適用于粗顆粒土的土壤密度測量方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種土壤密度測量方法，具體地是指一種適用于粗顆粒土的土壤密度測量方法。
【背景技術】
[0002]土壤基質是土壤的固體部分，它是保持和傳導物質(水、溶質、空氣)和能量(熱量)的介質，它的作用主要取決于土壤固體顆粒的性質和土壤孔隙狀況。土的密度指單位體積土體的質量，土的密度是反映土壤固體顆粒和孔隙狀況最基本的參數之一 ；土的密度的大小與土壤中礦物質的性質、組成和有機質及水的數量有關。土的密度的大小也是土體的力學性質的重要基礎。
[0003]目前，對于測量土壤密度的方法主要由環刀法、電動取土法、蠟封法、灌水法、灌沙法。環刀法主要適用于可以塑型的不含礫石顆粒的細粒土；電動取土法主要適用于硬塑土，且成本較高；蠟封法主要適用于可以塑型的易破裂土和形態不規則的堅硬土 ；灌水法主要適用于粗粒土和巨粒土，適用于現場測量土壤密度；灌沙法主要適用于現場測定細粒土、砂類土和爍類土，不可以在實驗室測定。
[0004]灌水法的基本步驟如下:
[0005]1)將選定試驗處的試坑地面整平，除去表面松散的土層；
[0006]2)按確定的試坑直徑劃出坑口輪廓線，在輪廓線內下挖至要求深度，邊挖邊將坑內的試樣裝入盛土容器內，稱試樣質量m ;
[0007]3)試坑挖好后，將大于試坑容積的隔水薄膜平鋪于坑內；
[0008]4)向隔水薄膜內加入水，直至內水面與試坑邊緣齊平，持續3?5min，加入水的體積記為V ;
[0009]5)試樣的密度為m/V。
[0010]這種測量方法由于粗顆粒土難以使得試坑地面形成水平面，使得用水測得坑的體積誤差較大。

【發明內容】

[0011]本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提供一種適用于粗顆粒土的土壤密度測量方法。這種方法在挖試坑之前不用將選定試驗處的試坑地面整平，而且提高了測量精度。
[0012]為實現上述目的，本發明采用以下技術方案:
[0013]適用于粗顆粒土的土壤密度測量方法，包括以下步驟:
[0014]1)將選定試驗處的試坑地面上固定放置金屬環；
[0015]2)在步驟1)所述的金屬環內平鋪隔水薄膜，隔水薄膜緊貼金屬環內壁和試坑地面，向隔水薄膜內加入水或標準砂，直至隔水薄膜內水面即將溢出金屬環上端面或隔水薄膜內砂面與金屬環上端面平齊，記加入水或標準砂的體積為V1;
[0016]3)移走步驟2)的隔水薄膜及其內的水或標準砂，在金屬環內的試坑地面挖坑，邊挖邊將試坑內的試樣裝入盛土容器內，挖坑結束后，稱取將盛土容器內的試樣質量m ；
[0017]4)將容積大于試坑和金屬環容積之和的隔水薄膜平鋪于試坑內和金屬環內，隔水薄膜緊貼試坑表面和金屬環內壁，向隔水薄膜內加入水或標準砂，直至隔水薄膜內水面即將溢出金屬環上端面或隔水薄膜內砂面與金屬環上端面平齊，記加入水或標準砂的體積為V2；
[0018]5)試樣的密度為P =。
[0019]在上述方案中，步驟3)中所述的試坑直徑不小于試樣最大粒徑的3倍。
[0020]在上述方案中，步驟1)中所述的金屬環內徑大于步驟3)中所述的試坑直徑。
[0021]在上述方案中，步驟3)中所述的試坑深度不小于試樣最大粒徑的3倍。本發明具有以下有益效果:
[0022]其一，在挖試坑之前不用將選定試驗處的試坑地面整平，簡化操作步驟；
[0023]其二，測量結果準確、可靠，提高了測量結果的精度；
[0024]其三，適用于平均粒徑較大的土壤密度測量，用金屬環的輔助方式，測量粗顆粒土的表面幾何特征以利更準確地測量粗顆粒土的體積。
【具體實施方式】
