摘要：在时域反射法（TDR）测试系统中，三针式探头作为应用最广泛的探头形式，其测试区域范围的确定是工程应用中一个重要问题。通过对比分析麦克斯韦方程及地下水渗流方程，利用岩土工程中常用的地下水渗流软件（如：Geostudio 软件中SEEP/W 模块）对一典型的三针式TDR 探头测试区域范围进行计算，并设计了专门的试验对计算结果进行验证。结果显示：①地下水渗流分析软件对三针式TDR 探头测试区域范围的计算结果与试验结果有较好的一致性；②三针式TDR 探头的测试区域近似长半轴为33.0 mm、短半轴为20.7 mm 的椭圆，且该区域内50%的电场能量集中在中间探针周围长半轴为10.7 mm、短半轴为8.7 mm 的椭圆内，显示出较明显的“趋肤效应”；③介质的电导率对三针式TDR 探头测试范围基本无影响。通过该研究，提出了三针式TDR 探头测试范围的计算方法，为工程或试验中该种探头的设计提供了指导。
0 引 言
时域反射法（TDR）作为一种能够对土壤含水率进行原位、快速、准确测试的技术，经过几十年的发展[1-4]，现已被广泛的应用于岩土工程领域。探头作为TDR 测试系统中重要的组成部分，其形式多种多样，如：两针式，三针式，同轴式等。其中三针式探头因其具有构造简单、便于现场使用、信号稳定性强等优点，自Zegelin 等[5]提出以来被广泛应用，是众多探头形式中首选的结构形式。目前，三针式TDR 探头在原位测试及模型试验应用中，主要考虑其测试信号的稳定性及探头在贯入过程中对周围介质的扰动，对探头测试区域范围关注较少。由于测试区域范围的不明确，将导致探头布置的不合理，如探头布置较密而导致测试介质交叉或探头距离目标测试介质边界过近而出现测试结果的表征误差等。
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