专利名称：一种定量评价土体孔隙率改变的电阻率探测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电阻率探测器，属于岩土工程领域中一种能够连续、定量地测试土层原位孔隙率变化的静力触探装置。
背景技术：
静力触探技术是指利用压力装置将带有触探头的触探杆压入试验土层，通过量测系统测试土的锥尖阻力、侧壁摩阻力等，可确定土的某些基本物理力学特性，如土的变形模 量、土的容许承载力等。静力触探技术至今已有80多年的历史。国际上广泛应用静力触探，部分或全部代替了工程勘察中的钻探和取样。我国于1965年首先研制成功电测式静力触探并应用于勘察。近几年随着传感器技术的快速发展，出现了很多新的静力触探技术，这些技术能够快速、准确地获得土层的孔隙水压力、地震波、污染物性状、温度、甚至影像。目前定量评价土体孔隙率改变的方法主要有光学法和阻力法。常见的光学法测试技术包括立体摄影量测技术、数字成像技术、透明土试验技术、X射线测试技术以及其他图像处理技术。除X射线测试和透明土技术外，光学法只适用于边界透明的模型容器中，这就限制了破坏模式的量测。阻力法一般有热阻法和电阻法两种。虽然电阻法仍可能会阻碍土颗粒破坏模式，但是允许探头附近发生一定范围的变形，并运用一个与土颗粒形状无关、与土体密度成线性的相关关系，得到更为精确的土体孔隙率特征。本发明基于常规的静力触探探头，提供了一种可以连续、定量、准确、快捷的原位测试仪器，为模型试验和岩土工程地基处理提供准确有效的定量评价方法。
发明内容
技术问题本发明要解决的技术问题是针对国内无法土体孔隙率改变的原位定量评价，提出一种可用于岩土工程领域的可定量评价土体孔隙率改变的电阻率探测器。利用该探测器能够有效地定量评价受扰动土体的孔隙率改变大小。技术方案本发明的定量评价土体孔隙率改变的电阻率探测器的上半部采用绝缘PVC材料与不锈钢环形电极组成电阻传感器；在结构上该探头的上半部自上往下顺序相间排列设有绝缘PVC材料和不锈钢环形电极；探头的下半部设有侧壁摩擦筒，侧壁摩擦筒中间设有孔隙水压力传感器，在侧壁摩擦筒的下方连接有圆锥探头，在侧壁摩擦筒与圆锥探头之间设有孔压过滤环。孔压过滤环厚度为5mm,侧壁摩擦筒表面积150cm2。圆锥探头的锥角为60°，锥底截面积为IOcm2，不等端面积比为0. 8。不锈钢环形电极的数量为4个,厚度为I. 5mm,宽度为5mm,排列间距均为IOmm,分布于探头的总长度为50mm。通过探测器内部的电路系统及四个电极同步、连续地量测中间两电极间的电压变化，并根据欧姆定律原理编制计算程序计算电极周围土体的电阻率大小。根据欧姆定律，电阻率探测器所测土体原位电阻率P为
权利要求
1.一种定量评价土体孔隙率改变的电阻率探测器，其特征在于该探测器探头的上半部采用绝缘PVC材料(I)与不锈钢环形电极(2)组成电阻传感器；在结构上该探头的上半部自上往下顺序相间排列设有绝缘PVC材料(I)和不锈钢环形电极(2 );探头的下半部设有侧壁摩擦筒(3)，侧壁摩擦筒(3)中间设有孔隙水压力传感器(4)，在侧壁摩擦筒(3)的下方连接有圆锥探头(5 )，在侧壁摩擦筒(3 )与圆锥探头(5 )之间设有孔压过滤环(6 )。
2.根据权利要求I所述的定量评价土体孔隙率改变的 电阻率探测器，其特征在于孔压过滤环(6)厚度为5mm,侧壁摩擦筒(3)表面积150cm2。
3.根据权利要求I所述的定量评价土体孔隙率改变的电阻率探测器，其特征在于圆锥探头(5)的锥角为60°，锥底截面积为IOcm2，不等端面积比为O. 8。
4.根据权利要求I所述的定量评价土体孔隙率改变的电阻率探测器，其特征在于不锈钢环形电极(2)的数量为4个,厚度为1.5mm,宽度为5mm,排列间距均为IOmm,分布于探头的总长度为50mm。
全文摘要
本发明公布了一种可连续定量评价土体孔隙率改变的电阻率探测器，该探测器探头的的上半部采用绝缘PVC材料(1)与不锈钢环形电极(2)组成电阻传感器；在结构上该探头的上半部自上往下顺序相间排列设有绝缘PVC材料(1)和不锈钢环形电极(2)；探头的下半部设有侧壁摩擦筒(3)，侧壁摩擦筒(3)中间设有孔隙水压力传感器(4)，在侧壁摩擦筒(3)的下方连接有圆锥探头(5)，在侧壁摩擦筒(3)与圆锥探头(5)之间设有孔压过滤环(6)。该探测器具有原位、快速、准确、经济等特点，为模型试验土体扰动评估、土木工程地基处理实践提供有力的检测工具。
文档编号E02D1/00GK102953363SQ20121045722
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者蔡国军, 刘松玉, 张涛, 邹海峰 申请人:东南大学