The present invention provides a method for determining the unfrozen water content by measuring the resistivity, the method includes the steps of using PVC plastic tube preparation cylindrical saturated soil sample; saturated soil samples were determined for the soil particles, pore volume; cross section accounts for the determination of saturated soil sample soil particles, pore water in the area; the saturated soil samples in low temperature test box after freezing in a saturated soil sample of the two round face evenly after the multimeter resistance determination of cylindrical saturated soil sample; resistivity calculation of saturated soil samples at different temperature; resistivity calculation and determination of the full and complete drying in oven drying to determine soil samples after drying the saturated soil sample after saturated soil; calculation of saturated soil sample of unfrozen water volume until the calculated unfrozen water content. The beneficial effect is the method to obtain the different negative temperature of the unfrozen water content, the calculation results are accurate and reliable, the test error of this method is less than 2.4%, to ensure the accuracy of unfrozen water test, can provide convenience for engineering construction in permafrost temperature field calculation.
【技术实现步骤摘要】
通过测量电阻率确定冻土未冻水含量的方法
本专利技术属于土木工程学科岩土工程领域,具体涉及通过测量电阻率来确定冻土中的未冻水含量,主要应用于天然冻土或人工冻土中未冻水含量的测定。
技术介绍
随着世界经济的飞跃发展,人口的不断增长,全球都在需求并寻找更多的生存空间。因此,开发地下空间已经成为人类扩大生存空间的重要方式。而我国改革开放以来,经济和科学技术飞速发展,我国也渐渐意识到地下空间开发利用的重要性。施工企业在广阔的冻土区开发建设中遇到了很多冻土工程问题,其中未冻水含量测试是冻土科学研究中的一个重点和难点问题。在负温条件下,土体中只有部分水发生相变结冰,从而形成了水、冰、空气、土颗粒的多相复杂体系。负温条件下,水和冰的含量是造成冻土物理学性质不稳定的重要因素,因此冻土中未冻水含量的确定对于工程具有重大意义。目前,测定未冻水含量的试验方法主要有如下几种:①量热法,它是基于能量守恒的原理,是测定未冻水含量的经典方法。该方法适合在实验室环境下测定冻土未冻水含量,其测量精度主要取决于仪器的精密程度、试验操作过程的严谨性,虽然具有一定的精度,被许多国家所采用,但试验操作和计算比较繁琐。②核磁共振法(NMR),它是根据冻土中液态水的氢离子体积密度的变化发展而来。在实验室测试中,发现与量热法测定的结果非常吻合,但是NMR法的设备昂贵,测试时间很长。③时域反射分析法(TDR),根据冻土中冰与水介电常数的显著变化发展而成,这种方法操作简单,但是研究表明,土的介电常数容易受土质、温度和重度等物理因素的影响。在冻土的孔隙水分布不均匀时,测试所得介电常数不一定准确。第①、②种未冻水 ...
【技术保护点】
一种通过测量电阻率确定冻土未冻水含量的方法,该方法包括以下步骤:1)利用PVC塑料管制备半径为r,高度为h的圆柱形饱和土样,所述饱和土样的干密度为ρ
【技术特征摘要】
1.一种通过测量电阻率确定冻土未冻水含量的方法,该方法包括以下步骤:1)利用PVC塑料管制备半径为r,高度为h的圆柱形饱和土样,所述饱和土样的干密度为ρd;2)分别利用式(1)和式(2)确定饱和土样中土颗粒、孔隙水所占的体积Vs、Vw,式(1)和式(2)分别为:Vw=πr2·h-Vs(2)式(1)和式(2)中,ρd为饱和土样干密度;π为圆周率;r为饱和土样半径;h为饱和土样高度;ds为饱和土样中土颗粒的相对密度;3)利用式(3)和式(4)确定饱和土样中土颗粒、孔隙水所占的横截面面积Ss、Sw,式(3)和式(4)分别为:Sw=πr2-Ss(4)式(3)和式(4)中,ρd为饱和土样干密度;π为圆周率;r为饱和土样半径;ds为饱和土样中土颗粒的相对密度;4)将饱和土样置于低温试验箱内冷冻24h后取出,在圆柱形饱和土样的上下两个圆面均匀涂抹一层石墨,将铜片布置在石墨上,而后万用表测定圆柱形饱和土样的电阻R;5)利用式(5)计算饱和土样在各温度下的电阻率ρ,式(5)为式中,ρ为圆柱形饱和土样的电阻率;R为圆柱形饱和土样的电阻,依据步骤4)测试获取;S为圆柱形饱和土样的截面面积,可依据πr2计算得到,其中r为饱和土样半径;h为...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨文喜,李顺群,夏锦红,陈之祥,潘林娜,张彦,柴寿喜,王英红,
申请(专利权)人:天津城建大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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