[发明专利]土体含水率检测方法、检测系统及贯入装置

权利要求书

1.一种土体含水率检测方法，所述检测方法能应用在现场路基压实之后土体的含水率测量中，道路压实一层层铺，一层层压实，每层土厚度不同，深度不同，实现在不同深度的含水率预测；该检测方法包括以下内容：

室外采集不同类型的土体，获得不同种类土体的土体干密度，通过改变加水量控制土体中的含水率，获得不同含水率的不同土体的试验样本，针对试验样本，在不同试验样本表面施加不同的竖向压力，改变弯曲元传感器的贯入深度，测得的不同试验样本在不同竖向压力下、不同入土深度的剪切波速，将土体干密度、入土深度、土体类型、竖向压力、剪切波速和对应的含水率作为一组数据，进而获得所有试验样本的多组数据，构成数据集；

将土体干密度、入土深度、剪切波速、土体类型、竖向压力作为特征值，含水率作为目标值，构建人工神经网络模型，利用数据集对人工神经网络模型进行训练，获得训练好的人工神经网络模型；

将待测土体的土体干密度、入土深度、剪切波速、土体类型、竖向压力输入训练好的人工神经网络模型即能获得现场施工的土体含水率；所述待测土体的土体剪切波速、入土深度由现场测得，所述待测土体的竖向压力根据地基处理机械的施工参数换算得到。

2.根据权利要求1所述的土体含水率检测方法，其特征在于，所述土体剪切波速由内置弯曲元传感器的贯入装置测量，所述贯入装置包括：两个竖向平行探杆(2)、固定连接两个平行探杆的连接杆(1)，每个平行探杆上都刻有刻度尺(4)，探杆(2)为多层可伸缩套杆，相邻层的套杆通过弹簧卡扣连接，弹簧卡扣按下后其连接在其上的下一层套杆伸出，多层可伸缩套杆全部展开时其表面上的刻度尺刻度连续，根据入土深度改变可伸缩套杆的展开层数，保证可伸缩套杆刻度量程始终大于入土深度；

所述探杆内同轴设置有空杆，空杆与最内层的套杆内壁连接固定，螺杆穿过空杆并穿出探杆，且螺杆偏心安装，螺杆的底部固定连接有第一三角滑块，在螺杆上部安装有旋转螺母，旋转螺母能控制螺杆上下移动，带动螺杆(9)底端的第一三角滑块上下移动；

在末端的探杆上管壁上预留有供弯曲元传感器推出孔位，在该孔位的水平面上设置有供弯曲元传感器移动的导轨(14)，导轨固定在最内层套杆内部且与最内层套杆内壁固定，弯曲元传感器的内侧连接第二三角滑块，第一三角滑块和第二三角滑块的两个倾斜面相接触，在螺杆上下移动过程中第一三角滑块通过斜面挤压第二三角滑块，使第二三角滑块沿着导轨(14)发生水平方向上的移动，将弯曲元传感器推出孔位，两个探杆上的弯曲元传感器，一个是接收弯曲元传感器，另一个是发射弯曲元传感器。

3.根据权利要求2所述的土体含水率检测方法，其特征在于，在弯曲元传感器上方的第二三角滑块和探杆内壁之间固定安装有弹簧，收回弯曲元传感器时先反向旋转螺母，弹簧(15)解除压缩状态的过程中，向内推动第二三角滑块，使弯曲元传感器复位。

4.根据权利要求2所述的土体含水率检测方法，其特征在于，在弯曲元传感器(6)的推出孔位的探杆管壁上以弯曲元传感器为中心上下对称设置有两个弯曲元传感器保护结构(5)。

5.根据权利要求2所述的土体含水率检测方法，其特征在于，所述空杆的内径大于螺杆直径，且能容纳电缆即可。