本發(fā)明提供一種土工結(jié)構(gòu)物中土體含水率實時測量系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括至少一個探頭，每個所述探頭包括基座和四根硬質(zhì)探針，以便于所述探針插入土樣中，且每根所述探針分別與一信號線的一端連接；四根所述探針相互平行且均勻地固定于所述基座中，以及，四根所述探針的頂部延伸出所述基座；計算機(jī)，用于數(shù)據(jù)計算、分析及顯示；電壓測試儀，信號輸入口與所述探頭連接，以測試不同所述探針之間的電壓信號；信號輸出口與所述計算機(jī)連接，用于將測試結(jié)果傳輸至所述計算機(jī)；交流電流源，與所述探頭連接，用于向所述探頭提供測量電流。本發(fā)明的探針可直接插入土樣中，實時實地測量含水量，大大提高土樣含水量的測試精度。

1.一種土工結(jié)構(gòu)物中土體含水率實時測量系統(tǒng)，其特征在于，包括 ：
至少一個探頭，每個所述探頭包括基座和四根硬質(zhì)探針，以便于所述探針插入土樣中，
且每根所述探針分別與一信號線的一端連接；四根所述探針相互平行且均勻地固定于所述
基座中，以及，四根所述探針的頂部延伸出所述基座 ，所述探針的頂部側(cè)面包裹有絕緣體，
以減少所述探針頂部電場分布不均勻?qū)y試的干擾；
計算機(jī)，用于數(shù)據(jù)計算、分析及顯示 ；
電壓測試儀，信號輸入口與所述探頭連接，以測試不同所述探針之間的電壓信號 ；信
號輸出口與所述計算機(jī)連接，用于將測試結(jié)果傳輸至所述計算機(jī) ；
交流電流源，與所述探頭連接，用于向所述探頭提供測量電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的土工結(jié)構(gòu)物中土體含水率實時測量系統(tǒng)，其特征在于，所述
探針截面呈圓形，相鄰兩根所述探針之間的距離為 1.5cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的土工結(jié)構(gòu)物中土體含水率實時測量系統(tǒng)，其特征在于，所述
探針為鍍銥鉭的鈦棒，所述信號線通過設(shè)于所述探針上的凹形槽與所述探針卡接。
4.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的土工結(jié)構(gòu)物中土體含水率實時測量系統(tǒng)，其特征在于，所述
基座呈管狀，所述探針通過在所述基座中澆筑樹脂而固定在所述基座中。
5.根據(jù)權(quán)利要求 4 所述的土工結(jié)構(gòu)物中土體含水率實時測量系統(tǒng)，其特征在于，所述
基座為 pvc 管。
6.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的土工結(jié)構(gòu)物中土體含水率實時測量系統(tǒng)，其特征在于，還包
括 ：控制儀，所述控制儀連接于所述交流電流源和所述探頭，同時所述電壓測試儀與所述
控制儀連接，以使所述交流電流源能夠連接至所述探頭的兩個所述探針之間，同時使所述
電 壓測試儀能夠連接至所述探頭的另外兩個所述探針之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求 1 所述的土工結(jié)構(gòu)物中土體含水率實時測量系統(tǒng)，其特征在于，與所
述探針連接的所述信號線來自于一單支多股純銅絲漆包線，所述單支多股純銅絲漆包線中
添加有絲棉，外側(cè)為硅膠皮。
8.根據(jù)權(quán)利要求 7 所述的土工結(jié)構(gòu)物中土體含水率實時測量系統(tǒng)，其特征在于，所述
交流電流源為交流恒流源。
9.一種土工結(jié)構(gòu)物中土體含水率實時測量方法，其特征在于，采用權(quán)利要求 1-8 任一
所述的土工結(jié)構(gòu)物中土體含水率實時測量系統(tǒng)，并采用如下步驟 ：
將探頭分別插入不同含水量且相同壓實度的土樣中，將每個探頭上的探針分別編號為
a 針、b 針、c 針和 d 針 ；
操作控制儀使得相鄰的兩個探針 a 針和 d 針與交流電流源連接，并提供交流電流 ；
操作控制儀并通過電壓測試儀測得 b 針與 c 針之間的電壓，由此計算機(jī)計算出第一測試
電阻 ；
然后操作控制儀，通過交流電流源在 a 針與 b 針上施加交流電流 , 并通過電壓測
試儀測得 c 針與 d 針之間的電壓，由此計算機(jī)計算出第二測試電阻 ；
基于第一測試電阻和第二測試電阻，利用 VDP 理論，計算機(jī)計算出對應(yīng)土層的電阻率
；
根據(jù)預(yù)先標(biāo)定的土層電導(dǎo)率與含水率的對應(yīng)關(guān)系確定各土樣的含水率，從而獲得土樣
含水量分布變化曲線，確定對應(yīng)各點位的含水率。