[发明专利]冻土未冻水含量的测试方法

权利要求书

1.一种冻土未冻水含量的测试方法，该方法包括：(1)将现场所取得的测试土样按照指定规格加工；(2)将测试土样冻结至-30～-15℃的低温范围内；(3)在20～35℃的室温空气条件下，依靠自然对流加热融化，记录测试土样的中心温度-时间变化曲线的数据；(4)采用烘干法测试得到测试土样的总含水率；(5)根据土体融化后的温度-时间变化曲线，计算出土体与空气的对流传热系数；(6)根据土体融化过程中的温度相对恒定的特点，确定测试土样的相变温度和相变时间长度；(7)根据土体冻结状态下的温度-时间变化曲线，确定其冻实温度的起点；(8)根据土体融化过程中温度相对恒定的特点，计算出土体融化过程中吸收的总热量，近似认为该总热量即为土体中冰融化所需的热量；(9)计算出土体冻实状态下的未冻水含量；(10)计算出土体融化过程中土体升温和相变各自需要的热量；(11)计算出各个负温条件下土体的未冻水含量，形成融化过程中的未冻水含量特征曲线，并根据完全融化后的未冻水含量与总含水率相同的特点，对计算结果进行校正。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述测试土样的体积不大于33.33cm³。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述测试土样的冻结温度为-30～-22℃。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述室温条件为25℃的恒温空气。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：根据测试的所述温度-时间变化曲线上的数据，采用如下公式进行拟合：

T(t)=Ta+(T0-Ta)exp(-t/k1)0≤t<tdTmtd≤t<tpTa+(Tm-Ta)exp[-(t-tp)/k2]tp≤t]]>

式中，T(t)表示t时刻测试土样的中心温度为T，T_a为空气温度，T₀为测试土样的初始温度，T_m为拟合的土体融化温度，t_d为拟合的冻土融化的相变开始时间点，t_p为拟合的融土温升的相变结束时间点，k₁为冻土特征时间，k₂为融土特征时间。