试验二土粒比重孔隙比

PAGE2－PAGE5試驗二土粒比重、孔隙比、孔隙率及飽和度試驗(一)試驗目的求土壤之土粒比重Gs，並配合試驗一土壤之濕單位重γm、含水量w及乾單位重γd三個參數，以計算孔隙比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。(二)試驗說明基本定義：(1)土粒比重(SpecificGravityofSolidMatter)Gs土粒之單位重(γs)與4℃水之單位重(γw)比值稱為土粒比重。(一般約2.5～2.7)其中γw(4℃)=1.00g/cm3=1.00t/m3=1000kg/m3 =9.8KN/m3=62.4#/ft3土粒之比重用試驗方法直接求出之公式：其中Ws=乾土重。 W1=比重瓶＋乾土＋水重。 W2=比重瓶＋水重。 Gw=溫度T℃蒸餾水比重。如表2－1所示。表2－1水之單位重與溫度之關係溫度(℃)水之單位重(g/cm3)校正因素K１８0.99862441.004１９0.99843471.002２０0.99823431.000２１0.99802330.9998２２0.99780190.9996２３0.99757020.9993２４0.99732860.9991２５0.99707700.9989２６0.99681560.9986２７0.99654510.9983２８0.99626520.9980２９0.99597610.9977３０0.99567800.9974(2)孔隙比(Voidratio)e土壤內孔隙體積(Vv)與土粒體積(Vs)之比值稱為孔隙比，通常以百分比表示之。(3)孔隙率(Porosity)n土壤內所含孔隙之體積(Vv)與土壤之總體積(V)比值稱為孔隙率，通常以百分比表示之。(0%≦n≦100%)(4)飽和度(DegreeofSaturation)S土壤內所含水之體積(Vw)與孔隙之體積(Vv)比值稱為飽和度，通常以百分比表示之。(0%≦S≦100%)(三)試驗儀器(1)磅秤或電子秤：因未滿200克故應使用靈敏度0.01克之天平。(2)酒精燈。(3)三腳架。(4)石綿網。(5)有塞比重瓶，50cm3及100cm3兩種：適合土粒小於#4以下者，瓶塞中央穿孔以利空氣與水之排出，50cm3比重瓶取土樣10克，100cm3比重瓶取樣25克。(6)蒸餾水。(7)溫度計。(8)恆溫水槽。(9)恆溫烘箱(110±5℃)烘乾16小時以上。(四)試驗步驟(1)稱乾土重，Ws(2)量試驗時蒸餾水溫度，T℃(3)將土樣置入比重瓶內加入蒸餾水約半滿，以煮沸法煮沸10分鐘以上，並緩慢旋轉以除去空氣，煮沸後冷卻至室溫，稱比重瓶＋乾土＋水重，W1。(4)稱比重瓶＋水重，W2(5)查表求出溫度T蒸餾水比重，Gw(6)則土粒之比重，Gs=〔Ws/(Ws＋W2－W1)〕×Gw(7)由公式求出孔隙比，e=〔(Gsγw)/γd〕－1(8)由公式求出孔隙率，n=e/(1＋e)(9)由公式求出飽和度，S=(Gsw)/e 圖2－1比重試驗示圖(五)試驗記錄用表土力()第2－1號土粒比重試驗試樣編號No.1No.2No.3乾土重，Ws(g) 試驗時蒸餾水溫度，T (℃) 比重瓶＋乾土＋水重，W1(g) 比重瓶＋水重，W2 (g) 溫度T蒸餾水比重，Gw 土粒之比重，Gs=〔Ws/(Ws＋W2－W1)〕×Gw平均土粒比重，Gs= 土力()第2－2號土粒比重、孔隙比、孔隙率及飽和度試驗(六)試驗問題2－1土粒比重試驗時用煮沸法將土樣內之空氣驅除時，有塞比重瓶之瓶塞應：(1)塞緊(2)取出(3)均可。2－2土粒比重試驗時稱比重瓶＋水重時，有塞比重瓶之瓶塞應：(1)塞緊(2)取出(3)均可。2－3土粒比重試驗時稱比重瓶＋乾土＋水重時，有塞比重瓶之瓶塞應：(1)塞緊(2)取出(3)均可。2－4土粒比重之公式下列何者為誤：(1)Ws=濕土重(2)W1=比重瓶＋乾土＋水重(3)W2=比重瓶＋水重。2－5已知水單位重=1g/cm3，土壤乾單位重=1.8g/cm3，飽和單位重=2.0g/cm3，則該土壤之孔隙比為：(1)0.45(2)0.35(3)0.25。答：2－6已知水單位重=1g/cm3，土壤濕單位重=1.94g/cm3，飽和度=67%，含水量=14%，則該土壤之孔隙比為：(1)0.56(2)0.46(3)0.36。答：2－7孔隙率為39%之借土材料320000m3，問可築成孔隙比0.39的填方多少m3?(1)261337(2)271337(3)281337m3。答：n===0.39==Vv＝124800m3Vs＝V-Vv＝320000-124800=195200m3e＝==Vv1＝76128m3V=Vv1+Vs=271328m32－8若Gs=土粒比重、γw=水單位重、γd=乾土單位重、e=孔隙比，則其關係式為：(1)e=〔(Gsγw)/γd〕－1 (2)e=〔(Gsγw)/γd〕(3)e=〔(Gsγw)×γd〕－1。2－9若Gs=土粒比重、w=含水量、e=孔隙比、S=飽和度，則其關係式為：(1)S=(Gs)(100w)/e×100%(2)S=(Gsw)/e×100%(3)S=(Gsw)e。2－10不擾動土樣之濕單位重為2.20g/cm3，含水量為15.4%，飽和度為100%，則孔隙率為：(1)29.4%(2)39.4%(3)49.4%。答：試驗二【答】：(2)(1)(1)(1)(3)(1)(2)(1)(2)(1)(七)試驗討論問題1.如何求得原狀土樣之飽和度及孔隙比?(1)孔隙比(Voidratio)e土壤內孔隙體積(Vv)與土