西安理工大学李宏儒获国家专利权
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龙图腾网获悉西安理工大学申请的专利基于物探测试技术的黄土湿陷性评价方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120801686B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-13发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511300882.8,技术领域涉及:G01N33/24;该发明授权基于物探测试技术的黄土湿陷性评价方法及系统是由李宏儒;伏世雄;孙晓卿;张国杰设计研发完成,并于2025-09-12向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于物探测试技术的黄土湿陷性评价方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了基于物探测试技术的黄土湿陷性评价方法及系统,涉及土地勘探领域,包括:在待评价黄土场地布设规则的探测网格,构建场地地理坐标系;实时采集瑞雷波信号,反演横波波速剖面,采集视电阻率数据;钻取浅层土样,测定土性参数,根据场地物探参数和土性参数之间的映射关系,构建模型;将采集数据输入至波速‑含水量关联模型和电阻率‑干密度关联模型中,生成含水量分布场和干密度分布场;基于湿陷系数的物探响应方程计算各探测网格内黄土的湿陷性,输出湿陷系数等值线云图,判定各网格的湿陷等级与湿陷黄土的分布范围。本发明的优点在于:通过精准的非侵入式数据采集与模型分析,生成湿陷性分布场与等值线云图,为工程建设提供科学依据。
本发明授权基于物探测试技术的黄土湿陷性评价方法及系统在权利要求书中公布了:1.基于物探测试技术的黄土湿陷性评价方法,其特征在于,包括: 在待评价黄土场地布设规则的探测网格,构建场地地理坐标系,将场地网格位置数据映射至坐标系中; 通过面波仪沿网格节点实时采集瑞雷波信号,通过频散曲线反演地下0~20m深度范围的横波波速剖面,通过高密度电阻率法沿相同网格采集视电阻率数据; 基于布设的探测网格,选择网格节点周围的代表性位置进行钻孔采样; 对采集到的土样进行实验室分析,获取土性参数,包括:通过烘干法测定土样的含水量,通过质量法测定土样的干密度; 基于不同网格节点的横波波速和土样的含水量数据,通过回归分析来拟合横波波速与含水量之间的关系,构建波速-含水量关联模型,公式为: ; 其中,为黄土的天然含水量,为横波波速,a为对数项系数,b为幂函数系数,c为幂指数; 通过电阻率法获得的视电阻率数据和通过实验室分析得到的干密度在不同网格节点处进行数据收集; 使用回归方法来拟合视电阻率与干密度之间的关系,构建电阻率-干密度关联模型,公式为: ; 其中,为黄土干密度,为视电阻率,为尺度因子,为电阻率指数,为背景密度偏移量; 将采集获取的横波波速数据和视电阻率数据输入至波速-含水量关联模型和电阻率-干密度关联模型中,插值生成含水量分布场和干密度分布场; 基于土壤在饱和水状态下,其体积随水分变化的膨胀量与初始体积的比值,计算获取湿陷系数; 湿陷系数是指土壤在饱和水状态下,其体积膨胀量与土壤初始体积的比值,根据黄土的物理性质与湿陷系数之间的关系,通过已有的波速-含水量关联模型、电阻率-干密度关联模型来推算湿陷系数,通过物探响应方程表示,公式为: ; 其中,为湿陷系数,为饱和态与天然态横波波速差值,为天然状态横波波速,为饱和态与天然态电阻率差值,为天然状态视电阻率,为波速衰减贡献权重,为电阻率变化贡献权重,为电阻率非线性响应指数; 将采集获取的各网格的物探数据和土性参数输入物探响应方程中,计算获取每个探测网格中的湿陷系数; 根据黄土场地区域的深度,进行层次划分,每一层的湿陷系数通过对不同深度处的物探数据进行计算得到,通过对不同深度的湿陷系数进行计算,得到整个区域的湿陷系数分布场,基于计算得到的湿陷系数分布场,生成湿陷系数的等值线图,根据湿陷系数的大小,对湿陷性进行等级判定,通常通过设定阈值来将湿陷系数划分为几个等级,基于各网格的湿陷系数和湿陷等级,得到湿陷黄土的空间分布。
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