申请/专利权人：西安交通大学

申请日：2023-12-08

公开（公告）日：2024-05-10

公开（公告）号：CN117665260B

主分类号：G01N33/24

分类号：G01N33/24;G06F30/20;G06F17/18;G06F111/10;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.10#授权;2024.03.29#实质审查的生效;2024.03.08#公开

摘要：本发明公开了一种土体持水曲线预测方法、系统、设备及存储介质，涉及非饱和土水力学测试技术领域，包括以下步骤：将土体试验样品完全饱和并进行脱湿实验，采集初始脱湿曲线上的多个第一数据点并进行拟合，得到初始脱湿曲线的参数；获取试验样品前期最大基质吸力和残余含气量之间的对应关系得到二次定量关系式，进而得到土体最大残余含气量；通过简化方式获取主吸湿曲线的参数；采用主滞回圈内的实测数据进行标定，得到土体材料参数，将上述参数输入至数值分析程序，得到水力状态下土体持水曲线。本发明在初始脱湿曲线的参数的基础上通过简化方式获取主吸湿曲线的参数，避免了吸湿边界曲线参数测定耗时费力问题。

主权项：1.一种土体持水曲线预测方法，其特征在于，包括以下步骤：将土体试验样品完全饱和并进行脱湿实验，根据实验数据得到初始脱湿曲线；采集所述初始脱湿曲线上的多个第一数据点，并对多个第一数据点进行拟合，得到初始脱湿曲线的参数；获取试验样品前期最大基质吸力和残余含气量之间的对应关系，将对应关系与二次定量关系式结合，得到土体最大残余含气量；对初始脱湿曲线采用VG模型，通过简化方式获取主吸湿曲线的参数；采用滞回圈内的任意实测数据进行标定，得到土体材料参数；所述滞回圈为初始脱湿曲线与主吸湿曲线围成的区域；根据初始脱湿曲线的参数、土体最大残余含气量、主吸湿曲线的参数以及土体材料参数进行分析，根据分析结果得到任意水力状态下土体持水曲线；通过VG模型对多个第一数据点进行拟合，拟合公式如下所示： 式中，Se为土体有效饱和度，Sr为土体饱和度，为土体残余饱和度，sc为土体基质吸力，n、m、α为VG模型的经验拟合参数，参数α在数值上等于进气值的倒数，n为孔径分布参数，m是与曲线整体对称性有关的参数，m＝1-1；获取试验样品前期最大基质吸力和残余含气量之间的对应关系，包括以下步骤：选取初始脱湿曲线上的多个第二数据点；根据多个第二数据点对试验样品再次进行脱湿实验，进而获取试验样品前期最大基质吸力和残余含气量之间的对应关系；所述前期最大基质吸力为土体在干湿循环中所经历的最大基质吸力，残余含气量为土体最终吸湿平衡后与完全饱和状态时含水量的差值；所述二次定量关系式如下式所示： 式中，为土体脱吸湿路径转换时饱和度，即前期最大基质吸力所对应饱和度，为土体最大残余含气量，为任意基质吸力对应土体残余含气量；通过简化方式获取主吸湿曲线的参数，包括： nMW＝nID 式中，αMW、、nMW为土体主吸湿曲线对应的VG模型参数，η为简化参数，为土体主吸湿曲线对应的最大饱和度；根据初始脱湿曲线的参数、土体最大残余含气量、主吸湿曲线的参数以及土体材料参数进行分析，根据分析结果得到水力状态下土体持水曲线，包括以下步骤：将初始脱湿曲线的参数、土体最大残余含气量、主吸湿曲线的参数以及土体材料参数输入至数值分析程序，获得边界线；在边界线内通过任意扫描曲线斜率计算含水率的增量；更新增量下相应的含水量、吸力和扫描曲线斜率，输出土体持水曲线。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安交通大学 一种土体持水曲线预测方法、系统、设备及存储介质

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