[發明專利]基于直流電法的地基壓實度原位檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 202210257108.3
• 申請日: 2022-03-16
• 公開（公告）號: CN114324487B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 任杰;耿之周;徐鍇;吳志強;關云飛;陳海波;付懷合;叢建;錢彬;唐譯;鮑尤智;韓迅;陳建東
• 申請（專利權）人: 水利部交通運輸部國家能源局南京水利科學研究院
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 李柏柏

1.一種基于直流電法的地基壓實度原位檢測裝置，其特征在于，包括：

檢測平臺，其包括箱體，所述箱體用于承載下壓機構、電場供應系統和探測系統；

下壓機構，其安裝于所述檢測平臺上，所述下壓機構包括下壓桿和下壓平板，所述下壓平板連接所述下壓桿，所述下壓機構包括彈簧，其一端連接所述下壓平板遠離所述下壓桿的一面，另一端連接所述箱體的底部；所述下壓機構還包括限位器，其安裝于所述彈簧上，通過所述限位器保持每次測量刺入的深度一致；

電場供應系統，其包括電池箱、第一供電電極和第二供電電極，所述電池箱安裝于所述檢測平臺上，所述電池箱設置有第一供電電極和第二供電電極，所述第一供電電極和第二供電電極安裝于所述下壓平板上；

探測系統，其包括串聯的電壓表、電流表、第一測量探針和第二測量探針，所述電壓表和所述電流表安裝于所述檢測平臺上，所述第一測量探針和第二測量探針安裝于所述下壓平板上，利用所述電壓表和電流表分別測量所述第一測量探針和所述第二測量探針之間的電壓和電流；

處理器，其安裝于所述檢測平臺上，所述處理器連接所述電池箱、電壓表和電流表；

顯示器，其連接所述處理器，所述顯示器用于顯示供電電壓、含水率、測量電阻和壓實度；

其中，第一供電電極和第二供電電極位于試樣直徑上對稱布置，第一測量探針和第二測量探針與兩個供電電極在同一直徑上，第一測量探針和第二測量探針對稱布置，操作所述下壓桿帶動所述下壓平板做上下定向移動，以使所述第一供電電極、第二供電電極、第一測量探針和第二測量探針刺入被測土體內進行測量，并由處理器根據測量數據計算電阻和壓實度；

采用基于直流電法的地基壓實度原位檢測裝置進行檢測方法的步驟包括：

S1：選擇擊實試驗方法：確定采用輕型擊實試驗還是重型擊實試驗，確定使用小型擊實筒還是大型擊實筒，確定選用干法還是濕法；

S2：開展擊實試驗：稱量擊實筒質量m1，開展擊實試驗，配制至少5組不同含水率的試樣，其中每組試樣的土量應足夠開展至少3次擊實試驗，針對每組試樣，分別以至少3種擊實數開展擊實試驗；

S3：測量擊實樣參數：擊實完成后，測量擊實筒和試樣總質量m2，采用基于直流電法的地基壓實度原位檢測裝置先為擊實樣提供電場環境，測量擊實樣的電勢差△V和電流值I，根據電勢差△V和電流值I計算電阻R，再測量擊實樣含水率w₀；

S4：室內試驗成果整理：以含水率為橫坐標，干密度為縱坐標，繪制不同擊實數下，干密度和含水率的關系曲線，獲得最優含水率wopt和最大干密度ρdmax，計算每個擊實樣的干密度ρd、壓實度α、測量電阻R，并在每一檢測點處標注含水率w、電阻R、壓實度α；

S5：現場檢測：采用基于直流電法的地基壓實度原位檢測裝置進行現場檢測，先為待測區域提供電場環境，測量獲得檢測點的電阻R1，再測量檢測點的含水率w1；

S6：結果判定：將檢測點的含水率w1和電阻R1標注在室內試驗成果圖上，通過插值獲得壓實度α1。

2.根據權利要求1所述的基于直流電法的地基壓實度原位檢測裝置，其特征在于，所述檢測平臺包括：

滾輪，其安裝于所述箱體上。

3.根據權利要求2所述的基于直流電法的地基壓實度原位檢測裝置，其特征在于，所述檢測平臺還包括：

定位器，其安裝于所述箱體上。

4.根據權利要求1所述的基于直流電法的地基壓實度原位檢測裝置，其特征在于：所述第一測量探針和第二測量探針為硬質金屬良導體。

5.根據權利要求1所述的基于直流電法的地基壓實度原位檢測裝置，其特征在于：所述第一供電電極和第二供電電極為硬質金屬良導體。