1、正修科技大学土壤力学试验试验二 土粒比重、孔隙比、孔隙率及饱和度试验摘要本试验是测定土壤之土粒比重、孔隙比、孔隙率及饱和度，并依照ASTMD854-92 规范来进行试验，土样仍取用液性限度仪旁的土壤，求土壤之土粒比重 Gs，并用试验一土壤之湿单位重 m、含水量 w 以及干单位重 d 三个参数，来计算孔隙比 e、孔隙率 n 以及饱和度 S，所有的试验过程，且由试验结果的数据，可提供土壤之一般参数，作为工程应用参考数据。试验结果平均土粒比重 Gs2.62平均土粒孔隙比 e0.62平均土粒孔隙率 n38.39平均土粒饱和度 S73.60班级：四土三甲组别：第七组姓名 :李岳升学号：49502102授
2、课教师：杨全成试验日期：97/03/12成绩：一、试验目的预求土壤之土粒比重G s，并配合试验一土壤之湿单位重 m、含水量w及干单位重 d三个参数，以计算孔隙比e、孔隙率n及饱和度S。提供土壤之一般参数，作为工程应用参考之依据。二、试验说明基本定义：(1)土粒比重(Specific Gravity of Solid Matter)G s土粒之单位重( s)与4水之单位重( w)比值称为土粒比重。(一般约2.52.7) ssswwG= =G(4C)A其中 w(4) = 1.00 g/cm 3 = 1.00 t/m3 = 1000 kg/m3= 9.8 KN/m3 = 62.4 lt/ft3土粒之
3、比重用试验方法直接求出之公式：ss w21WG= +-其中 W s = 干土重。W1 = 比重瓶干土水重。W2 = 比重瓶水重。Gw = 温度T蒸馏水比重。如表21所示。表2-1 水之单位重与温度之关系温度() 水之单位重(g/cm 3) 校正因素K18 0.9986244 1.00419 0.9984347 1.00220 0.9982343 1.00021 0.9980233 0.999822 0.9978019 0.999623 0.9975702 0.999324 0.9973286 0.999125 0.9970770 0.998926 0.9968156 0.998627 0.99
4、65451 0.998328 0.9962652 0.998029 0.9959761 0.997730 0.9956780 0.9974(2)孔隙比(Void ratio)e土壤内孔隙体积(V v)与土粒体积(Vs)之比值称为孔隙比，通常以百分比表示之。vsVe=10%n-(3)孔隙率(Porosity)n土壤内所含孔隙之体积(V v)与土壤之总体积(V)比值称为孔隙率，通常以百分比表示之。(0%n100%)vVn=10%e+(4)饱和度(Degree of Saturation)S土壤内所含水之体积(V w)与孔隙之体积(V v)比值称为饱和度，通常以百分比表示之。(0%S100%)wvs
5、VS=10%Ge三、试验仪器(1)磅秤或电子秤：因未满200克故应使用灵敏度0.01克之天平。(2)酒精灯。(3)三脚架。(4)石绵网。(5)有塞比重瓶，50cm 3及100cm 3两种：适合土粒小于#4以下者，瓶塞中央穿孔以利空气与水之排出，50cm 3比重瓶取土样10克，100cm 3比重瓶取样25克。(6)水。(7)恒温水槽。四、试验步骤一开始先称干土重为W s，然后 将干土放置入比重瓶加水加满后放入恒温水槽计算10分钟，水槽内的温度为T，然后将比重瓶取出拿到磅秤去秤得重量为W 2，然后在放到石棉心网上用酒精灯煮沸10分钟以上，煮沸后将比重瓶拿起在加水使比重瓶那的水量全满，在称其重量为W
6、 1。试验结束在查表求出温度T蒸馏水比重，G w， 则土粒之比重，G s=W s/(WsW 2W 1)G w， 由公式求出孔隙比，e=(G s w )/ d1由公式求出孔隙率，n= e/(1e)，由公式求出饱和度，S= (Gs w)/e。试验结果:试验 2-1试 样 编 号 No.1 No.2 No.3干土重，W s (g) 25.04 25.14 25.16试验时蒸馏水温度，T () 27 27 27比重瓶干土水重，W 1 (g) 97.06 111.09 99.81比重瓶水重，W 2 (g) 81.41 95.70 84.22温度T蒸馏水比重，G w 0.9965451 0.9965451
7、 0.9965451土粒之比重，G s=W s/(Ws W2 W1)G w 2.66 2.57 2.62平均土粒比重，G s = 2.62试验 2-2试 样 编 号 No.1干 土 重 ， Ws (g) 25.04试 验 时 蒸 馏 水 温 度 ， T ( ) 27比 重 瓶 干 土 水 重 ， W1 (g) 97.06比 重 瓶 水 重 ， W2 (g) 81.41温 度 T蒸 馏 水 比 重 ， Gw 0.9965451土 粒 之 比 重 ， Gs= Ws/(Ws+W2-W1) Gw 2.62孔 隙 比 ， e=(Gs w)/ d 1 0.62孔 隙 率 ， n=e/(1 e) 100%
8、(%) 38.39饱 和 度 ， S = (Gs w) / e100 % (%)73.60七、问题与讨论1.如何取得原状土样? 又如何得知湿土单位重 ?Ans：(1)原状土样一般系于钻探时用薄壁钢管取出者，亦可用取样木箱，于工地开挖试坑而取得，但因是学校试验课，故用人工拌合以薄管当试模制作土样。(2)土壤之总重量(W)与土壤之总体积(V)比值称为容积单位重，即总单位体积重，简称总单位重，一般常称湿(土)单位重。其公式为：m=W/V。2.试写出土粒比重试验公式，并说明如何得各参数内容?答：土粒之单位重（ s）与4水之单位比重（ w）比值称为土粒比重。（一般约为2.452.85）ssswwG= =
9、G(4C)A其中 w（4）=1.00g/cm 3=1.00t/m3=1000 /m 3=9.8KN/m3=62.4lt/ft3土粒之比重用试验方法直接求出之公式：ss w21WG= +-其中 WS=干土重， （烘干试体土样，将试验土样放入烘箱烘干，待冷却时再秤其重量）W1=比重瓶干土水重， （比重瓶干土半满水，煮沸十分钟，加满水冷却 至T盖上盖子，称比重瓶干土水重W 1）W2=比重瓶水重， （比重瓶加满水总重于T盖上盖子，擦干比重瓶，称其比重瓶加满水总重W 2）Gw=温度T蒸馏水比重，如下表所示表2-1 水之单位重与温度之关系温度() 水之单位重(g/cm 3) 校正因素K18 0.99862
10、44 1.00419 0.9984347 1.00220 0.9982343 1.00021 0.9980233 0.999822 0.9978019 0.999623 0.9975702 0.999324 0.9973286 0.999125 0.9970770 0.998926 0.9968156 0.998627 0.9965451 0.998328 0.9962652 0.998029 0.9959761 0.997730 0.9956780 0.9974八、心得这次的试验有些微的麻烦。因为当所有试体都弄好的时候，在酒精灯煮的时候，可能会使试体因煮沸而水和试体都溢出来。溢出来的试验就要从做。所以一开始水量的掌握和酒精灯的火焰大小要弄的非常的小心，不然可能因为一下子的没注意，而使得整组的试验都要从来。
