于降雨的吸应 力变化进行测量的配置。
[0111] 如图5所示，本发明实施例的非饱和±壤的吸应力测量装置巧0)还可W包括具备 降雨传感器（rain gauge)地构成的降雨测量工具巧1)而收集降雨量数据并且按照各时间 测量吸应力后进行比较，从而得W测量基于降雨量的吸应力变化。
[0112] 如前文所述，可W如前所述地实现本发明实施例的非饱和±壤的吸应力测量装 置，而且利用如前所述地构成的本发明实施例的非饱和±壤的吸应力测量装置的吸应力测 量方法则如下实行，首先，在需要测量的位置沿着垂直方向挖掘后形成观测孔，把吸应力测 量装置置于观测孔后把张力计与TDR传感器的探针插入±壤内部并各自进行测量，根据测 量值自动算出吸应力，通过无线通信传输所测量出来的测量值及算出来的数据。
[0113] 接着，按照一定间距加深观测孔的深度并反复测量，从而得W针对特定地点求得 各深度的吸应力。
[0114] 此时，可W把多个吸应力测量装置安装在各自的测量位置后在广泛的区域持续进 行测量，而且下雨或下雪时可W通过降雨测量工具测量基于降雨量的吸应力变化。
[0115] 因此能够如前所述地实现本发明非饱和±壤的吸应力测量装置。
[0116] 而且，由于如前所述地实现本发明非饱和±壤的吸应力测量装置，因此本发明提 供一种利用单一装置准确地轻易测量非饱和±壤的吸应力并且能够算出非饱和±壤的吸 应力特征曲线（SSCC)的非饱和±壤的吸应力测量装置，从而解决了现有的地基结构物设 计仅W饱和±及干燥±为对象进行设计而W支撑力小于非饱和状态时的状态设计而使得 过度设计并浪费成本的问题。
[0117] 并且，本发明所提供的非饱和±壤的吸应力测量装置利用单一装置同时测量非饱 和±壤的基质吸力与体积含水量并且从测量出来的值自动算出吸应力特征曲线（SSCC)而 能够轻易地求得非饱和±壤的吸应力特征曲线（SSCC)，从而解决了现有的吸应力测量方法 为了求得±壤的基质吸力与体积含水量非饱和±壤的吸应力特征曲线（SSCC)而利用不同 的个别测量装置与方法求得并且利用各测量值进行演算后求得吸应力而使得其测量过程 非常繁杂不便的问题。
[0118] 更进一步，本发明提供的非饱和±壤的吸应力测量装置除了如前所述地W单一装 置同时测量基质吸力与体积含水量W求得非饱和±壤的吸应力特征曲线（SSCC)并且从测 量出来的值自动算出吸应力特征曲线（SSCC) W外，还能通过无线通信等实时传输测量位 置及测量数据，从而在不是测量现场的实验室等远端位置也能不受时间与地点限制地轻易 得到测量结果。
[0119] 前文结合上述本发明的实施例说明了本发明非饱和±壤的吸应力测量装置的详 细内容，但不得因此将本发明限定在前述实施例所记载的内容，在本领域中具有通常知识 者可W根据设计上的需要及其他各种原因而对本发明进行各种修改、变更、结合及替代。
[0120] <主要图形标记的说明〉
[012。 20;吸应力测量装置 21;基质吸力测量单元
[0122] 22 ;体积含水量测量单元23 ;数据处理单元
[0123] 24 ;位置确认单元 25 ;通信单元
[0124] 26;控制单元 30;吸应力测量装置
[012引 31 ;外壳化ousing) 32:基质吸力测量工具
[0126] 33 ;体积含水量测量工具34 ;位置确认及通信装置
[0127] 41;导引部 51;降雨测量工具
【主权项】
1. 一种非饱和土壤的吸应力测量装置，以单一装置一起测量基质吸力（matric suction)与体积含水量（volumetric water content)以求得非饱和土壤（unsaturated soil)的吸应力（Suction Stress)并且从测量出来的值自动算出吸应力特征曲线（Suction Stress Characterist ic Curve ;SSCC)，其特征在于， 包括： 基质吸力测量单元，用来测量土壤的基质吸力； 体积含水量测量单元，测量上述土壤的体积含水量； 数据处理单元，根据上述基质吸力测量单元与上述体积含水量测量单元所测量出来的 值算出上述土壤的吸应力并且根据所算出来的上述吸应力进行吸应力特征曲线的制作处 理； 位置确认单元，针对测量地点的位置收集信息； 通信单元，把上述基质吸力测量单元、上述体积含水量测量单元、上述数据处理单元及 上述位置确认单元各自求得的数据发送给外部的终端装置并且接收来自上述外部终端装 置的信号；及 控制单元，控制上述测量装置的整体动作。2. 根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于， 利用张力计（Tensiometer)构成上述基质吸力测量单元，利用TDR(Time Domain Refle ctometry)传感器构成上述体积含水量测量单元。3. 