[发明专利]一种利用光反射理论测量土壤吸力的方法

摘要

本发明公开了一种利用光反射理论测量土壤吸力的方法，主要包括(1)使用光反射理论，测量土壤的饱和度区分干土和湿土，湿土则进行下一步；(2)从土水特征曲线中选择饱和度；(3)从实测的压实曲线中选取干密度；(4)在模具中将测量用土壤压实至步骤(3)选择的干密度和相应的饱和度，并用相机拍照；(5)使用灰度等级按照灰度值来量化亮度步骤(4)所得图像；(6)分析平均灰度值变化情况，找出饱和度和灰色值之间的关系。本发明是一种新型、直接、无侵入破坏扰动且低成本的颜色分析技术，应用于运河堤防、高速公路和飞机跑道的路基、填土衬垫、土坝等。避免了通常用于测量农用地和岩土基础设施吸力仪器的局限性，提高应用范围。

主权项

一种利用光反射理论测量土壤吸力的方法，其特征在于，主要包括以下步骤：(1)使用光反射理论，测量土壤的饱和度，利用饱和度区分干土和湿土，湿土则进行下一步；(2)使用露点水势仪进行土壤吸力和土壤含水量的测量，将土壤吸力和含水量采用Van Genuchten模型进行土水特征曲线的拟合；对土水特征曲线分析，根据三种特殊类型的土‑空气‑水界面，选取多个饱和度；(3)采用标准普氏击实试验测量土壤的压实曲线，分别在步骤(2)中选取的饱和度的条件下，选择压实曲线上测得的多个干密度，并计算土壤含水量；(4)在模具中将测量用土壤压实至步骤(3)选择的干密度和相应的饱和度，并用相机拍照；(5)使用灰度等级按照灰度值来量化亮度步骤(4)所得图像；将图像分为多个大小相等的等份，多个等份的灰度值的平均值作为相应饱和度的平均灰度值；(6)分析平均灰度值变化情况，并使用二阶多项式方程平均灰度＝‑0.0013(DOS)2‑0.577(DOS)+93；R2＝95％拟合趋势线，在不同的干密度中，找出饱和度和灰色值之间的关系。