適用于粗顆粒土的土壤密度測量方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)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(huán)刀法、電動取土法、蠟封法、灌水法、灌沙法。環(huán)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(tài)不規(guī)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(xù)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(fā)明內容】

[0011]本發(fā)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(fā)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(huán)；
[0015]2)在步驟1)所述的金屬環(huán)內平鋪隔水薄膜，隔水薄膜緊貼金屬環(huán)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(huán)上端面或隔水薄膜內砂面與金屬環(huán)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(huán)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(huán)容積之和的隔水薄膜平鋪于試坑內和金屬環(huán)內，隔水薄膜緊貼試坑表面和金屬環(huán)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(huán)上端面或隔水薄膜內砂面與金屬環(huán)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(huán)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(fā)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(huán)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(fā)明，以下結合具體實施例進一步闡明本發(fā)明的主要內容，但本發(fā)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(huán)；
[0028]2)在步驟1)的金屬環(huán)內平鋪隔水薄膜，隔水薄膜緊貼金屬環(huán)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(huán)上端面或隔水薄膜內砂面與金屬環(huán)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(huán)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(huán)的內徑大于試坑的直徑；
[0030]4)將容積大于試坑和金屬環(huán)容積之和的隔水薄膜平鋪于試坑內和金屬環(huán)內，塑料薄膜緊貼試坑表面和金屬環(huán)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(huán)上端面或隔水薄膜內砂面與金屬環(huán)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(huán)； 2)在步驟1)所述的金屬環(huán)內平鋪隔水薄膜，隔水薄膜緊貼金屬環(huán)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(huán)上端面或隔水薄膜內砂面與金屬環(huán)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(huán)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(huán)容積之和的隔水薄膜平鋪于試坑內和金屬環(huán)內，隔水薄膜緊貼試坑表面和金屬環(huán)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(huán)上端面或隔水薄膜內砂面與金屬環(huán)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(huán)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(fā)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(huán)；在金屬環(huán)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(huán)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(huán)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(fā)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?zhí)枴緾N201510708464
【發(fā)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