一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法，包括：获取阻隔帷幕材料样品进行微观结构测试，分析阻隔帷幕材料的微观结构特性；采集不同固结状态下阻隔帷幕复电阻率响应数据；基于阻隔帷幕材料结构特征参数，建立阻隔帷幕复电阻率频谱参数与渗透系数的关系模型；以微观结构参数为纽带，根据复电阻率频谱参数评价阻隔帷幕材料不同固结状态下的渗透特性。本发明专利技术考虑了阻隔帷幕不同固结状态下渗透系数不同，对阻隔材料进行了时移复电阻率测量，提出了不同固结状态下阻隔帷幕材料基于复电阻率频谱特征参数弛豫时间的渗透性能的量化分析方法，完成了由弛豫时间到渗透系数的转化，为评价阻隔帷幕渗透性提供了一种新方法。种新方法。种新方法。

【技术实现步骤摘要】
一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法


[0001]本专利技术涉及污染场地调查
，更具体的，涉及一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法。

技术介绍

[0002]阻隔技术是针对污染地块地下水修复的重要手段。目前常用的阻隔方式主要通过铺设阻隔帷幕控制污染物的迁移，不同类型的阻隔帷幕在施工运行过程中常会出现不同的质量问题，比如塑性混凝土阻隔帷幕出现的墙体开裂、空洞等问题、深层搅拌混凝土帷幕出现的墙体连续性差的问题以及高压喷射帷幕的墙体离析和架空等问题。针对可能出现的各种质量问题，需要对阻隔帷幕进行质量检测，保证墙体的完整和防渗作用的发挥。
[0003]传统方法主要以钻探取样和利用注水实验研究其渗透特性为主，存在耗时长，成本高，容易对墙体造成破坏，且无法实现长时间监测等问题，利用地球物理勘探技术对阻隔帷幕进行检测，无损、快速，可实现连续检测，并且可针对阻隔帷幕的固结特性进行时移复电阻率测量，获取阻隔帷幕不同固结状态的渗透特性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为克服现有技术的不足，为了解决上述技术问题，本专利技术提出了涉及一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法，包括：获取阻隔帷幕材料样品，对所述阻隔帷幕材料样品进行微观结构测试，分析阻隔帷幕材料的微观结构特性；采集不同固结状态下阻隔帷幕复电阻率响应数据；基于阻隔帷幕材料结构特征参数，建立阻隔帷幕复电阻率频谱参数与渗透系数的关系模型；以微观结构参数为纽带，利用复电阻率频谱参数评价阻隔帷幕材料不同固结状态下的渗透特性。
[0006]本方案中，所述阻隔帷幕材料样品为浇筑前充分搅拌的注浆充填材料，或通过取样钻孔于浇筑完成后获得，钻探取样应在浇筑完成后立即进行，取样位置为阻隔帷幕正上方，取样深度在2~4m为宜，不可对帷幕造成明显破坏，取样后应及时封孔，避免影响其防渗作用的发挥。
[0007]本方案中，表征材料微观结构特征的参数包括：颗粒直径、孔隙度。
[0008]本方案中，所述不同固结状态根据下述公式确定：；其中：表示监测周期（h）；表示不同固结阶段，取值为 ，N为固结完成
时间；表示温度等效系数，，表示浇筑现场的温度,表示标准温度，取值为20℃；表示修正系数，一般取1.02~1.04。
[0009]本方案中，所述复电阻率信号通过跨孔电阻率CT法采集，同时采集电阻率和极化率信号；采集方法为时移复电阻率法，即在同一位置，采用相同的数据采集系统，获取不同时间的复电阻率信号。
[0010]本方案中，所述不同固结状态下材料的孔隙度由下述公式确定：；其中：表示初始孔隙度，表示不同固结阶段，取值为 ，N为固结完成时间。
[0011]本方案中，所述建立关系模型步骤为：步骤S1：利用下述公式得到复电阻率参数：；其中：表示复电阻率；表示供电时间无限长时多孔介质的电阻率；表示多孔介质的极化率；表示弛豫时间；表示角频率；表示频率相关系数；表示虚数单位；提取弛豫时间等复电阻率频谱特征参数；步骤S2：基于前期阻隔多孔介质材料微观结构参数，利用下述公式：；其中：表示渗透系数；表示颗粒直径；表示胶结指数；表示孔隙度；获取阻隔多孔介质材料微观结构参数与渗透系数k之间的关系；结合前期复电阻率数据采集结果，基于公式:；获取复电阻率频谱参数与材料微观结构之间的关系；总结阻隔多孔介质材料微观结构参数与复电阻率频谱特征相应参数弛豫时间的关系如下：；步骤S3：基于步骤S1
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S2，以阻隔多孔介质材料结构特征参数为纽带，通过建立的复电阻率频谱参数与渗透系数的关系模型求取阻隔帷幕材料不同固结状态下的渗透系数，评价其渗透特性。
[0012]本专利技术解决了
技术介绍
中存在的缺陷，本专利技术具备以下有益效果：本专利技术以污染场地注浆阻隔多孔介质材料为研究对象，基于阻隔多孔介质材料的微观结构与复电阻率理论，对阻隔材料样品进行微观结构测试，针对阻隔帷幕不同固结状态下渗透性能不同，开展了时移复电阻率测量，利用最小二乘法拟合复电阻率测量数据与频率域Cole
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Cole模型，开展不同固结状态阻隔帷幕材料复电阻率信号响应研究，提取特征
