本发明涉及土工试验领域，特别涉及一种填料物性参数测量装置及其测量方法。所述的一种填料物性参数测量装置包括击实筒、击实锤和各类传感器及其采集仪等。同时，本发明公开了详细具体的物性参数测量方法，以及采用本方法测得含水率、剪切强度、剪切模量在路基设计中的应用方法。相比较现有技术，本发明旨在解决现有路基施工中对实际含水率进行调整缺乏科学计算方法和理论依据的问题。本发明所提供的方法能够实现同时以剪切模量、剪切强度、压实度评价控制效果，以剪切模量、剪切强度约束现场含水率指标，确保填筑路基具有足够的抵抗变形和破坏能力。此外，本发明可显著简化施工后现场测试的工作量，尤其在路线多测点测试中高效便捷性突出。