2016年12月8日 星期四

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USBR7221藉由水取代試驗孔方法測定現地土壤的單位重量

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 藉由水取代試驗孔方法測定現地土壤的單位重量

DETERMNING UNIT WEIGHT OF SOIL IN-PLACE BY THE WATER REPLACEMENT METHOD IN A TEST PIT

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USBR 7221

1. 範圍 :

1.1. 這章節敘述測定現地土壤單位重量的步驟，採用試驗孔襯塑膠膜用水填充以測定試驗孔體積。
1.2. 本章方法適合用於測定試驗孔體積約3~100立方呎間；通常這土壤試驗孔有超過5"最大粒徑，與較大開挖孔總會令人滿意的。
1.2.1 普通，本章方法使用一個圓形金屬平版其內直徑為 3呎以上；其他外型或材料可以被使用；但須合乎本章節及附錄X1對試驗孔之要求。
1.2.2 USBR_7220 可以當一替代方法；無論如何它一般只適用於測定試驗孔體積約1.5~ 6立方呎間。
1.2.3 USBR 7205 和(或) USBR 7206 通常使用於測定試驗孔小於1.5立方呎。
1.3. 提供兩種方法：
1.3.1 方法 A─現地總材料之單位重量。
1.3.2 方法 B─現地控制材料之單位重量。
1.3.2.1 假如現地土壤控制粒料大於試驗室單位重量試驗所允許最大粒徑；這土壤被認定含有兩種或更多種粒料；這土壤現地單位重量藉由指定篩號劃分控制粒料和超徑粒料。這控制粒料的單位重和標準試驗室所得單位重量作一比較和預測（計算）。
1.3.2.2 通常對於凝聚土壤用小於US標準No.4篩粒料，對於低凝聚性土壤用小於3"篩粒料。
1.3.3 Ａ法是使用在測定不考慮粒徑尺寸下現地總材料之單位重量。
1.3.4 Ｂ法是使用在測定夯實度（USBR 7255）或相對密度（USBR 7250）情況下。
1.4. 任何土壤或其他材料能提供在試驗開始至完成期間有足夠凝聚力或吸著力來保持挖掘孔時孔壁有一穩定面；壁面應該堅實且不發生變形或泥濘；以使在挖掘孔和填充水時產生較小困擾。
1.5. 這步驟通常限制土壤為低滲透性情況下且不推薦用於易脆（粉粹）軟弱土壤。因試驗正確性會受土壤易變形或挖掘試驗孔期間遭受人員站立或走動而產生體積變化的影響。

2. 輔助試驗：

為了計算乾單位重量需依據 USBR 5300測定土壤含水量；為了計算超徑土壤體積自試驗孔移去，需依據 USBR 5320測定超徑粒料的真比重；假使試驗孔是於灰泥場地，則依據USBR *4138 測定灰泥的體積。

3. 應用文件

3.1. USBR 方法
  • USBR 3900 有關土壤力學名詞及符號之標準定義
  • USBR *4138 混凝土的空氣含量，密度，降伏強度
  • USBR 5300 藉由烘箱測定土壤和岩石之含水量
  • USBR 5320 測定土壤的真比重
  • USBR 5525 測定低凝聚性土壤之最小指數單位重量
  • USBR 5530 測定低凝聚性土壤之最大指數單位重量
  • USBR 7205 藉由砂錐法測定土壤的單位重量
  • USBR 7206 藉由橡皮膜法測定土壤的單位重量
  • USBR 7215 藉由套桶法測定土壤的單位重量
  • USBR 7220 藉由砂取代法測定土壤的單位重量
  • USBR 7240 快控制法
  • USBR 7250 相對密度百分率測定法
  • USBR 7255 夯實度測定法於土方工程品質控制
  • 3.2. ASTM 的標準
  • E1 ASTM術語標準說明書
  • E11 金屬編織篩之規格

4. 方法摘要：

4.1. 準備在試驗位置土壤表面，和放置平版（鐵圈）在其上；鋪塑膠薄膜在平版（鐵圈）上；選定一水平面使平版和土壤表面的體積，能藉由倒入水而獲得。倒入水；這水的質量或體積和平版選定水平面上必須測定記錄，後移去水和薄膜。
自平版界線範圍內挖掘試驗孔。塑膠薄膜放置於平版和試驗孔內，水倒入試驗孔內且至平版上之選定水平面。測定這孔內和平版上水之質量或體積；其後，這孔的體積將會測得。
現地土壤的濕單位重可由移除試驗孔內土壤重量和測定體積來計算得。從測定含水量亦可計算得現地土壤的乾單位重。
4.2. 土壤粒料的單位重量測定能藉由上述所得數值減去超徑重量和體積而重新計算單位重。

