USBR7220X1試驗孔或試驗體積和選擇設備之原則

試驗孔或試驗體積和選擇設備之原則 

GUIDELINES FOR TEST HOLE OR TEST DIMENSION AND SELECTION OF EQUIPMENT

---

相關資料連結
   ‧

---

USBR 7220 附錄X1

X1.1指導方針

• X1.1.1選擇可應用砂錐儀直徑和最小試驗孔體積記載於USB7205之X.1.1表格。

表X.1.1 圓錐斷面積直徑和最小試驗孔體積之原則（自USBR_7205)

圓錐斷面積 直徑 in	最小試驗孔 體積 ft3	試 驗 孔 深度 in	代表粒徑 尺寸 in
8 (20.32)	0.25(0.64)	12(30.48)	¾(1.91)
12 (30.48)	0.50(1.27)	14(35.56)	1½(1.27)
*最小試驗孔體積對於築堤、壩 ； 看USBR_7205 以獲得孔直徑和代表粒徑尺寸之說明。

• X1.1.2 對於試驗孔，這原則在選擇準備和挖掘體積，便以獲得土壤所需最小體積。（如表X1.2示）

表X1.2 選擇試驗設備和最小挖掘體積（凝聚性土壤和已確定低凝聚性土壤）

最大粒徑 尺寸 in	最小必須體積 ft3	設備與孔口	最小必須深度 in
3	1	20吋砂錐儀 24吋框架	12 18
5	2	30吋平方框架	12
8	8	4呎平方框架	24
12	27	6呎平方框架	24
18	90	9呎平方框架	36
*最小必須體積因這最小必須深度定要達到， 看"最小試驗孔體積"內試驗挖掘孔體積和形狀之討論。

• X1.1.3 在表X1.2所述原則適用於凝聚性及低凝聚性土壤，它的級配和有陵角的粒料將可容許以垂直或近似垂直內壁面來挖掘。
• X1.1.4 一些低凝聚性土壤其為均質級配，這內壁面坡度將會非常平緩，大約為土壤的安息角（angle of repose)。對於這些"最差例子"材料，可採用一圓錐形狀挖掘；表X1.3給予這必要原則，大約挖掘直徑和最小挖掘體積之規則。

X1.2 必要之挖掘體積

• X1.2.1 最小挖掘體積如表X1.2及表X1.3所示，以提供試驗土壤之典型樣本需要。
• X1.2.2 在本章，一典型土樣基於供給量可提共土壤的級配分析以獲得正確的分析。
• X1.2.3 土壤含有3"(75mm)粒料尺寸，這供給重量（和體積）是基於土壤最大粒料之100倍；這規則使級配篩分析保持於±1%的正確性。
• X1.2.4 對於土壤含有3"粒料以上的顆粒，這供給重量（和體積）是基於土壤最大粒料之40倍；這規則使級配篩分析正確性保持於±2.5%。

X1.3 設備的尺寸和形式

• X1.3.1 測定現地單位中的設備基本形式是砂錐器，方平版和鐵圈；每一土壤粒料不同而用不同挖掘尺寸。
• X1.3.2 砂錐器實用於孔直徑大約在20吋以內，是因為其用手操作能力的關係。方平版實用尺寸自20吋平方至30吋平坊間；方平版是較圓形模較容易組裝。對於大於 3呎或更大的挖掘試驗孔則較喜歡採用鐵圈；因為方平版此尺寸需更堅硬而呈沈重，用手操作顯笨拙。再用砂取代法，應用大約千分之0.5 吋厚的薄膜。對用水取代法，應用大約千分之 4至 6吋厚的薄膜。實際上在方平版交角處有千分之 4至 6吋厚的薄膜，使得在體積計算上有所誤差。
• X1.3.3 如表X1.2和表X1.3所示之設備和模版尺寸是選定獲得一個相當必須要的體積。如果有場所選定方法介於兩種方法間，則依照砂錐器，方平版，鐵圈之順序選定。只要最小挖掘體積被獲得，其他尺寸設備可以使用（如27吋平方呎）。
  
