[发明专利]一种含大块石土密度原位测试的方法

权利要求书

1.一种含大块石土密度原位测试的方法，其特征在于：包括以下步骤：

①准备刚性气囊和弹性气囊，选择需要开挖试坑的场地；

②平整场地，去除需开挖试坑场地表面的松散土层，并确定需开挖的试坑的直径和深度；

③根据确定的试坑直径和深度，对场地进行开挖，获取试坑，并将已松动的土样全部取出，称取土样质量m；

④对刚性气囊进行充气，记录此时的气压和温度；

⑤将弹性气囊放入试坑内，并将刚性气囊中的气体全部压入弹性气囊中；

⑥在弹性气囊上覆盖刚性平板，记录此时的气压和温度；

⑦计算土样密度；

所述刚性气囊(1)上设有第一充气排气管(5)，第一充气排气管(5)的一侧依次设有第一温度计(2)和第一气压表(3)；所述弹性气囊(6)内插接有第二温度计(7)和第二气压表(8)，在弹性气囊(6)的边沿设有第二充气排气管(10)，第二充气排气管(10)的一端与弹性气囊(6)连通，另一端设有气管连接口(11)。

2.如权利要求1所述的含大块石土密度原位测试的方法，其特征在于：所述步骤①中，选择一块2m×2m的平整场地。

3.如权利要求1所述的含大块石土密度原位测试的方法，其特征在于：所述步骤②中，按含大块石土最大粒径的4倍和5倍分别确定试坑直径和深度。

4.如权利要求1所述的含大块石土密度原位测试的方法，其特征在于：所述步骤③中，按确定的试坑直径和深度进行开挖取样，将试坑底面开挖为锅底形状，并称取含大块石土土样质量m。

5.如权利要求4所述的含大块石土密度原位测试的方法，其特征在于：所述坑底为光滑的圆弧形，表面没有突起凹陷。

6.如权利要求1所述的含大块石土密度原位测试的方法，其特征在于：所述步骤④中，对刚性气囊进行充气，使刚性气囊充分鼓胀，记录此时的第一气压表读数P_i，第一温度计读数T_i(K)，其中，i为充气次数，第一次充气i取1，第二次充气i取2，第l次充气i取l。

7.如权利要求1所述的含大块石土密度原位测试的方法，其特征在于：所述步骤⑤中，将弹性气囊放入试坑内，连通第一充气排气管和第二充气排气管，将刚性气囊中的气体全部压入弹性气囊中，关闭止第二止气阀。

8.如权利要求1所述的含大块石土密度原位测试的方法，其特征在于：所述步骤⑥分为以下步骤：

(6.1)重复步骤④和⑤，直到弹性气囊壁和试坑壁、弹性气囊底部和试坑底部贴合，且弹性气囊顶部高于试坑场地地坪；

(6.2)将2m×2m的刚性平板覆盖于弹性气囊的表面，给刚性板施加压力，使刚性板与平整场地充分贴合，记录此时第二气压表读数P和第二温度计的读数T(K)。

9.如权利要求1所述的含大块石土密度原位测试的方法，其特征在于：所述步骤⑦中，使用下列计算公式计算坑体积V及含大块石土土样密度ρ：

其中，V为试坑体积，T为弹性气囊内的温度，V₀为刚性气囊容积，P为弹性气囊内的气压，l为刚性气囊充气总次数，P_i为第i次充气时刚性气囊内的气压，T_i为第i次充气时刚性气囊内的温度，V‘’为弹性气囊壁体积，ρ为试坑内土样密度，m为试坑内土样质量。