1、1/37楊全成楊全成 編著編著土壤力學實驗土壤力學實驗試驗一試驗一 土壤濕單位重含水量及乾單位重試驗土壤濕單位重含水量及乾單位重試驗2/375091(A3090)試驗一試驗一 土壤濕單位重含水量及乾單位重試驗土壤濕單位重含水量及乾單位重試驗3/37 求土壤之濕單位重m、含水量w及乾單位重d三個參數，以配合試驗二土粒比重Gs試驗計算孔隙比e、孔隙率n及飽和度S。提供土壤之一般參數，作為工程應用參考之依據。(一一)試驗目的試驗目的4/37 土樣之來源有二，一為原狀土樣，另一為重模土樣。原狀土樣一般係於鑽探時用薄壁鋼管取出者，亦可用取樣木箱，於工地開挖試坑而取得，學生實習可以用長15公分之薄管，於校
2、園地表面上，去除雜草放置薄管，其上墊木樁，用鐵鎚輕擊，而取得土樣。(二二)試驗說明試驗說明5/37 重模土樣係指土壤在某一含水量下，孔隙比、單位重固定，在試驗室模造出之土，可用試驗十二之夯實設備夯實或用雙端靜力壓實模壓實土樣而得之。6/37 土壤係由固態土粒、液態水及氣態空氣所構成如下圖(a)所示，為描述之方便分別將土粒、水及空氣聚合成相似模型如下圖(b)所示，土壤之天然性質包括含水量w、孔隙比e、孔隙率n、飽和度S、土粒比重Gs與單位重，其重量與體積間之表示如下圖(c)之柱狀圖所示。7/37(a)(b)(c)格言大石也要石子拱土壤之組成8/37土壤柱狀圖 由土壤柱狀圖所示中之重量(W)與體積
3、(V)間之關係而定義下節之幾個土壤天然性質。9/37 其中有關之參數符號規定如下：W(Weight)=土壤之總重量。Wa=空氣(Air)之重量。(0)Ww=水(Water)之重量。Ws=土粒(Solid)之重量。10/37 V(Volume)=土壤之總體積。Va=空氣之體積。Vw=水之體積。Vs=土粒之體積。Vv=孔隙(Void)之體積。11/37土壤天然性質之基本定義土壤天然性質之基本定義12/3713/37土樣停留各篩直徑約10%之試樣所需之最少重量CNS 5091(A3090)(一)土壤之濕單位重、含水量及乾單位重試驗 為試驗之精度，所選取之土樣，如無特殊指定，土樣最少質量如下表所規定：
4、14/37 磅秤或電子秤：未滿200g使用靈敏度0.01g之天平、200g至1000g使用靈敏度0.1g之天平、大於1000g使用靈敏度1g之天平。一般土樣於恆溫烘箱1105烘乾16hr以上，砂土通常僅需烘烤數小時，若土樣含有石膏、礦物質或相當之有機物時，需置於60C之恆溫烘箱烘乾，或於10mmHg之壓力下23C以上之溫度，以真空乾燥法除去水份CNS 5091(A3090)。15/37(1)薄管。(2)木樁。(3)鐵鎚。(4)小圓鍬。(三)試驗儀器16/37(5)頂土機。(6)磅秤或電子秤。(7)測微尺。(8)恆溫烘箱。17/37薄管木樁鐵鎚鏟子測微尺薄管木樁鐵鎚鏟子測微尺18/37取樣時將木
5、樁置於薄管上取樣時將木樁置於薄管上19/37試驗取樣用薄管試驗取樣用薄管20/37重量小於重量小於100100克用精度克用精度0.010.01克電子秤克電子秤21/37稱溼土及乾土重之電子秤_精度0.01g22/37重量大於重量大於500500克用精度克用精度2 2克電子秤克電子秤23/37測微尺適時用塊規加以校正測微尺適時用塊規加以校正24/37烘乾土樣烘乾土樣25/37土壤之濕單位重、含水量、乾單位重試驗流程圖(四四)試驗步驟試驗步驟26/37土壤之濕單位重、含水量、乾單位重試驗流程圖27/37工地取原狀土樣工地取原狀土樣28/37頂出試體頂出試體29/37量薄管內徑高度得體積量薄管內徑高
6、度得體積V V30/37啟動恆溫設定時間啟動恆溫設定時間16hr16hr31/37土樣烘乾土樣烘乾土樣烘乾前稱重土樣烘乾前稱重土樣烘乾後稱重土樣烘乾後稱重濕土單位重、含水量 32/37土壤濕單位重、含水量及乾單位重試驗例 土壤濕單位重、含水量及乾單位重試驗之實例解說，如表下所示：(五五)試驗試驗用表及用表及結果整理結果整理範例範例33/37 11 下列何者為原狀土樣?(1)薄管土樣(2)夯實土樣 (3)雙端靜力壓實模土樣。12 下列何者為重模土樣?(1)薄管土樣(2)分裂式劈 管土樣(3)雙端靜力壓實模土樣。13 含水量試驗依ASTM 221680之規定，一般土樣應 在恆溫烘箱(1105)烘乾
7、：(1)1小時(2)6小時 (3)16小時以上。14 若W=土壤之總重量、Ww=水之重量、Ws=土粒之重量 。則含水量之定義為：(1)Ww/Ws100%(2)Ww/W100%(3)Ws/W100%。(六六)試驗問題試驗問題34/37 15 若W=土壤之總重量=1056g、Ws=土粒之重量=882g 。則含水量=(1)19.73%(2)5.07%(3)16.47%。16 若W=土壤之總重量、V=土壤之總體積、Ws=土粒 之重量。則乾土單位重之定義為：(1)Ww/Ws(2)W/V(3)Ws/V。17 若w=含水量、m=濕土單位重、d=乾土單位重 ，則其關係式為：(1)m=d(1100w)(2)d=
8、m(1+w)(3)d=m/(1+w)。35/3718 若w=含水量=19.73%、m=濕土單位重 =1.916g/cm3，則d=乾土單位重為：(1)1.600t/m3(2)0.092g/cm3(3)2.294g/cm3。19 工地取回之濕土45g，直接放入比重瓶內加蒸餾 水煮沸排除空氣後冷卻加滿蒸餾水稱重得127 g，該比重瓶加滿蒸餾水在同一溫度稱重得 104g，土粒比重2.65，則該土壤之含水量：(1)21.8%(2)20.8%(3)19.8%。110 飽和度為50%，含水量為12%，土粒比重為2.65 ，則濕土單位重為：(1)1.814g/cm3(2)1.914g/cm3(3)2.014g/cm3。試驗一【答】：(1)(3)(3)(1)(1)(3)(3)(1)(1)(1)36/371.如何取得原狀土樣如何取得原狀土樣?又如何得知濕土單位重又如何得知濕土單位重?2.測定含水量，土樣最大粒徑測定含水量，土樣最大粒徑4.75mm時，最少所需之土樣時，最少所需之土樣 重為何重為何?(七七)試驗討論問題試驗討論問題37/37敬請敬請指教指教