  表X1.3 建議試驗設備對於低凝聚土壤"最差例子"之指引

  最大粒徑尺寸		最小需要體積		設備和平版開口	最小需要深度		大約開挖直徑
  in	cm	in	cm		in	cm	in	cm
  ¾	1.9	¼	0.6	20"(50cm)砂錐儀	6	15.2	19	48.3
  1½	3.8	½	1.3	24"(61cm)平版	7	17.8	22	55.9
  3	7.6	1	2.5	33"(83cm)平版	10	25.4	30	76.2
  5	12.7	2	5.1	40"(1m)直徑鐵圈	12	30.5	35	88.9
  8	20.3	8	20.3	62"(1.5m)直徑鐵圈	18	45.7	54	137.2
  大於8	--	依實際狀況來選擇

  • *必須達到這個深度，以便獲得材料的最小所需的體積。有關形狀和尺寸的說明，請參見“最小測試體積”中的討論試驗孔。
  • **對於“豆狀礫石”(pea gravel，4號篩至3/4in），可以使用USBR 7215（套筒法）。

X1.4 最小試驗孔體積

• X1.4.1 在表格X1.2 選擇試驗設備和最小挖掘體積其必須之最小深度是基於下列假定：

1. 挖掘孔的代表性土壤之最大粒料尺寸。
2. 不管模版是圓形或方形，挖掘孔在平面上根本是圓形；這因為將可預防最大粒徑在挖掘孔。
3. 當土壤最大粒料在挖掘孔時，則必須減少挖掘孔直徑；孔壁將會傾斜的；對於最大粒料 3"，最多土壤能被挖掘，其坡度為 1(水平): 3(垂直)或較陡。當最大粒料為 5"和 8"時，挖掘坡度為 1(水平): 2(垂直)或較陡。
4. 因為大的粒料可能剛好在平版之下，為預防平版懸空，挖掘孔直徑將小於平版開口直徑。除非這些粒料已有 2/3部份突入挖掘孔內，否則不予移除。
5. 對於挖掘孔有大於8"以上的最大粒料，這挖掘孔形狀採用截頭圓錐狀，如圖X1.1；這挖掘孔直徑採用平版直徑減去土壤最大粒料直徑。
6. 對於挖掘孔有大於 12"以上的最大粒料，這挖掘孔形狀採用半圓形；這挖掘孔直徑採用平版直徑減去土壤2/3最大粒料直徑。

• X1.4.2 在表格X1.3，最小體積是採用圓錐狀的，如圖X1.1示；而挖掘深度大約等於1/3孔直徑。對於低凝聚性及均勻級配土壤--這"最差例子"中採用孔必坡度不應超過土壤的安息角。
• X1.4.3 基於這些假定，在表格X1.2和X1.3述之挖掘孔最小體積是保守的。在較陡的壁面或較大試驗孔直徑將導致較大體積。假如挖掘試驗孔所獲得最小可用體積與上述最小體積相當，在此例子，小於表格X1.2和X1.3指引之較小設備可以被使用。
  • 挖掘孔深度應該不要小於1/3孔深度。
  • 挖掘孔體積應該大於土壤最大粒徑顆粒之體積的50倍以上。
  • 挖掘孔直徑應該大於土壤最大粒徑4倍以上。

X1.5 取代方式

• X1.5.1 對於表格X1.2和X1.3所示平版，砂取代使用一砂倒灌設備披覆粒料在方平版33"以上；而水取代法則用40吋或較大直徑鐵圈。
• X1.5.2假如其他尺寸被使用，砂取代法大約用33吋平方平版；當用水取代法則實用於36吋直徑鐵圈或較大。一個36"開口是大約尺寸極限，當站立在平版外，砂能夠均勻一致的灌入挖掘孔。

X1.6 挖掘孔深度

• X1.6.1 對於土壤有最大粒料尺寸5"或較小。這挖掘深度在表格X1.2是6"增量對凝聚性土壤是正常壓實在6"每層最大厚度，如此在最小兩夯實升層皆包括在測定內。假如現地單位重測定對於現地土壤，最小深度常能獲得最小體積。較重要深度可以不需以6"增量。
• X1.6.2 再挖掘所獲得體積能大於上述最小體積，則現地才可挖較淺的深度；且應必須大於試驗材料極限層厚。
• X1.6.3 在表X1.2有8"和12"最大粒料尺寸，欲得到最小挖掘深度是
• X1.6.4 在表X1.3這挖掘最小深度是相等1/3的孔直徑，如先前的討論；這挖掘孔頂部高度是在欲試驗之代表升層上。