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龍圖騰網(wǎng)獲悉同濟(jì)大學(xué)申請(qǐng)的專利低溫核磁三軸滲流下凍土水分遷移特征測試方法及裝置獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119915647B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-26發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202510397117.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01N3/18；該發(fā)明授權(quán)低溫核磁三軸滲流下凍土水分遷移特征測試方法及裝置是由周潔;周華德;班超;石振明;劉成君;王鑫;陳路佳;龍橋波設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-04-01向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本低溫核磁三軸滲流下凍土水分遷移特征測試方法及裝置在說明書摘要公布了：本申請(qǐng)公開了一種低溫核磁三軸滲流下凍土水分遷移特征測試方法及裝置，涉及凍土測試技術(shù)領(lǐng)域。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)凍結(jié)與滲流的兼容性控制，難以動(dòng)態(tài)捕捉凍土水分遷移特征全過程演化，提出的方案步驟如下：模擬土樣所處環(huán)境真實(shí)圍壓、軸壓及滲流速度；采集土樣凍結(jié)前在滲流作用下的核磁共振圖像、整體及分層T2譜；基于不同溫度梯度逐漸凍結(jié)土樣，實(shí)時(shí)采集土樣在滲流與凍結(jié)耦合作用下的核磁共振圖像、整體及分層T2譜；根據(jù)土樣凍結(jié)全過程采集數(shù)據(jù)，分析土體凍結(jié)過程水分遷移特征的演化規(guī)律。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了全過程、可視化、無損化檢測，能精準(zhǔn)捕捉滲流與凍結(jié)耦合作用下凍土內(nèi)部未凍水含量及孔隙裂隙等水分遷移特征的全過程演化規(guī)律。

本發(fā)明授權(quán)低溫核磁三軸滲流下凍土水分遷移特征測試方法及裝置在權(quán)利要求書中公布了：1.一種低溫核磁三軸滲流下凍土水分遷移特征測試方法，其特征在于，包括： S1、模擬土樣所處環(huán)境的真實(shí)圍壓、真實(shí)軸壓及真實(shí)滲流速度； 按照實(shí)際工況設(shè)定滲流速度，根據(jù)滲流流速傳感器的讀數(shù)判斷土樣是否完全滲流，待監(jiān)測到滲流出口有流量變化且與滲流入口的流量接近時(shí)，認(rèn)為土樣已實(shí)現(xiàn)完全滲流； S2、采集土樣凍結(jié)前在滲流作用下的核磁共振圖像、整體及分層T2譜；整體及分層T2譜是指土樣的整體T2譜和土樣不同高度處的分層T2譜； S3、基于不同溫度梯度逐漸凍結(jié)土樣，實(shí)時(shí)采集土樣在滲流與凍結(jié)耦合作用下的核磁共振圖像、整體及分層T2譜； S4、根據(jù)土樣凍結(jié)前和凍結(jié)過程中的核磁共振圖像、整體及分層T2譜，分析土樣凍結(jié)全過程水分遷移特征的演化規(guī)律；水分遷移特征包括土樣中水分分布情況、水分遷移變化情況、未凍水含量變化情況和孔隙裂隙變化情況； 根據(jù)土樣凍結(jié)前和凍結(jié)過程中的核磁共振圖像、整體及分層T2譜，分析土樣凍結(jié)全過程水分遷移特征的演化規(guī)律，具體包括： 1）根據(jù)土樣凍結(jié)前、凍結(jié)過程中的核磁共振圖像，基于數(shù)據(jù)后處理定性分析土樣凍結(jié)過程中水分分布情況和水分遷移變化情況； 核磁共振圖像是定性分析水分遷移，土樣不同部位水分聚集量不一樣，核磁共振圖像的色彩強(qiáng)弱表征水分多少，判斷水分遷移大概規(guī)律； 2）根據(jù)土樣凍結(jié)前、凍結(jié)過程中的整體及分層T2譜，基于數(shù)據(jù)后處理定量分析土樣凍結(jié)過程中土樣整體及土樣不同高度分層處的未凍水含量變化和孔隙裂隙的演化規(guī)律；孔隙裂隙的演化規(guī)律是根據(jù)孔隙及裂隙半徑的變化確定的； 土體凍結(jié)水分遷移過程主要是觀察凍結(jié)前后土樣中不同高度層的未凍水含量變化；根據(jù)不同凍結(jié)溫度及土樣不同高度處的T2譜反演計(jì)算對(duì)應(yīng)的未凍水含量，即可定量化分析得出水分遷移全過程；T2譜是定量化分析水分信息，通過分層T2譜知道具體位置的未凍水含量，通過不同位置在不同時(shí)刻的未凍水含量確定水分遷移規(guī)律； 土體凍結(jié)裂隙是基于核磁共振圖像所得到的，因?yàn)榱严妒翘烊坏臐B流通道，里面填充著水，核磁共振圖像的原理主要是成像水的信號(hào)信息，因此通過核磁共振圖像直觀看到土體中水的信息，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)凍結(jié)及滲流過程中裂隙的演變圖像，有效捕捉裂隙變化； 未凍水含量的計(jì)算公式為： ； 式中，w u 為土樣凍結(jié)過程中的未凍水含量；w 0 為土樣凍結(jié)前的總含水量；為土樣凍結(jié)前的核磁共振信號(hào)總強(qiáng)度值，核磁共振信號(hào)總強(qiáng)度值根據(jù)T2譜確定；為土樣凍結(jié)過程中的核磁共振信號(hào)總強(qiáng)度值； 孔隙及裂隙半徑的計(jì)算公式為： ； 式中，T2為橫向弛豫時(shí)間；Fs是孔隙特征因子或裂隙特征因子；是表面弛豫率；R是孔隙半徑或裂隙半徑。

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