CN105403481A - 适用于粗颗粒土的土壤密度测量方法 - Google Patents

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尚思良
徐炎兵
王伟
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Abstract

本发明公开了一种适用于粗颗粒土的土壤密度测量方法，其包括以下步骤：将选定试验处的试坑地面上固定放置金属环；在金属环内平铺隔水薄膜，向隔水薄膜内加入水或标准砂，记加入水或标准砂的体积为V1；在金属环内的试坑地面挖坑，挖坑结束后，称取挖起试样质量m；将隔水薄膜平铺于坑内和金属环内，向隔水薄膜内加入水或标准砂，记加入水或标准砂的体积为V2；试样的密度为ρ＝m/(V2-V1)。本发明具有以下有益效果：在挖试坑之前不用将选定试验处的试坑地面整平，简化操作步骤；测量结果准确、可靠，提高了测量结果的精度；适用于平均粒径较大的土壤密度测量。

Description

适用于粗颗粒土的土壤密度测量方法
技术领域
本发明涉及一种土壤密度测量方法，具体地是指一种适用于粗颗粒土的土壤密度测量方法。
背景技术
土壤基质是土壤的固体部分，它是保持和传导物质(水、溶质、空气)和能量(热量)的介质，它的作用主要取决于土壤固体颗粒的性质和土壤孔隙状况。土的密度指单位体积土体的质量，土的密度是反映土壤固体颗粒和孔隙状况最基本的参数之一；土的密度的大小与土壤中矿物质的性质、组成和有机质及水的数量有关。土的密度的大小也是土体的力学性质的重要基础。
目前，对于测量土壤密度的方法主要由环刀法、电动取土法、蜡封法、灌水法、灌沙法。环刀法主要适用于可以塑型的不含砾石颗粒的细粒土；电动取土法主要适用于硬塑土，且成本较高；蜡封法主要适用于可以塑型的易破裂土和形态不规则的坚硬土；灌水法主要适用于粗粒土和巨粒土,适用于现场测量土壤密度；灌沙法主要适用于现场测定细粒土、砂类土和砾类土，不可以在实验室测定。
灌水法的基本步骤如下：
1)将选定试验处的试坑地面整平，除去表面松散的土层；
2)按确定的试坑直径划出坑口轮廓线，在轮廓线内下挖至要求深度，边挖边将坑内的试样装入盛土容器内，称试样质量m；
3)试坑挖好后，将大于试坑容积的隔水薄膜平铺于坑内；
4)向隔水薄膜内加入水，直至内水面与试坑边缘齐平，持续3～5min，加入水的体积记为V；
5)试样的密度为m/V。
这种测量方法由于粗颗粒土难以使得试坑地面形成水平面，使得用水测得坑的体积误差较大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种适用于粗颗粒土的土壤密度测量方法。这种方法在挖试坑之前不用将选定试验处的试坑地面整平，而且提高了测量精度。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
适用于粗颗粒土的土壤密度测量方法，包括以下步骤：
1)将选定试验处的试坑地面上固定放置金属环；
2)在步骤1)所述的金属环内平铺隔水薄膜，隔水薄膜紧贴金属环内壁和试坑地面，向隔水薄膜内加入水或标准砂，直至隔水薄膜内水面即将溢出金属环上端面或隔水薄膜内砂面与金属环上端面平齐，记加入水或标准砂的体积为V1；
3)移走步骤2)的隔水薄膜及其内的水或标准砂，在金属环内的试坑地面挖坑，边挖边将试坑内的试样装入盛土容器内，挖坑结束后，称取将盛土容器内的试样质量m；
4)将容积大于试坑和金属环容积之和的隔水薄膜平铺于试坑内和金属环内，隔水薄膜紧贴试坑表面和金属环内壁，向隔水薄膜内加入水或标准砂，直至隔水薄膜内水面即将溢出金属环上端面或隔水薄膜内砂面与金属环上端面平齐，记加入水或标准砂的体积为V2；
5)试样的密度为ρ＝m/(V2-V1)。
在上述方案中，步骤3)中所述的试坑直径不小于试样最大粒径的3倍。
在上述方案中，步骤1)中所述的金属环内径大于步骤3)中所述的试坑直径。
在上述方案中，步骤3)中所述的试坑深度不小于试样最大粒径的3倍。本发明具有以下有益效果：
其一，在挖试坑之前不用将选定试验处的试坑地面整平，简化操作步骤；
其二，测量结果准确、可靠，提高了测量结果的精度；
其三，适用于平均粒径较大的土壤密度测量，用金属环的辅助方式，测量粗颗粒土的表面几何特征以利更准确地测量粗颗粒土的体积。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例进一步阐明本发明的主要内容，但本发明的内容不仅仅局限于以下实施例。
一种适用于粗颗粒土的土壤密度测量方法，包括以下步骤：
1)将选定试验处的试坑地面上固定放置金属环；
2)在步骤1)的金属环内平铺隔水薄膜，隔水薄膜紧贴金属环内壁和试坑地面，向隔水薄膜内加入水或标准砂，直至隔水薄膜内水面即将溢出金属环上端面或隔水薄膜内砂面与金属环上端面平齐，记加入水或标准砂的体积为V1；
3)移走步骤2)的塑料薄膜及其内的水或标准砂，在金属环内的试坑地面挖坑，边挖边将试坑内的试样装入盛土容器内，挖坑结束后，称取将盛土容器内的试样质量m，其中，试坑的直径和深度为试样最大粒径的3倍，金属环的内径大于试坑的直径；
4)将容积大于试坑和金属环容积之和的隔水薄膜平铺于试坑内和金属环内，塑料薄膜紧贴试坑表面和金属环内壁，向塑料薄膜内加入水或标准砂，直至隔水薄膜内水面即将溢出金属环上端面或隔水薄膜内砂面与金属环上端面平齐，记加入水或标准砂的体积为V2；
5)试样的密度为ρ＝m/(V2-V1)。
其它未详细说明的部分均属于现有技术。

Claims (4)

1.适用于粗颗粒土的土壤密度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将选定试验处的试坑地面上固定放置金属环；
2)在步骤1)所述的金属环内平铺隔水薄膜，隔水薄膜紧贴金属环内壁和试坑地面，向隔水薄膜内加入水或标准砂，直至隔水薄膜内水面即将溢出金属环上端面或隔水薄膜内砂面与金属环上端面平齐，记加入水或标准砂的体积为V1；
3)移走步骤2)的隔水薄膜及其内的水或标准砂，在金属环内的试坑地面挖坑，边挖边将试坑内的试样装入盛土容器内，挖坑结束后，称取将盛土容器内的试样质量m；
4)将容积大于试坑和金属环容积之和的隔水薄膜平铺于试坑内和金属环内，隔水薄膜紧贴试坑表面和金属环内壁，向隔水薄膜内加入水或标准砂，直至隔水薄膜内水面即将溢出金属环上端面或隔水薄膜内砂面与金属环上端面平齐，记加入水或标准砂的体积为V2；
5)试样的密度为ρ＝m/(V2-V1)。
2.根据权利要求1所述的适用于粗颗粒土的土壤密度测量方法，其特征在于，步骤3)中所述的试坑直径不小于试样最大粒径的3倍。
3.根据权利要求2所述的适用于粗颗粒土的土壤密度测量方法，其特征在于，步骤1)中所述的金属环内径大于步骤3)中所述的试坑直径。
4.根据权利要求1所述的适用于粗颗粒土的土壤密度测量方法，其特征在于，步骤3)中所述的试坑深度不小于试样最大粒径的3倍。
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