根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于， 上述位置确认单元包括GPS模块地构成。4. 根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于， 上述通信单元利用包含移动通信网的无线通信和远端位置的电脑或专用终端进行通 f目。5. 根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于， 上述控制单元以下列方式构成，亦即，通过上述通信单元将上述基质吸力测量单元与 上述体积含水量测量单元所测量出来的测量值、上述数据处理单元所算出来的数据及通过 上述位置确认单元所求得的测量地点的位置与时间信息一起传输。6. 根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于， 上述测量装置还包括显示部地构成，该显示部显示上述基质吸力测量单元与上述体积 含水量测量单元所测量出来的测量值、上述数据处理单元所算出来的吸应力及吸应力特征 曲线、通过上述位置确认单元所求得的测量位置与时间信息及上述测量装置的整体动作状 态。7. 根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于， 上述基质吸力测量单元、上述体积含水量测量单元、上述数据处理单元、上述位置确认 单元、上述通信单元及上述控制单元被安装在形成为圆筒形态而构成上述测量装置本体的 外壳内， 上述基质吸力测量工具及上述体积含水量测量工具的探针（probe)部分平时位于上 述外壳内部，只在测量时由各自的上述探针在上述外壳内部以滑动方式移动而暴露于上述 外壳外部， 上述外壳还包括导引部，该导引部形成为中空圆筒形态并且在上述外壳的末端按照上 述探针暴露部分的长度延伸， 从而防止上述探针在上述测量装置的保管或移动及测量中受损。8. 根据权利要求7所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于， 上述位置确认单元及上述通信单元安装在上述外壳的外部， 或者上述位置确认单元及上述通信单元中的一个安装在上述外壳的内部而另一个则 安装在上述外壳的外部。9. 根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于， 上述测量装置还包括具备降雨传感器（rain gauge)并安装在上述测量装置的外部的 降雨测量工具，按照各时段针对降雨量收集数据并测量吸应力后比较而得以测量出基于降 雨量的吸应力的变化。10. 根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于， 上述测量装置把多个上述测量装置安装在各自的测量位置后进行测量而得以在广泛 的区域持续进行测量。11. 根据权利要求1所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于， 上述测量装置在上述吸应力测量完毕后按照预设的一定间距加深测量深度后反复测 量而得以针对一个测量地点按照各深度测量出上述吸应力。12. -种非饱和土壤的吸应力测量方法，该方法利用权利要求1到权利要求11之任何 一项所述的非饱和土壤的吸应力测量装置，其特征在于， 包括下列步骤： 在需要测量的位置沿着垂直方向挖掘后形成观测孔； 把上述吸应力测量装置置于上述观测孔后把探针插入土壤内部并分别测量基质吸力 与体积含水量； 根据上述测量步骤中得到的测量值算出吸应力，通过无线通信传输上述测量值及算出 来的数据。
【专利摘要】本发明涉及一种测量吸应力特征(suction stress characteristic)的非饱和土壤的吸应力测量装置，该吸应力特征用来评估非饱和土壤的应力状态并针对基于含水量的地基强度进行预测及评估，本发明所提供的非饱和土壤的吸应力测量装置解决了现有的吸应力测量方法的问题，现有的吸应力测量方法为了求得非饱和土壤的吸应力特征曲线(Su ction Stress Characteristic Curve；SCC)而利用不同的个别测量装置与方法求得非饱和土壤的基质吸力与体积含水量并且利用各测量值进行演算后求得吸应力而使得其测量过程非常繁杂不便，本发明则以单一装置同时测量基质吸力与体积含水量并且根据所测量出来的值自动算出土壤的吸应力，从而能够轻易地求得土壤的吸应力特征曲线(SS CC)。
【IPC分类】G01N33/24
【公开号】CN104950093
【申请号】CN201410255735
【发明人】宋泳锡, 金暻秀
【申请人】韩国地质资源研究院
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年6月10日