[发明专利]一种渗透过程中土体视电阻率和真电阻率测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种渗透过程中土体视电阻率和真电阻率测试装置及方法。属于岩土工程领域，包括自动加压渗透装置和电阻率测试装置，所述自动加压渗透装置由液压缸、液压杆、压力传感器、密封压缩盖板、透水石板等设备组成；所述电阻率测试装置包括视电阻率测试系统、真电阻率测试系统，所述视电阻率测试系统、真电阻率测试系统分别连接至电路切换器；本发明通过不同质量的水高压渗透至土体中得到不同含水率的土样，并通过真电阻率测试系统和自上而下安有多组线圈电极的视电阻率测试系统测得不同土体含水率下、不同电极间距下视电阻率和真电阻率的变化规律，其中对于渗透系数较大的砂质土样可直接进行渗透，渗透系数较小的粘性土样则需要进行加压渗透。

技术领域

本发明属于岩土工程领域，具体是涉及一种渗透过程中土体视电阻率和真电阻率测试装置及方法。

背景技术

地电特性是表征土的结构变化的一个重要特性，鉴于土体电阻率表征方法具有无损、高效和低成本等优势，被广泛应用于地质勘探、地下水及污染物迁移等研究领域。土体电阻率是在电场控制的范围内导电情况是均匀各向同性时测得的，按测试手段分为视电阻率和真电阻率两类，这两类测试方法往往在实际野外勘探过程中由于地下水的渗透作用，并且由于土体的渗滤沉积效应，水渗入土体后分布是错综复杂的，而渗透系数较大的砂质土相对粘性土孔隙率更大，更易渗入较多的水，水又具有比较好的离子交换性，渗入土体将显著提高土体的导电性能，降低土体的电阻率。

在现有对渗透过程土体电阻率变化特性的研究中，均将视电阻率默认为所测得的最终电阻率，对于另一种测试方法所得到的真电阻率研究较少，而所测得的真电阻率和视电阻率是有本质分别的，两者之间的表征关系有待研究，因此，在此类研究中需要设计一种能够准确测出渗透过程中土体视电阻率和真电阻率变化数据的装置及方法。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出了一种渗透过程中土体视电阻率和真电阻率测试装置及方法，本发明测得不同土体含水率下、不同电极间距下视电阻率和真电阻率的变化规律，用以探究视电阻率和真电阻率之间的关系。

技术方案：为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明所述的一种渗透过程中土体视电阻率和真电阻率测试装置，

包括自动加压渗透装置和电阻率测试装置；

所述的自动加压渗透装置包括加压渗透系统、进水系统及出水系统；

所述加压渗透系统包括日字型横梁(1)、液压杆(2)、液压缸(3)、密封压缩盖板(6)、储水腔(8)、透水石板(9)、排水板(18)及亚克力玻璃柱(26)；

所述进水系统包括水位感应器(14)、储水罐(21)、自吸泵(22)、进水口流量传感器(23)、进水管(24)及止水阀(25)；

所述出水系统包括集水空腔(11)、出水管(12)、集水器(15)及止水阀(25)；

所述电阻率测试装置包括导线(10)、电路切换器(13)、电阻率测试仪(16)、石墨电极板(19)及线圈电极(20)；

进一步的，所述液压缸(3)安设在日字型横梁(1)的顶端的中间位置处，在所述液压缸(3)的下端安设有液压杆(2)，

所述液压杆(2)与液压缸(3)相互连接且两者之间安设有压力传感器(4)，在所述液压杆(2)的另一端安设有密封压缩盖板(6)，所述的密封压缩盖板(6)安设在所述液压杆(2)的下方，在所述液压杆(2)及密封压缩盖板(6)的外部安设有储水腔(8)；

在所述日字型横梁(1)顶端表面、所述液压缸(3)的一侧还安设有液压缸控制器(5)。

进一步的，所述储水罐(21)安设在日字型横梁(1)的内部的中下部，在所述储水罐(21)的上端连接有进水管(24)，