范圍的材料。同時，按照對象材料的粒直徑和剛性等，通過改變落下機構(球)的尺寸可以構筑最適合的系統，而無需重復進行過多的相關性試驗。
(3) 檢測精度：本檢測技術的測量過程中，地基材料的應變水平很大(大概數百分比左右)，因此材料的變形特性和強度特性充分地發揮，從而在理論保證了能得到較高精度。并且，根據地基材料的特性(壓縮特性和粘性)，對分析手法的改良，球·測量系統的最優化,和多回數檢測結果處理手法的改善等，大幅度提高了檢測精度。同時，長期以來困擾的，落下式檢測技術在碰上大粒徑材料時檢測結果偏大的問題，也得到了很好的解決。
(4) 檢測范圍：根據種種的討論結果，在現有式樣的條件下（先端曲率半徑10cm，重12-18kg），有效檢測范圍推定為表層開始到深度20cm 左右。如果需要更深的檢測范圍，則需要采用更大的球體。