频谱参数弛豫时间，以材料的微观结构特征为纽带，建立复电阻率频谱特征参数弛豫时间与渗透系数之间的定量关系，提出了不同固结状态下阻隔材料基于复电阻率频谱特征参数弛豫时间的渗透性能的量化分析方法，完成了由弛豫时间到渗透系数的转化，为评价阻隔帷幕渗透性提供了一种新方法。相比利用传统钻探取样及注水实验分析帷幕渗透特性，该方法实现了无损探测、工作效率高、操作便捷，可实现连续检测。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或示例性中的技术方案，下面将对实施例或示例性描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以按照这些附图示出的获得其他的附图。
[0014]图1示出了本专利技术一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法的流程图；图2示出了本专利技术一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法的示意图；图3示出了本专利技术实施例中监测周期和不同固结阶段关系曲线；本专利技术目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0015]为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0016]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0017]图1、2示出了本专利技术一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法的流程图及示意图。
[0018]如图1所示，本专利技术第一方面提供了一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法，包括：S102，获取阻隔帷幕材料样品，对所述阻隔帷幕材料样品进行微观结构测试，分析阻隔帷幕材料的微观结构特性；需要说明的是，所述阻隔帷幕材料样品为浇筑前充分搅拌的注浆充填材料，或通过取样钻孔于浇筑完成后获得，仅需能反映出阻隔帷幕材料特性即可，钻探取样应在浇筑完成后立即进行，取样位置为阻隔帷幕正上方，取样深度在2~4m为宜，不可对帷幕造成明显破坏，取样后应及时封孔，避免影响其防渗作用的发挥。
[0019]在本专利技术实施例中，污染场地典型注浆阻隔帷幕类型为土壤
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膨润土墙和混凝土
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膨润土墙。对膨润土进行水化操作时，膨润土和水的配比为1：7，搅拌完成后放置24h。之后利用场地的原状土和混凝土分别进行阻隔帷幕材料的配置，通过搅拌桩和喷射桩完成浇筑。
[0020]需要说明的是，所述样品微观结构特性可采用 CT 扫描技术、核磁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：获取阻隔帷幕材料样品，对所述阻隔帷幕材料样品进行微观结构测试，分析阻隔帷幕材料的微观结构特性；采集不同固结状态下阻隔帷幕复电阻率响应数据；基于阻隔帷幕材料微观结构特征参数，建立阻隔帷幕复电阻率频谱参数与渗透系数的关系模型；以微观结构特征参数为纽带，利用复电阻率频谱参数评价阻隔帷幕材料不同固结状态下的渗透特性。2.根据权利要求1所述的一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法，其特征在于，所述阻隔帷幕材料样品可为浇筑前充分搅拌的注浆充填材料，或通过取样钻孔于浇筑完成后获得，仅需能反映出阻隔帷幕材料特性即可。利用取样钻孔进行取样时应在浇筑完成后立即进行，取样位置为阻隔帷幕正上方，取样深度为2～4m为，取样后及时封孔。3.根据权利要求1所述的一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法，其特征在于，表征阻隔帷幕材料样品微观结构特征的参数包括：颗粒直径、孔隙度。4.根据权利要求1所述的一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法，其特征在于，所述不同固结状态根据下述公式确定：其中：T表示监测周期；x表示不同固结阶段，x取值为1,2,3
…
N，N为固结完成时间；t表示温度等效系数，T
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表示浇筑现场的温度,T0表示标准温度，取值为20℃；a表示修正系数，取1.02～1.04。5.根据权利要求1所述的一种阻隔帷幕复电阻率信号与渗透性关系的确定方法，其特征在于，所述复电阻率信号通过跨孔电阻率CT法采集，同时采集电阻率和极化率信号。6.根据权利要求5所述的一种阻隔帷幕复电阻率信号与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家铭，李婧，毛德强，李书鹏，郭丽莉，赵瑞珏，邱景琮，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：