[发明专利]一种土体弛豫率获取方法

说明书

本发明公开了一种土体弛豫率获取方法，属于岩土工程技术领域。所述土体弛豫率获取方法包括以下步骤：将土颗粒在蒸馏水中浸泡洗净后风干，得到土体；将土体制备成若干试样，若干试样的含水量均不相同；将若干试样放入核磁共振仪中，对若干试样施加序列，反演核磁原始数据，得到若干试样的孔隙水核磁弛豫时间分布曲线；在核磁弛豫时间分布曲线上找出峰点值，根据峰点值获取相对应试样的弛豫率；根据若干试样的弛豫率与若干试样的含水量，作出弛豫率‑含水量图，在弛豫率‑含水量图中找出直线段，并求出直线段弛豫率的平均值，平均值即为土样的最终弛豫率。本发明土体弛豫率获取方法可以快速、直接的测试土体弛豫率，提高了测试效率。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，特别涉及一种土体弛豫率获取方法。

背景技术

岩土介质作为一种工程材料和工程环境，其中水分的物理状态和可能发生的物理变化对岩土体的工程力学性质、工程的施工方法及安全稳定等的影响至关重要。特别是在冻土、含水合物土和非饱和土等多场多相耦合的复杂岩土工程问题中，土体内部水分的含量、迁移与重分布等一系列物理状态变化会明显的影响到土的工程力学特性。膨胀性土与湿陷性土等特殊性土的作用效力也与土中水分含量与分布存在密切关联，表明土体中不同类型孔隙水(主要包括毛细水与吸附水)含量的变化也会导致岩土介质工程力学性质的变化。因此为了确保工程项目的安全及稳定，岩土介质中有关水分迁移与重分布微观过程与机理的研究就显的十分必要。

氢核驰豫时间是质子在射频激发后其相位变化、能量复原所需时间的表征,弛豫时间能反映质子所处环境的结构。然而通过弛豫时间确定物质的微观结构和水分的赋存状态的关键在于确定土水弛豫率，弛豫率代表了土体颗粒对孔隙水弛豫时间影响的强弱，但是，在现有技术中，获得弛豫率的方法，效率低，操作繁琐。

发明内容

本发明提供一种土体弛豫率获取方法，解决了或部分解决了现有技术中获得弛豫率的方法，效率低，操作繁琐，精度低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种土体弛豫率获取方法包括以下步骤：将土颗粒在蒸馏水中浸泡洗净后风干，得到土体；将所述土体制备成若干试样，若干所述试样的含水量均不相同；将若干所述试样放入核磁共振仪中，对若干所述试样施加序列，反演核磁原始数据，得到若干所述试样的孔隙水核磁弛豫时间分布曲线；在所述核磁弛豫时间分布曲线上找出峰点值，根据峰点值获取相对应所述试样的弛豫率；根据若干所述试样的弛豫率与若干所述试样的含水量，作出弛豫率-含水量图，在所述弛豫率-含水量图中找出直线段，并求出直线段弛豫率的平均值，所述平均值即为所述土样的最终弛豫率。

进一步地，当要获取所述土样的纵向弛豫率时；将若干所述试样放入核磁共振仪中，对若干所述试样施加IR序列，得到若干试样的纵向恢复曲线；所述核磁共振仪对所述纵向恢复曲线进行反演，得到若干所述试样的孔隙水在纵向的核磁弛豫时间分布曲线；在所述纵向的核磁弛豫时间分布曲线上找出峰点值，并定义为T₁，根据T₁获取相对应所述试样的纵向弛豫率；根据若干所述试样的纵向弛豫率与若干所述试样的含水量，作出纵向弛豫率-含水量图，在所述纵向弛豫率-含水量图中找出直线段，并求出直线段纵向弛豫率的平均值，所述平均值即为所述土样的最终纵向弛豫率。

进一步地，当要获取所述土样的横向弛豫率时；将若干所述试样放入核磁共振仪中，对若干所述试样施加CPMG序列，得到若干试样的横向衰减曲线；所述核磁共振仪对所述横向衰减曲线进行反演，得到若干所述试样的孔隙水在横向的核磁弛豫时间分布曲线；在所述横向的核磁弛豫时间分布曲线上找出峰点值，并定义为T₂，根据T₂获取相对应所述试样的横向弛豫率；根据若干所述试样的横向弛豫率与若干所述试样的含水量，作出横向弛豫率-含水量图，在所述横向弛豫率-含水量图中找出直线段，并求出直线段横向弛豫率的平均值，所述平均值即为所述土样的最终横向弛豫率。

进一步地，所述试样的其中i＝1或2，ρ_w为水在20℃环境中的密度，w为试样含水量，S为土体比表面积。