5. 重要性與使用：

5.1. 這方法是使用在測定現地土壤的單位重量，如築壩、公路填方、結構物回填方、工程夯實﹍等。
對於工程控制是以土壤的壓實至一指定單位重或試驗室標準方法所得最大單位重量的百分比。
5.2. 這測定現地單位重量方法，能使用於自然沉積土壤、骨材、混和土壤或其他相當材料。


6. 專門術語：

6.1. 定義依據USBR 3900。
6.2. 於本章特別用術語而不包括於USBR 3900有下列：
6.2.1 控制粒料(Control Fraction)─土樣小於指定篩號部份粒料，而使用於現地夯實標準試驗單位重量。這指定篩號即是試驗室所用之篩網尺寸。
6.2.2 超徑(Oversize)─土樣小於指定篩號部份粒料。

7. 設備：

7.1. 一般設備：
7.1.1 天平或秤─適用於所挖出孔內各粒料粒徑至0.1%精度。
7.1.2 天平或秤─容量約1000gm，精度0.1gm；用於測定小於No.4材料之含水量。
7.1.3 烘箱─
7.1.4 篩─U.S.A.標準篩 No.4、3吋篩；合乎ASTM E11之規定。
7.1.5 溫度計─ 0至 50℃，0.5℃刻度，合乎ASTM E1之規定。
7.2. 本試驗專用設備：
7.2.1 金屬平版─這鐵圈形式如圖 1示；
6呎的鐵圈現地試驗情形
圖1：6呎的鐵圈現地試驗情形

7.2.2 塑膠薄膜─二張；塑膠薄膜約千分之 4至 6吋厚；每一張寬度需足夠覆蓋於試驗孔且延伸部份至於平版外面，約 3呎平方。
7.2.3 量水設備─設備包括儲存容器、輸送水管或導管和水尺、刻尺或其他相當量測設備；用水量可以由體積或重量測出。這設備必須有調節水的傳送能力，且在填入與量測不超過傳送總質量或體積之百分之一。
7.2.4 代表水平面指示器─此代表水平面必須確定在兩次量測在平版上是相同位置；如一個掛勾錶，桿底端能釘牢在平版上，且製作一有水平刻度的橫桿，橫放在平版上，或其他相似的配備；以提供兩次量測精確無誤同一水平面位置。
7.2.5 虹吸管、蝍筒、水桶或其他儲存容器或油桶，自平鈑和試驗孔中來移出水。
7.3. 雜項設備

8. 注意事項：

8.1. 安全注意事項：
8.1.1 本章可能涉及危險的材料、操作和設備和重型手工具。
8.2. 專門須注意事項：
8.2.1 土壤可能在試驗期間流動或變形必須確定適當警戒。
8.2.2 因為土壤含有過多含水量的影響將使工地單位重之錯誤。在有高滲透性土壤如砂和礫石，其試驗孔底部在地下水位之下將產生相當大誤差。在塑膠模背面或底部有自由水之浮力對測定體積有不利影響。
8.2.3 在天候如雨天、下雪或強風期間，試驗區域和設備必須加以適當防護。
8.2.4 在工作過程期間使用為數眾多的設備；所有容器必須適當標示去避免可能混亂。
8.2.5 水的總質量可能超過秤的容量；需小心確定總質量在適當測定範圍。

9. 率定及量測：


10. 步驟：A法-總材料之現地單位重量

10.1. 這試驗孔的計算體積和本節後所述資料都記錄在 "現地單位重量試驗記錄" 表格上。如圖 2示；A 法是使用測定總單位重量，如使用於夯實度或相對密度時則必須用B 法；試驗孔的計算體積是記錄在下列兩相似試驗表格。圖3 「試驗孔體積--量測水質量」及圖4「試驗孔體積--量測水體積」。

圖2：現地單位重量試驗記錄表(例)

