[发明专利]一种低含水量致密岩土介质的孔隙水压力测试方法

权利要求书

1.一种低含水量致密岩土介质的孔隙水压力测试方法，其特征在于，

测量低含水量的岩土样品的相对湿度RH，根据化学势平衡原理确定第一平衡公式；所述第一平衡公式为：

上述三式合并为第一表达式：

其中，为孔隙水对应的气相中水分子的化学势；为岩土样品孔隙水中水的化学势；为参考状态下气体的化学势；T为温度；为参考气压力，取值为大气压；R为气体常数；为水分子的摩尔质量；为当前状态的气压；为参考状态下纯水的化学势，与相等；为参考水压力，取值为大气压；p^l为当前状态的真实孔隙水压力；为参考状态纯水的密度，设定为常数；Ω^l为表面势能；为孔隙水的活性；所述RH等于

根据所述第一表达式及所述当前状态的真实孔隙水压力与所述测量的孔隙水压力的关系确定第二表达式；

所述当前状态的真实孔隙水压力与所述测量的孔隙水压力的关系为：

其中，为测量的孔隙水压力；

Π为广义渗透压，表示真实孔隙水压力与所述测量的孔隙水压力之间的差值，包括两个部分：一个是Donnan渗透压Π_D，一个是表面力引起的压力

所述第二表达式为：

将所述岩土样品中的所述孔隙水移出成为平衡溶液，测量所述平衡溶液的相对湿度RH_R，根据化学势平衡原理确定第二平衡公式；所述第二平衡公式为：

上述三式合并为第三表达式：

其中，为平衡溶液对应的气相中水分子的化学势；为平衡溶液中水的化学势；为平衡溶液的活性；

将所述第二表达式与所述第三表达式合并计算出所述测量的孔隙水压力

2.如权利要求1所述的低含水量致密岩土介质的孔隙水压力测试方法，其特征在于，所述测量低含水量的岩土样品的相对湿度RH，包括：

将所述岩土样品放入密闭容器内，控制所述密闭容器内的温度为T，使所述岩土样品和周围空气达到平衡；

通过热电偶湿度计测量所述密闭容器的相对湿度；

其中，测量的所述相对湿度即为所述岩土样品的相对湿度RH。

3.如权利要求1所述的低含水量致密岩土介质的孔隙水压力测试方法，其特征在于，所述将所述岩土样品中的所述孔隙水移出成为平衡溶液，测量所述平衡溶液的相对湿度RH_R，包括：

将所述岩土样品的上下两端分别放若干片滤纸，挤压所述岩土样品和所述滤纸，将所述岩土样品中的所述孔隙水压出至所述滤纸上；

将所有所述滤纸最中间的一片所述滤纸放入密闭容器中，控制所述密闭容器内的温度为T；

当所述滤纸和所述密闭容器中的空气达到平衡状态后，通过热电偶湿度计测量所述密闭容器中的相对湿度；

其中，测量的所述相对湿度即为所述平衡溶液的相对湿度RH_R。

4.如权利要求3所述的低含水量致密岩土介质的孔隙水压力测试方法，其特征在于，

将所述岩土样品的上下两端分别放3片所述滤纸；

通过液压千斤顶挤压所述岩土样品及所述滤纸，所述液压千斤顶的压力为100kN。