[发明专利]一种测量土中裂隙分布和深度的方法

权利要求书

1.一种测量土中裂隙分布和深度的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01，在待测均质土中按电极布置形式布置若干电极，并使至少某两个电极间没有裂隙；所述电极布置形式包括圆形和/或三角形；

S02，根据电极布置形式测量电极之间的视电导率；对于圆形的电极布置形式，测量圆心电极和圆周上各个电极间的视电导率；对于三角形的电极布置形式，测量任意相邻电极间的视电导率；

S03，在测得的视电导率中，视电导率数值最大的两个电极即对应基础电极对，根据有裂隙的电极对间视电导率与基础电极对间视电导率的比值随裂隙深度变化的双曲线关系，推算待测区域内任意两个电极间有无裂隙及裂隙发育深度；

双曲线方程为：K=1-h(L/2)2+h2---(1)]]>

式(1)中，K代表有裂隙的电极对间视电导率与基础电极对间视电导率的比值；L代表两电极间距；h代表裂隙发育深度；

S04，根据推算的待测区域内任意两个电极间有无裂隙及裂隙发育深度的数据，将有裂隙的区段依次相连，即可确定该区域土体内裂隙的分布和走向，亦可标记各段裂隙发育深度。

2.根据权利要求1所述的一种测量土中裂隙分布和深度的方法，其特征在于：K的推导过程如下：

假设待测均质土的土体为半无限空间体，地表以上为完全不导电的空气，地表以下为均质土体；地表有两个点电源A、B，电流为固定值+I和-I，每个点电源在土体中产生的电流场为点状均匀发散，土体中总的电流场由两个点电源各自的电流场叠加得到；

土体中，点电源在距离R处产生的电流密度

在AB连线的中垂线以下深度为h处，A、B产生的电流密度大小相等，即

叠加后的电流密度

式(4)中的α代表AB连线与Ah或Bh之间的夹角；对h进行积分，分别从0到∞和从h到∞，得以下两式，

∫0∞jh→=2IπL---(5)]]>

∫h∞jh→=2IπL(1-h(L/2)2+h2)---(6)]]>

上述的电流密度积分反映了视电导率的大小，式(5)和式(6)两式作比值K，

K=1-h(L/2)2+h2---(1)]]>

当电极间距L一定，则K只与裂隙发育深度h有关，因此式(1)中的比值K可以反映裂隙发育深度。