10.1.1 由於本過程覆蓋可能較寬範圍的重量值，因此指定要記錄的值的精確度是不實際的。 重量應記錄在所使用的天平或刻度上可讀的最小刻度（見第7.1.1節）。
10.2. 測定被指定土樣體積，以預料土壤級配依據附錄X1之內容組合這些設備來選擇適當平鈑。
10.3. 測定將用於挖掘孔之容器或藍子，容器內塑膠袋之重量（假如使用時）；在這使用容器上標示編號，此測定之質量可寫在容器上或列表記載。
10.4. 準備大量水來使用，這挖掘試驗孔體積測定藉由試驗孔填滿水和水的質量或體積的測定。測定水的質量通常只在實用 3呎至 4呎直徑鐵圈。假如測定水的質量則遵循10.4.1小節，假如測定水的體積則遵循10.4.2小節。
10.4.1 假如使用測定水的質量，必須測定試驗前後之用水量。對於試驗孔體積在 3至 6ft3使用 5加侖能用試驗室常用的秤或天平測定；較大試驗孔體積在能用儲水槽或 55加侖圓桶容器來測定，如一起重機和適當秤以測定其質量。
10.4.1.1 必須有一個別表格來詳細記錄著水體積和計算試驗孔的體積；這表格會因使用容器而變動，故標準表格並不實用；一表格範例如圖 3示。
圖3：試驗孔體積-水質量量測(例)

10.4.1.2 分別測定兩個別體積：
質量（1）去測定填滿土壤表面至平鈑上指定水平面間的水質量；
質量（2）去測定填滿試驗孔內至上述平鈑上指定水平面間的水質量。
這兩個體積相差值即是試驗孔內之水質量。
10.4.1.3 估量填滿平鈑所需水質量（和容器數）；這估量值可藉由平鈑體積和水密度62.3lbm/ft3相乘而得；此用水溫度介於18至24℃間。
10.4.1.4 由預計試驗孔體積，估量填滿試驗孔所需水量；可用試驗孔體積和 62.3 lbm/ft3 之相乘；並增加約25%來確定有足夠水供應，且加入水量計算在10.4.1.3小節。測定容器數量和記錄之，填滿容器水且測定和記錄容器和水質量，過程看10.5小節。
10.4.2 假如使用測定水的體積，自水（卡）車，大的儲水槽或例如55加侖的裝水容器中來測定水加侖。這測水量器必須符合7.2.3小節之設備。
10.4.2.1 必須有一個別表格來詳細記錄著水體積和計算試驗孔的體積；這表格會因使用容器而變動，故標準表格並不實用；一表格範例如圖 4示。
圖4：試驗孔體積-水體積量測(例)

10.4.2.2 測定兩個別體積：體積（1）去測定填滿土壤表面至平鈑上指定水平面間的水體積；體積（2）去測定填滿試驗孔內至上述平鈑上指定水平面間的水體積。這兩個體積相差值即是試驗孔內之水體積。
10.4.2.3 所需水量約相等預計試驗孔體積加上兩倍平鈑計算體積；可用 ft3體積和7.4806相乘即是所需體積之加侖值；加上一些超量，於確定試驗有足夠用水。假如使用容器裝，必須足夠數量裝滿水的容器或水車、儲水槽。
10.5. 選擇試驗孔代表區域且避免平鈑之下有大粒料的可能。
10.6. 準備試驗區表面土壤。
10.6. 1 清除一塊足於放置平版區域上之所有鬆散土壤，使接觸面因而堅實且有適當的水平面。
10.6.2 選定試驗區域及周圍應避免人員站立；當土壤可能流動或變形則應準備一工作平台。
10.7. 放置和安放平鈑於預備好表面上。
10.10. 1 堅實放平鈑以避免再執行試驗中發生移動，可用釘子、加重壓或其他常見固定原地的方法。檢核平鈑上幾個高程，因為這代表水平面需保持在平鈑頂端以下，平鈑不需完全水平但坡度不應超過5%。
10.7. 2 在放置和固定平鈑以前，移除任何鬆散；且小心避免在平鈑之下產生任何空隙。若有需要可於平鈑下之空隙用可塑性土壤、黏土、水泥或其他穩定材料填充。
10.7. 3 檢查平鈑內之土壤表面，若有任何尖角則必須用具延展性之膠帶或其他穩定材料覆蓋，且預防這些材料不佔其他挖掘試驗孔部份。
10.8. 測定土壤表面和指定水平面之間體積。
10.8. 1 在平鈑之內不齊平土壤表面必須加以考慮，其藉由測定水填充土壤表面與代表水平面之間體積。
10.8. 2 置放塑膠薄膜（千分之4至6吋厚）覆蓋於平鈑上且形狀用手使其符合不齊平土壤表面，這薄膜應大於平鈑外緣約 3呎這塑膠膜不應伸長太緊或產生額外摺痕、皺紋。（看圖5）
圖5：薄膜現地量測初始體積

