[发明专利]一种土体最小孔隙率的测量方法及土体最小孔隙率测量仪

说明书

一种土体最小孔隙率的测量方法及土体最小孔隙率测量仪，涉及测量试验领域。土体最小孔隙率的测量方法是在盒体里装入烘干土体；使盒体绕竖直方向自转，并多次敲打盒体的外壁，直至盒体内的土体高度恒定，测量盒体内土体的恒定高度；根据土体质量和恒定高度、盒体的内腔形状计算土体最小孔隙率。土体最小孔隙率测量仪包括用于盛放土体的盒体，盒体能够绕竖直方向自转；盒体的一侧设置有用于敲打盒体外壁的敲打器，以及用于测量盒体内土体高度的高度测量器。本发明实施例的目的在于提供一种土体最小孔隙率的测量方法及土体最小孔隙率测量仪，其能够减少人工干预，可操作性强，同时保证试验精度。

技术领域

本发明涉及测量试验领域，具体而言，涉及一种土体最小孔隙率的测量方法及土体最小孔隙率测量仪。

背景技术

土体孔隙率是天然土层重要的物理性质指标，是指在自然状态下，土体中孔隙体积与土体总体积的百分比；土体最小孔隙率是室内模拟实验常用的物理参数，是指土体最紧密状态时，土体中孔隙体积与土体总体积的百分比。目前，土体孔隙率常用的测试方法可以分成两大类：一类是对于不易扰动的土，在现场取样后带回，进行室内试验方法测定；另一类是对易扰动的土，如灵敏粘性土、海底沉积土和砂类土等，大多根据现场试验(如触探)资料由曲线或者经验公式来估算。可见，探讨土体最小孔隙率的测定方法有一定的工程实践用途。

虽然国内外学者对于测量土的最小孔隙率的实验仪器、测量方法以及经验公式等都有相关的研究，但测试过程需较多人为干预，而且准确性较差，因此在土体最小孔隙率测量的精确度以及可操作性都需提高和改善。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种土体最小孔隙率的测量方法及土体最小孔隙率测量仪，其能够减少人工干预，可操作性强，同时保证试验精度。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，提供一种土体最小孔隙率的测量方法，其包括以下步骤：

在盒体里装入一定质量、烘干的土体，使盒体绕竖直方向自转，并多次敲打盒体的外壁，直至盒体内的土体高度恒定，测量盒体内土体的恒定高度；

根据土体质量和恒定高度、盒体的内腔形状计算土体最小孔隙率。

上述技术方案中，不断敲打旋转盒体的外壁可以使盒体内的土体挤密至最小孔隙状态，即高度不再下降时，土体的恒定高度和盒体的内腔形状代表土体的总体积。而最小孔隙率是室内模拟实验常用的物理参数，是指土体最紧密状态时的孔隙体积与土体总体积的百分比，因此可以根据质量和恒定高度、盒体的内腔形状计算土体最小孔隙率，该测量方法的原理利于理解，并且实现的可能性高，可操作性强，容易保证试验精度。

第二方面，提供一种土体最小孔隙率测量仪，其包括用于盛放土体的盒体，盒体能够绕竖直方向自转；盒体的一侧设置有用于敲打盒体外壁的敲打器，以及用于测量盒体内土体高度的高度测量器。

上述技术方案中，盒体和敲打器、高度测量器配合在一起，在盒体内装入土体，而且敲打绕竖直方向自转的盒体外壁，就能使土体挤密至最紧密状态，从而便于测量计算土体最小孔隙率，该土体最小孔隙率测量仪结构简单，安装及拆卸简单省时，可操作性强，能简单地实现较高速度的敲击，可以较为精确地测量土的最小孔隙率，从而代替人工实验，加快实验速率和提高精确度。

在一种可能的实现方式中，土体最小孔隙率测量仪包括可绕竖直方向自转的旋转底座，盒体安装于旋转底座上。

上述技术方案中，通过旋转底座，可以带动盒体及盒体内的土体绕竖直方向自转，再通过敲打震动，使土体挤密至最紧密状态。

在一种可能的实现方式中，盒体与旋转底座可拆卸连接。

上述技术方案中，盒体与旋转底座连接在一起，旋转底座就能带着盒体绕竖直方向自转，盒体与旋转底座解除连接，就能取下盒体，便于装入或倒出土体。