道路工程施工品質管理實務(續二)
第二章 土方工程
當土壤含水量之變化由液體狀態至塑性狀態時是為液性限度，由塑性狀態至半固體狀態時是為塑性限度，由半固體狀態至固體狀態時是為縮性限度，玆將土壤分類時所依據之液性限度、塑性限度及篩分析三項簡述如下：
(1) 液性限度(Liquid Limit)
液性限度簡稱液限，通常以LL表之。此乃土壤介於液體狀態與塑性狀態間之含水量，亦即土壤呈液狀時之最小含水量。
有關液性限度之測定法簡述如下：
(a) 使用儀器：
液限試驗儀、天平、烘箱
(b) 試樣準備：
取通過#40篩之氣乾試樣約100g
(c) 試驗步驟：
˙將試樣置於蒸發皿中，加入適當之蒸餾水，經充分拌合使呈糊狀
˙取出一部份置於近似半圓形之銅皿中，並使其最大厚度約1公分而刮平之
˙利用劃溝器沿銅皿中心線將土壤畫出一道V字型溝槽
˙調整銅皿落高為1 公分
˙搖動握柄以每秒2 次之速度連續撞擊其下之硬橡皮座
˙至槽底閉合長度約達1.3 公分時停止，紀錄其打擊次數並自閉合部份取試料求含水量
˙試樣再增加含水量，重複上述之操作，求取另一次之打擊次數及其含水量
˙如此做至少三次以上，可得三組以上之紀錄，並將其繪於半對數座標紙上，將各點聯成一直線
˙查出打擊次數為25次時之含水量，即為液性限度
(2) 塑性限度(Plastic Limit)
塑性限度簡稱塑限，通常以PL表之。此乃土壤介於塑性狀態與半固體狀態間之含水界限，亦即土壤呈塑性狀態時之最小含水量。
有關塑性限度之測定法簡述如下：
(a) 使用儀器：
毛玻璃、天平、烘箱
(b)試樣準備：
取通過#40篩之氣乾試樣約50g
(c)試驗步驟：
˙將通過#40篩之氣乾試樣約50g置於蒸發皿中，加入適當之蒸餾水，經充分拌合使呈土球狀
˙置於毛玻璃上，用手按壓滾動，使逐漸形成細土條狀
˙當土樣之直徑達3mm且開始斷裂成一截一截時，該土樣之含水量即稱為塑性限度
˙若按壓滾動土壤直徑達3mm而未能斷裂成一截一截時，則需重新揉搓成土球狀再重複上述之動作，直到滿足上述條件為止
(3)篩分析
土壤之粒徑分析可利用篩分析(Sieve Analysis)之方法來完成，篩分析是將土壤分成各種不同粒徑之最直接方法，工程實務上篩分析係利用粗細篩網各乙組，經由搖篩機試驗完成之。試驗步驟如下：
˙利用四分法或選樣器取得代表性試樣
˙放入恆溫電烘箱，溫度約110±5℃烘乾試樣
˙取出置於空氣中使達室溫後秤重
˙放入容器中加水浸泡，使粗細顆粒徹底分離
˙放入恆溫電烘箱，溫度約110±5℃烘乾試樣
˙取出置於空氣中使達室溫，以備作篩分析試驗
˙依粗上細下之次序，將粗細篩裝疊妥善，放入試料並安裝於電動搖篩機上
˙啟動搖篩機，使試料自上面通過各篩，直至1 分鐘內通過一篩網之數量小於全部試料之1 %為止
˙依序取出各篩，秤重並計算
2.4.2 土壤夯壓試驗(Compaction Test)
填土施工時之含水量與密度之關係及最佳含水量之概念，係由美國工程師Proctor於1933年時所發表之土讓壓實理論中得來，這一理論使土壤工程之施工技術獲得了突破性之進展。
Proctor夯壓試驗係利用夯擊力使土壤之密度增大之試驗方法，依其夯實能量之不同分為標準式及改良式兩種，簡述如下：
(1) Proctor標準夯壓試驗
試模直徑：4 in
夯錘重量：5.5 Lbs
夯錘落距：12 in
夯壓層數：3層
每層次數：25下
(2) Proctor改良型夯壓試驗
試模直徑：4 in
夯錘重量：10 Lbs
夯錘落距：18 in
夯壓層數：5層
每層次數：25下
通常，標準式係用於學校土壤試驗之教學較多，因其夯壓能量太小，僅能與輕型滾壓機作比較；道路工程中所使用者為改良型，其夯壓能量約為標準式之4.5 倍，相當於重型滾壓機在良好施工條件下所產生之壓實能量之故。
2.4.3 C.B.R.試驗
加州承載率試驗(California Bearing Ratio Test)簡稱C.B.R.試驗，此係美國加州公路局根據多年之實驗與研究，所設計出來之一種測定路基承載力之方法，目前尙為世界各國道路工程界所採用。
依其使用目的，可分為室內C.B.R.試驗及工地C.B.R.試驗。前者係以工地採取之土壤重模作擾動式之試驗，藉以作為路面設計或判斷土壤力學性質之依據，後者則於工地現場作直接貫入試驗，藉以判斷路基面之承載力。C.B.R.試驗之全部過程包括夯壓試驗、浸水試驗及貫入試驗等。
C.B.R.值為土壤承載力與美國加州標準碎石承載力比之百分率，通常以其值之大小判斷路基材料之良窳，若無特殊規定則當土壤之C.B.R.值小於3 %或膨脹率大於3 %者即屬不良土壤，在使用上需考慮作土壤穩定處理。(待續)
留言列表
