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原文传递一种裂隙土体表面优势流定量测试方法

专利名称：	一种裂隙土体表面优势流定量测试方法
摘要：	本发明公开了一种裂隙土体表面优势流定量测试方法——红外测优势流，属于岩土监测领域。裂隙土体表面优势流包括裂隙中的纯水流与裂隙附近的土孔隙水流；方法包括首先建立土体表面含水率与界面温差的关系曲线，所述界面温差为环境温度与土体表面温度间的温度差；根据关系曲线确定所述土孔隙水流对应的界面特征温差；之后通过实测界面温差根据关系曲线反演含水率，通过含水率计算土孔隙水流，并将其与纯水流加和得到裂隙土体表面优势流流量。本发明能够定量测定含裂隙土体表面裂隙优势流，具有测量速度快、测量结果直观、探测面积大以及易于实现自动化等优点，是一种新型的数字化无损检测技术。
专利类型：	发明专利
申请人：	南京大学(苏州)高新技术研究院;南京大学
发明人：	唐朝生;杨战鸣;程青;厉林;林宗泽
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-11T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202111330745.0
公开号：	CN114113204A
代理机构：	江苏瑞途律师事务所
代理人：	王玉姣;陈彬
分类号：	G01N25/20;G01N15/08;G;G01;G01N;G01N25;G01N15;G01N25/20;G01N15/08
申请人地址：	215123 江苏省苏州市苏州工业园区仁爱路150号;
主权项：	1.一种裂隙土体表面优势流定量测试方法，所述裂隙土体表面优势流包括裂隙中的纯水流与裂隙附近的土孔隙水流；其特征在于，方法包括以下步骤： 1)建立土体表面含水率与界面温差的关系曲线，所述界面温差为环境温度与土体表面温度间的温度差；根据关系曲线确定所述土孔隙水流对应的界面特征温差；同时测定上述环境温度下的纯水界面温差，所述纯水界面温差为环境温度与纯水表面温度间的温度差； 2)实测的含裂隙土体表面的界面温差；当实测界面温差大于界面特征温差值时即判定为土孔隙水流；当实测界面温差大于纯水界面温差时判定为纯水流； 3)选取所述土孔隙水流对应的实测界面温差，根据所述步骤1)确定的关系曲线计算裂隙表面含水率； 4)根据所述步骤3)得到的裂隙表面含水率及纯水流的面积及深度，按照以下公式计算裂隙土体表面优势流流量： wi＝aΔTi+b Q＝∫∫wimjhds+mw·Sw·h wi为i时刻单元土体的含水率，％；ΔTi为i时刻单元土体对应的界面温差，℃；a和b是含水率与界面温差相关的参数；Q为i时刻对应的裂隙土体表面优势流流量，g；mj为土的干密度，g/cm3；ds为土孔隙水流影响范围内单元土体的上表面积，cm2；mw为纯水的密度，g/cm3；Sw为裂隙纯水流的上表面积，cm2；h为裂隙深度，cm。 2.根据权利要求1所述的裂隙土体表面优势流定量测试方法，其特征在于，步骤1)所述界面特征温差为关系曲线中的两段一次函数趋势线交点所对应的界面温差。 3.根据权利要求2所述的裂隙土体表面优势流定量测试方法，其特征在于，步骤2)所述界面特征温差的测定方式为单侧入渗、双侧入渗或多方向入渗。 4.根据权利要求2或3所述的裂隙土体表面优势流定量测试方法，其特征在于，所述界面温差与纯水界面温差采用红外热成像仪测定。 5.根据权利要求4所述的裂隙土体表面优势流定量测试方法，其特征在于，所述红外热成像仪为FLIR-T620：工作波段为7.8～14μm，相机分辨率640×480pix。 6.根据权利要求5所述的裂隙土体表面优势流定量测试方法，其特征在于，所述红外热成像仪开始测定前采用标准温度进行校准。 7.根据权利要求6所述的裂隙土体表面优势流定量测试方法，其特征在于，采用烘干法测定所述关系曲线中各试样含水率验证红外热成像仪测定结果。 8.根据权利要求2所述的裂隙土体表面优势流定量测试方法，其特征在于，所述关系曲线中含水率梯度间隔为2％或3％，含水率上限为液限。 9.根据权利要求1～3、5～8中任意一项所述的裂隙土体表面优势流定量测试方法，其特征在于，所述土体包括黏性土、粉质黏土、膨胀土中的一种或几种。
所属类别：	发明专利