10.8. 3 裝配指示代表水面之設備；正常地，這代表水面是設置於水平面覆蓋平鈑內每一顆粒之後設置。
10.8. 4 假使是測定水的體積，設定量測水設備指示器歸零或記錄初值。字容器到水或自儲水池卸水入平鈑內直到水浸沒每一粒料平面。平鈑的坡度和任何可能運動波浪必須確定預防任何水的遺失；設定此水平面代表指示器（看圖6）儲存剩留水供其後測定質量用。
圖6

10.8.5 在水平面指示同一位置適當處做標示以使其後挖掘試驗孔於相同高程。解除代表水面指示器。
10.8.6 移除平鈑內水和薄膜。
10.9. 挖掘試驗孔。
10.9.1 使用手工具（鏟子、鑿子、小刀、鐵棒等）挖掘試驗孔的中心部份。移除大的顆粒可能需要使用重型設備如鋤耕機(backhoe)、機械或液壓起重機。
10.9.1.1 若試驗孔內可能發生土壤變形將不允許重設備於試驗區運作。
10.9.2 小心避免任何土壤遺失將自試驗孔移除土壤放置於容器內。
10.9.3 土壤不裝放時應保持容器掩蓋著以避免土壤含水量遺失，密封塑膠袋可放於容器內來裝土壤。
10.9.4 小心修飾挖掘孔內壁盡可能接近平鈑與土壤接觸面，避免撓動平鈑或平鈑下面土壤或平鈑外側。
10.9.5 繼續挖掘至所需深度，完成時小心移除任何材料或在挖掘過程鬆落土壤。
10.9.5.1 在試驗孔中挖掘土壤階段─發現1 至1/2次或更多，大於最大尺寸使用證實測定和最小試驗孔體積（詳附錄X.11）。這顆粒質量和體積必須量測並自試驗孔之質量和體積中扣除；把大的顆粒視為「超徑」則遵循11章敘述不計「總」單位重，其在內之大顆粒應不需計算。因為「控制粒料」值測定是來自試驗孔總材料重。假使這些顆粒發現質量測定大於挖掘孔5%或更多，此件應重新用較大試驗孔依據附錄X11指導方針。
10.9.6 試驗孔內部應該盡可能垂直，土壤未顯示足夠凝聚力將試驗孔挖成圓錐型外型。
10.9.7 試驗孔最後完成的外型必須使水能完全填充挖掘孔；試孔壁應該儘可能平滑與無凹洞或突出顆粒。
10.9.8 試驗孔底部必須清除所有鬆落土壤。
圖7：試驗孔挖掘情形

