[發明專利]一種利用電阻相對變化探測土體裂隙深度和長度的方法

無效

• 申請號: 201310185559.1
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103257159A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 陳亮;王濤;盧亮;付長靜;高為壯;夏兵兵;丁小闖
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 虞希光

技術領域

本發明涉及的是巖土體裂隙深度和長度的探測方法，屬于巖土工程參數探測方法及探測裝置技術領域。

背景技術

土體內部裂隙的定量化研究，在研究早期一般是采用解析的方法，采用工程力學（如彈性理論、斷裂力學等）來解決膨脹土裂隙的分布、深度、開度和延伸度，以及裂隙及其周圍土體的強度和變形特性。但土體內部裂隙的發育情況與表面裂隙的發育并不是一一對應的，解析法必然包含不少假定和簡化，結果的精度還難以驗證。采用破碎土體研究土體裂隙深度的方法破壞了土體內部結構，且精度達不到要求，土體一旦破碎無法進行后續的試驗。

近年來，興起了一種利用電阻率探測土體裂隙深度的方法，但是也有其局限性，在電極尺寸效應土體尺寸的情況下，由于電流路徑與截面都不直觀，所以無法直接計算出土體的對應電阻率。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提出一種利用電阻相對變化測量土體裂隙深度和長度的探測方法。此方法操作簡單，測試時間短，測量結果準確性較高。???

為解決以上技術問題，本發明采取以下技術方案：

一種利用電阻相對變化探測土體裂隙深度和長度的方法，包括如下步驟：

（1）、定義對數電阻比L_RR=ln(R/R₀)：選取無裂隙發育土體的電阻測值作為基準（R₀），將裂隙發育下的電阻測值（R）與基準電阻進行比較；

（2）、定義裂隙深度比：裂隙發育深度度與測量電極距離之比；

（3）、定義水平裂隙長度比：裂隙發育長度與測量電極距離之比；

（4）、室內測定，在裂隙兩側設置成對垂直電極，通以恒定的交流電流，測出兩電極間電壓，計算電阻，換算成對數電阻比；

（5）、建立對數電阻比與裂隙深度比的關系曲線；

（6）、建立對數電阻比與水平裂隙長度比的關系曲線；

（7）、現場測定，同室內試驗方法一樣布置電極，通交流電流，測出電壓，計算電阻，換算成對數電阻比；

（8）、根據室內預先測定的對數電阻比與裂隙深度比關系曲線的特性得出土體裂隙深度發育情況；

（9）、根據室內預先測定的對數電阻比與水平裂隙長度比關系曲線的特性得出土體裂隙長度發育情況。

本發明的有益效果是避開了直接計算土體的電阻率。

在利用電阻率探測土體裂隙深度的方法中，需要直接計算出土體的對應電阻率，可是在電極尺寸效應土體尺寸的情況下，由于電流路徑與截面都不直觀，無法準確計算出土體的對應電阻率。

附圖說明

圖1：本發明實施步驟流程圖。

圖2：對數電阻比與裂隙深度比關系曲線圖。

圖3：對數電阻比與水平裂隙長度比關系曲線圖。

具體實施方式

以下將結合附圖詳細地說明本發明的技術方案。

如圖1為本發明具體實施步驟流程圖，本發明所述的利用電阻相對變化探測土體裂隙深度和長度的方法，包括以下步驟：?

1、定義對數電阻比、裂隙深度比和水平裂隙長度比。（1）、選取無裂隙發育土體的電阻測值作為基準（R₀），將裂隙發育下的電阻測值（R）與基準電阻進行比較，定義對數電阻比為L_RR=ln(R/R₀)；（2）、裂隙深度比定義為裂隙發育深度與測量電極距離之比；（3）、水平裂隙長度比定義為裂隙水平發育長度與測量電極距離之比。

2、通過室內試驗測定對數電阻比與裂隙深度比和對數電阻比與水平裂隙長度比的關系曲線。包括如下步驟：（1）、在裂隙兩側布置成對垂直電極；（2）、通過電極向土體輸入恒流的交流電流，測量出兩電極間的電壓U；（3）、計算測量電阻???????????????????????????????????????????????和對數電阻比L_RR=ln(R/R₀)；（4）、得出對數電阻比與深度裂隙比關系曲線和對數電阻比與水平裂隙長度比關系曲線。