[发明专利]土体物理性质指标测量方法及其测量装置

摘要

本发明涉及一种土体物理性质指标测量方法及其测量装置，先通过测得土体中所含的土颗粒、水、气体三者对应的质量和体积6个基本参数，再利用数据存储及处理设备运行相关程序计算出9个常用的土体物理性质指标并一次性显示，从而快捷、全面的测量土体常用物理性质指标。

主权项

1.一种测量土体物理性质指标的测量方法，其特征在于：包括以下几个步骤：步骤1：采集土样——用容积已知为V₀的土样采集容器采集土样；步骤2：称重与烘干——先将土样置于称重加热底座上称重，得到土样质量m₁，通过数据传输线路输送给数据存储及处理设备，再通过所述称重加热底座对土样进行加热烘干，稳定后得到土体颗粒的质量记为m₂，通过数据传输线路输出送给数据存储及处理设备， m₁与m₂之差为孔隙中所含水的质量m_w，孔隙中所含气体的质量很小，视为零处理，即m_a=0；步骤3：取出并压碎土样——将烘干后的土体颗粒从土样采集容器中取出并进行碾压处理；步骤4：测量土样体积——打开体积测量设备，记录对应水体容纳容器中水的初始体积的电流值I₁，再将碾碎后的土体颗粒均匀倒入水体容纳容器，记录稳定后电路的电流值I₂，通过体积测量设备运行相关程序由电流值换算出所述土颗粒的体积V_s，计算公式为，其中：U为电路两端电压，单位伏特；R₀为电路中固定电阻，单位为欧姆；l₁为最初接入电路的滑动变阻器的长度，单位为米；A为水体容纳器的底面积，单位为平方米；由于土样中所含水的质量m_w已知，通过计算公式可以算出土体所含水的体积V_w，由于土样采集容器容积已知为V_0，通过做差可以得到土样中所含气体的体积V_a；步骤5：数据处理——根据已经得到的土体中所含的土颗粒、水、气体三者的质量、体积6个基本参数，得到9个土体常用的物理性质指标：九个参数分别通过以下定义式得到：、、、、、、、、，其中：天然密度、土粒比重Gs、含水率、孔隙比e、孔隙率n、饱和度Sr、干密度、饱和密度、浮密度。