10.9.9 檢閱在平鈑內土壤表面，用鋼管或適當的工具輕敲以預防塑膠薄膜的拉裂或刺破。亦可使用灰泥填充凹處來消除尖銳角、突出處、凹陷處等不平滑處或不可忽視處。
10.9.9.1 假使須用灰泥，使用灰泥的質量必須測定和記錄；依據USBR 4138計算這立方尺體積。
10.10. 測定試驗孔體積。
10.10.1 放置塑膠膜於試驗孔內，這薄膜(千分之一吋厚）應該大過於平鈑外沿約 3呎；之後需小心放置於試驗孔內之表面。此薄膜必須不應拉的太緊亦不應過度交疊或皺折；使用前檢閱薄膜是否被刺破。
10.10.2 假使測定水的體積；設定水的量測設備指示於零或記錄這初始指示讀數。
自容器倒入水或自儲水槽卸排水入試驗孔直到抵達代表水面指示位置。
當水已填滿完成，記錄最終量測設備之讀數；若水質量已被測得，應確定最終結果之測定水量以撇除殘留管線內水量；假如有需要則計算使用水之加侖數。
10.10.3 假定測定水的質量；測定和記錄試驗孔內水的溫度至0.5℃。
10.10.4 移除試驗孔內的水和薄膜。檢查薄膜中任何可能在試驗期間產生可能容許漏水的小孔，若有漏失水則必須重新一次測定體積。
10.11. 計算試驗孔體積。
10.11.1 假使是量測水的質量，測定質量程序如下：（圖3）
10.11.1.1 測定和記錄使用填充平鈑（土壤表面與代表水平面之間）之水和容器的重量。
10.11.1.2 計算和記錄，使用於填充平鈑至代表水平面的水的質量。
10.11.1.3 測定和記錄，已填滿試驗孔後及填充平鈑至代表水平面的水和容器的質量。
10.11.1.4 計算和記錄，已填滿試驗孔後至代表水平面的水的質量。
10.11.1.5 計算和記錄，使用填滿試驗孔的水的質量。
10.11.1.6 計算和記錄，水試驗時溫度的密度以lbm/ft3。
10.11.1.7 計算和記錄，已填滿試驗孔的水的體積至0.001ft3精度，假使灰泥沒被使用，此值即是試驗孔體積；若使用灰泥則加此灰泥體積於測定試驗孔之水體積中。記錄試驗孔體積餘「現地單位重試驗記錄」表格內。（圖2）
10.11.2 假使是量測水的體積，測定體積程序如下：（圖4）
10.11.2.1 測定和記錄，使用填充平鈑（土壤表面與代表水平面之間）之水的體積。
10.11.2.2 計算和記錄，使用於填充平鈑至代表水平面的水的質量。
10.11.2.3 測定和記錄，已填滿試驗孔後及填充平鈑至代表水平面的水和容器的質量。
10.11.2.4 計算和記錄，已填滿試驗孔後至代表水平面的水的質量。
10.11.2.5 計算和記錄，使用填滿試驗孔的水的質量。
10.11.2.6 計算和記錄，水試驗時溫度的密度以lbm/ft3。
10.11.2.7 計算和記錄，已填滿試驗孔的水的體積至0.001ft3精度，假使灰泥沒被使用，此值即是試驗孔體積；若使用灰泥則加此灰泥體積於測定試驗孔之水體積中。記錄試驗孔體積餘「現地單位重試驗記錄」表格內。
10.12. 測定乾單位重量。（圖2）
10.12.1 測定挖掘孔內之土壤和容器總重。
10.12.2 計算和記錄使用裝挖掘土壤之容器總重，記錄這容器的數量。
10.12.3 計算和記錄挖掘土壤質量。
10.12.4 計算挖掘土壤的濕密度至0.1lbm/ft3精度。
10.12.4.1 轉換濕密度為師單位重藉由lbm/ft3 lbf/ft3 (假定 1 bm=1 lbf)和記錄至0.1lbm/ft3精度。
10.12.5 假設壓實度或相對密度是必要，則遵循B法用特定篩號區分材料。
10.12.6 假如B法無法獲得能代表挖掘土壤的含水量土樣，則依據USBR 5300測定含水量並記錄至0.1%。
10.12.7 計算和記錄土壤乾單位重至0.1lbf/ft3,假使有需要轉換為SI單位，則記錄乾單位重至0.02kN/m3。

