[发明专利]基于直流电法的地基压实度原位检测装置及方法

权利要求书

1.一种基于直流电法的地基压实度原位检测装置，其特征在于，包括：

检测平台，其包括箱体，所述箱体用于承载下压机构、电场供应系统和探测系统；

下压机构，其安装于所述检测平台上，所述下压机构包括下压杆和下压平板，所述下压平板连接所述下压杆，所述下压机构包括弹簧，其一端连接所述下压平板远离所述下压杆的一面，另一端连接所述箱体的底部；所述下压机构还包括限位器，其安装于所述弹簧上，通过所述限位器保持每次测量刺入的深度一致；

电场供应系统，其包括电池箱、第一供电电极和第二供电电极，所述电池箱安装于所述检测平台上，所述电池箱设置有第一供电电极和第二供电电极，所述第一供电电极和第二供电电极安装于所述下压平板上；

探测系统，其包括串联的电压表、电流表、第一测量探针和第二测量探针，所述电压表和所述电流表安装于所述检测平台上，所述第一测量探针和第二测量探针安装于所述下压平板上，利用所述电压表和电流表分别测量所述第一测量探针和所述第二测量探针之间的电压和电流；

处理器，其安装于所述检测平台上，所述处理器连接所述电池箱、电压表和电流表；

显示器，其连接所述处理器，所述显示器用于显示供电电压、含水率、测量电阻和压实度；

其中，第一供电电极和第二供电电极位于试样直径上对称布置，第一测量探针和第二测量探针与两个供电电极在同一直径上，第一测量探针和第二测量探针对称布置，操作所述下压杆带动所述下压平板做上下定向移动，以使所述第一供电电极、第二供电电极、第一测量探针和第二测量探针刺入被测土体内进行测量，并由处理器根据测量数据计算电阻和压实度；

采用基于直流电法的地基压实度原位检测装置进行检测方法的步骤包括：

S1：选择击实试验方法：确定采用轻型击实试验还是重型击实试验，确定使用小型击实筒还是大型击实筒，确定选用干法还是湿法；

S2：开展击实试验：称量击实筒质量m1，开展击实试验，配制至少5组不同含水率的试样，其中每组试样的土量应足够开展至少3次击实试验，针对每组试样，分别以至少3种击实数开展击实试验；

S3：测量击实样参数：击实完成后，测量击实筒和试样总质量m2，采用基于直流电法的地基压实度原位检测装置先为击实样提供电场环境，测量击实样的电势差△V和电流值I，根据电势差△V和电流值I计算电阻R，再测量击实样含水率w₀；

S4：室内试验成果整理：以含水率为横坐标，干密度为纵坐标，绘制不同击实数下，干密度和含水率的关系曲线，获得最优含水率wopt和最大干密度ρdmax，计算每个击实样的干密度ρd、压实度α、测量电阻R，并在每一检测点处标注含水率w、电阻R、压实度α；

S5：现场检测：采用基于直流电法的地基压实度原位检测装置进行现场检测，先为待测区域提供电场环境，测量获得检测点的电阻R1，再测量检测点的含水率w1；

S6：结果判定：将检测点的含水率w1和电阻R1标注在室内试验成果图上，通过插值获得压实度α1。

2.根据权利要求1所述的基于直流电法的地基压实度原位检测装置，其特征在于，所述检测平台包括：

滚轮，其安装于所述箱体上。

3.根据权利要求2所述的基于直流电法的地基压实度原位检测装置，其特征在于，所述检测平台还包括：

定位器，其安装于所述箱体上。

4.根据权利要求1所述的基于直流电法的地基压实度原位检测装置，其特征在于：所述第一测量探针和第二测量探针为硬质金属良导体。

5.根据权利要求1所述的基于直流电法的地基压实度原位检测装置，其特征在于：所述第一供电电极和第二供电电极为硬质金属良导体。