[0025]為了更好地解釋本發明，以下結合具體實施例進一步闡明本發明的主要內容，但本發明的內容不僅僅局限于以下實施例。
[0026]一種適用于粗顆粒土的土壤密度測量方法，包括以下步驟:
[0027]1)將選定試驗處的試坑地面上固定放置金屬環；
[0028]2)在步驟1)的金屬環內平鋪隔水薄膜，隔水薄膜緊貼金屬環內壁和試坑地面，向隔水薄膜內加入水或標準砂，直至隔水薄膜內水面即將溢出金屬環上端面或隔水薄膜內砂面與金屬環上端面平齊，記加入水或標準砂的體積為V1;
[0029]3)移走步驟2)的塑料薄膜及其內的水或標準砂，在金屬環內的試坑地面挖坑，邊挖邊將試坑內的試樣裝入盛土容器內，挖坑結束后，稱取將盛土容器內的試樣質量m，其中，試坑的直徑和深度為試樣最大粒徑的3倍，金屬環的內徑大于試坑的直徑；
[0030]4)將容積大于試坑和金屬環容積之和的隔水薄膜平鋪于試坑內和金屬環內，塑料薄膜緊貼試坑表面和金屬環內壁，向塑料薄膜內加入水或標準砂，直至隔水薄膜內水面即將溢出金屬環上端面或隔水薄膜內砂面與金屬環上端面平齊，記加入水或標準砂的體積為V2；
[0031]5)試樣的密度為P =。
[0032]其它未詳細說明的部分均屬于現有技術。
【主權項】
1.適用于粗顆粒土的土壤密度測量方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將選定試驗處的試坑地面上固定放置金屬環； 2)在步驟1)所述的金屬環內平鋪隔水薄膜，隔水薄膜緊貼金屬環內壁和試坑地面，向隔水薄膜內加入水或標準砂，直至隔水薄膜內水面即將溢出金屬環上端面或隔水薄膜內砂面與金屬環上端面平齊，記加入水或標準砂的體積為V1; 3)移走步驟2)的隔水薄膜及其內的水或標準砂，在金屬環內的試坑地面挖坑，邊挖邊將試坑內的試樣裝入盛土容器內，挖坑結束后，稱取將盛土容器內的試樣質量m ； 4)將容積大于試坑和金屬環容積之和的隔水薄膜平鋪于試坑內和金屬環內，隔水薄膜緊貼試坑表面和金屬環內壁，向隔水薄膜內加入水或標準砂，直至隔水薄膜內水面即將溢出金屬環上端面或隔水薄膜內砂面與金屬環上端面平齊，記加入水或標準砂的體積為V2; 5)試樣的密度為P=111/^^)02.根據權利要求1所述的適用于粗顆粒土的土壤密度測量方法，其特征在于，步驟3)中所述的試坑直徑不小于試樣最大粒徑的3倍。3.根據權利要求2所述的適用于粗顆粒土的土壤密度測量方法，其特征在于，步驟1)中所述的金屬環內徑大于步驟3)中所述的試坑直徑。4.根據權利要求1所述的適用于粗顆粒土的土壤密度測量方法，其特征在于，步驟3)中所述的試坑深度不小于試樣最大粒徑的3倍。
【專利摘要】本發明公開了一種適用于粗顆粒土的土壤密度測量方法，其包括以下步驟：將選定試驗處的試坑地面上固定放置金屬環；在金屬環內平鋪隔水薄膜，向隔水薄膜內加入水或標準砂，記加入水或標準砂的體積為V1；在金屬環內的試坑地面挖坑，挖坑結束后，稱取挖起試樣質量m；將隔水薄膜平鋪于坑內和金屬環內，向隔水薄膜內加入水或標準砂，記加入水或標準砂的體積為V2；試樣的密度為ρ＝m/(V2-V1)。本發明具有以下有益效果：在挖試坑之前不用將選定試驗處的試坑地面整平，簡化操作步驟；測量結果準確、可靠，提高了測量結果的精度；適用于平均粒徑較大的土壤密度測量。
【IPC分類】G01N9/02
【公開號】CN105403481
【申請號】CN201510708464
【發明人】尚思良, 徐炎兵, 王偉
【申請人】中國電力工程顧問集團中南電力設計院有限公司, 武漢中電工程檢測有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年10月27日