11. 步驟：B法-控制粒料材料之現地單位重量

11.1. 這方法用於必須使用夯實度或相對密度；可適用於USBR7205，7220或7240的說明。
11.2. 如同第10節所述 A法步驟，獲得現地總材料之濕密度。
11.3. 去獲得控制粒料材料之濕密度，這超徑粒料的體積或質量的測定由總體積或總質量減去控制粒料的體積或質量。
控制粒料的單位重量能夠由控制粒料的體積或質量計算得。
1.1.1 一般情形，可利用測定控制粒料之含水量與控制粒料之濕單位重量去計算乾單位重量。
1.1.2 另外，測定超徑粒料之含水量、總粒料之含水量和超徑粒料之百分比。
1.2. 由試驗孔挖出之總材料濕質量；用指定篩號來篩分控制粒料與超徑粒料。這步驟應該迅速以使含水量遺失在最小狀態；假如試驗是控制品質，則置放控制粒料於密閉容器內以便進一步試驗。
11.3. 超徑粒料用最少量水清洗和吸乾至面乾狀態。
11.4. 測定和記錄，超徑粒料之濕質量加上已秤重容器之質量。
11.5. 測定和記錄，超徑粒料之濕質量。
11.6. 測定和記錄，控制粒料之濕質量。
11.7. 由超徑之容積比重，計算超徑材料之體積至0.001立方呎精度；假如由特定來源取得超徑粒料的容積比重已在先前試驗獲得，且這值相當固定；此比重值可以採用。
此指出試驗的容積比重是測定於面乾之濕單位重量（看11.5小節），這與（面乾飽和）容積比重是不同的；雖然如此（面乾飽和）容積比重可以被替代使用。
無論如何，於此不要使用（烘乾）容積比重。假使不瞭解這些容積比重和其測定方法，可參考USBR 5320內術語說明和定義。
11.7.1 獲得代表性土樣和測定容積比重，如依據USBR 5320；除了24小時浸泡期間可以被免除。假如USBR 5320 B法（虹吸管取代法）被使用；為適用這較大量土樣和大顆粒，則虹吸管容器可用如水桶、垃圾桶或50加侖圓桶；記錄這容積比重至接近0.01。
11.11. 計算控制粒料和記錄至0.001立方呎。
11.9. 計算控制粒料的濕密度至0.1磅/立方呎。
11.9.1 轉換密度為濕單位重藉由改lbm/ft3為 lbf/ft3（假定 1 lbf= 1 lbm）和記錄至0.1lbf/ft3。
11.10. 測定和記錄，控制粒料之含水量；依據USBR 5300。
11.11. 測定控制粒料之乾單位重和記錄至 0.1磅/立方呎，假如必須，轉換和 記錄乾單位重至 0.1KN/m3。
11.12. 測定和記錄，超徑粒料之含水量；依據USBR 5300。假如由特定來源取得超徑粒料的含水量已先前試驗獲得完成這比例常數且這值相當固定；此含水量可以被假定。
11.13. 測定超徑粒料之百分比。
11.13.1 計算和記錄這控制粒料之乾質量。
11.13.2 計算和記錄，超徑粒料之乾質量。
11.13.3 計算和記錄，總土樣之乾質量。
11.13.4 計算超徑粒料之百分比和記錄至0.1%。
11.14. 計算總材料的含水量和記錄至0.1%。
11.15. 計算總土樣之乾單位重量和記錄至近0.1磅/立方呎。對於SI制，致近0.02KN/m3。

12. 計算--A法

12.1. 下列符號定義使用於本章A法計算。
  • m1 =平鈑和試驗孔體積（試驗前）水和容器的重量，lbm
  • mc1=平鈑體積（試驗前）水和容器的重量，lbm
  • m2 =平鈑和試驗孔體積（試驗後）水和容器的重量，lbm
  • mc2=平鈑體積（試驗後）水和容器的重量，lbm
  • m3 =使用於平鈑和試驗孔體積之質量，lbm
  • m4 =使用於平鈑之質量，lbm
  • m5 =使用於試驗孔體積之質量，lbm
  • m8 =孔中濕材料減去容器的質量，lbm
  • m9 =容器的質量，lbm
  • m10=孔中濕材料的質量，lbm
  • mm =試驗孔中灰泥的質量，lbm
  • Ｖ1 =填充試驗孔和平鈑之水的體積，加崙
  • Ｖ2 =填充平鈑之水的體積，加崙
  • Ｖg =填充試驗孔之水的體積，加崙
  • Ｖwt=填充試驗孔之水的體積，加崙
  • Ｖm =在試驗孔內灰泥的體積，加崙
  • Ｖt =試驗孔的體積，加崙
  • ρw =水的密度，lbm/ft3
  • ρwet=挖掘土壤的濕密度，lbm/ft3
  • ρm =灰泥的密度，lbm/ft3
  • γwet=挖掘土壤的濕單位重，lbf/ft3
  • γd =挖掘土壤的乾單位重，lbf/ft3
  • ｗ =挖掘土壤的含水量，%

12.2. 計算使用於平鈑和試驗孔體積之水的質量
m3=m1-m2

12.3. 計算使用於平鈑之水的質量
m4=mc1-mc2

12.4. 計算使用於試驗孔體積之水的質量，lbm
m5=m3-m4

12.5. 計算在試驗孔中水的密度以lbm/ft3.
ρw (lbm/ft3)=62.428(ρw ,g/cm3在試驗時溫度)
此處ρw ,g/cm3在試驗時溫度如表1

12.6. 計算計算使用於填充試驗孔體積，ft3
12.6. 1 測定水的質量。
Vwt= m5
ρw (lbm/ft3)

12.6. 2 測定水的體積。
Vwt =0.13368 Vg
此處VG相當V1─V2,和0.13368為常數是由加崙轉換立方呎。

12.7. 計算灰泥的體積。

Vm= mm
ρm

12.8. 計算試驗孔的體積。

Vt = Vwt - Vm
或，假使灰泥被使用：

Vt = Vwt
12.9. 計算自試驗孔移除濕材料之質量。

m10=m8-m9

12.10. 計算自試驗孔移除濕材料之密度。

ρwet =m10 / Vt

12.10. 1 在此步驟，濕密度轉換為濕單位重，藉由lbm/ft3 轉換為 lbf/ft3。(假定1 lbm= 1 lbf.)。
12.11. 計算自試驗孔移除乾材料之密度。
γd = γwet
1 + (w /100)


12.12. 轉換乾單位重由in-lb單位至SI制，假使需要。
單位重 kN / m3 0.1571 kN / m3 x ( 單位重 lbf/ft3 )
lbf/ft3


13. 計算--B法

13.1. 除了A法定義符號外，下列符號定義使用於本章B法計算。

  • m13 =濕超徑土料和容器質量，lbm
  • m14 =容器質量，lbm
  • m15 =濕超徑土料質量，lbm
  • m19 =乾超徑土料和容器質量，lbm
  • m20 =容器質量，lbm
  • m21 =乾超徑土料質量，lbm
  • m23 =濕控制粒料質量，lbm
  • m25 =乾控制粒料質量，lbm
  • m26 =總乾土樣質量（控制粒料減去超徑料），lbm
  • Ｖos =超徑粒料的體積，ft3
  • Ｖc =控制粒料的體積，ft3
  • ρwet(C) =控制粒料的密度，lbm/ft3
  • γwet(C)=控制粒料的濕單位重，lbf/ft3
  • γd(C) =控制粒料的乾單位重，lbf/ft3
  • γd =總材料的乾單位重，lbf/ft3
  • Gm =超徑粒料的容積比重
  • ｗ =挖掘土壤的含水量，%
  • ｗf =控制粒料的含水量，%
  • ｗos =超徑材料的含水量，%

13.2. 計算超徑材料的濕質量。
m15 = m13 - m14
13.3. 計算控制材料的濕質量。
m23 = mc10 - mc15

13.4. 以已知容積比重計算超徑粒料的體積。
Vos= m15
62.4× Gm


此處62.4 相當水的密度，lbm /ft3
13.5. 計算控制粒料的體積：
Vc =Vt -Vos

13.6. 計算控制粒料的濕密度。
ρwet = m23
Vc


13.6. 1 此步驟，轉換濕密度為濕單位重藉由改lbm/ft3為 lbf/ft3（假定 1 lbf= 1 lbm）和記錄至0.1lbf/ft3。
13.7. 計算控制粒料的乾單位重。
γd(C) = γ
1 + (1 +wf )
此處100轉換小數為百分率。

13.7. 1 轉換乾單位重由in-lb單位至SI制，假使需要。
單位重 kN / m3 = 0.1571 kN / m3 x ( 單位重 lbf/ft3 )
lbf/ft3


13.8. 計算控制粒料的乾質量。
m25 = m23
1 + (wf /100)
此處100轉換小數為百分率。

13.9. 計算超徑粒料的乾質量；依循下列適當方程式：

m21= m21 = m19 - m20 或m15
1 + ( wos /100)


此處100為轉換小數至百分率。
13.10. 計算總土樣的乾質量。
m26=m25 + m20

13.11. 計算超徑粒料之百分率。
超徑粒料之百分率 =100 ( m21 / m26 )
此處100為轉換小數至百分率。
13.12. 計算總材料的含水量。
w = m10 - m26
m26

13.13. 計算總材料的乾單位重。
γ = γwet
1 + ( w /100 )

此處100為轉換小數至百分率。
3.13. 1 假使需要，轉換乾單位重由in-lb單位至SI制。

單位重 kN / m3 = 0.1571 kN / m3 x ( 單位重 lbf/ft3 )
lbf/ft3

14. 報告：

14.1. 這報告書是由一已完成計算與校核的「現地單位重試驗記錄」表格（圖2）。
使用於計算水體積表格、使用於測定容積比重。



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