道路工程施工品質管理實務(續一)－村夫阿土的部落格

道路工程施工品質管理實務(續一)

2.4 土壤試驗

土方工程中，土壤之分類、工程性質等，在施工時影響工程進度甚鉅，諸如不同之土壤，有不同之最佳含水量，需用不同之施工機具，若為誤用，則不僅難以施工甚且可能導致工程之失敗，不可不慎。

於高速公路新工之土方工程中，常見之試驗項目繁多，諸如進行土壤分類(Soil Classification)時所依據之土壤液性限度(Liquid Limint)、塑性限度(Plastic Limint)、塑性指數(Plastic Index)、篩分析(Sieve Analysis)等；工程力學性質之C.B.R.試驗(The California Bearing Ratio Test)、R值試驗或MR試驗(Resilient Modulus Test) ；工程施工性質或檢驗所依據之土壤夯壓曲線試驗(Compaction Test)等，藉以明瞭土壤於施工中其含水量及施工機具之關係；工程施工檢驗，則包括工地壓實度(Field Compactness) ，大致上可用砂錐法(Sand-Cone Method)、核子密度儀法(Nuclear Method)或於石堤填築中用滾壓檢驗法(Proff Rolling Test) ，為能有所了解，分述如下：

2.4.1 土壤分類

將粒徑及性質相同之土壤列為同一類，以作為土方填築材料之用，稱為土壤分類。土壤分類可依其粒徑分析、液、塑性試驗來加以分類，道路工程中常用之分類法為AASHTO分類法及統一土壤分類法。

AASHTO分類法係依據土壤之成分、塑性指數、液性限度及分類指數(Group Index；G.I.)等性質，將土壤粗分為A-1至A-7七大類，另將泥炭土列入A-8類，以作為路基材料使用。AASHTO分類法中，分類指數之大小，可作為判斷路基材料使用之工程性質或適應性之優劣，亦即G.I.為０時，該土壤係最佳，G.I.值愈大，則代表土壤之工程性質愈差。

AASHTO分類法，目前廣為公路工程界所應用，該法具有下列優缺點：

優點：

(1)試驗方法廣為工程司所熟悉。

(2)易於應用。

缺點：

(1)有機土未被考慮。

(2)各土壤間很難有明顯之界線。

(3)僅使用符號並非記述。

統一土壤分類法，係於1952年由美國發展而成，在此分類法中係採用兩個英文字母作為土壤之代號，簡述如下：

該法之字首字母係代表土壤之主要成份，如：

(1)粗粒土壤(停留於#200篩以上超過50%者)

G：礫石(在礫石範圍內之粗粒部份超過50%者)

S：砂(在礫石範圍內之粗粒部份少於50%者)

(2)細粒土壤(停留於#200篩以上少於50%者)

C：無機質黏土

M：沉泥

O：有機質黏土

(3)高度有機質土壤

Pt：泥炭土

字尾字母係代表級配性質或次要成分或塑性，如：

(1)通過#200篩之細料少於5%之粗粒土壤

W：優良級配

P：不良級配

(2)通過#200篩之細料超過12%之粗粒土壤

C：含黏土成分(PI>7)

M：含沉泥成分(PI<4)

(3)細粒土壤

H：高塑性(LL>50%)

L：低塑性(LL<50%)

統一土壤分類法目前亦廣為工程司所應用，其具有下列優缺點：

優點：

(1) 較AASHTO 分類法更具彈性，適於多種不同土壤之分類。

(2) 所使用之符號為記述性者，易於與土壤之工程性質相關。

缺點：

(1) AASHTO 分類法選取#10篩為砂之上限，較本法選取#4篩者為佳。

(2) 以50%通過#200篩作為區分粗、細土壤之界限似嫌過高。

土壤由於其性質相當複雜，若用為路堤填築材料時，則需依其某些特性來加以分類，此種被用來作為土壤分類之基礎或依據進而用以評定土壤工程性質者，稱為土壤指數性質(Index Properties)。例如天然含水量、空隙比、空隙率、單位重、液性限度、塑性限度、相對密度、粒徑大小及其分佈等，其中工程實用上最重要者為液性限度試驗、塑性限度試驗及其粒徑分析，此三種試驗結果可作為土壤分類之依據，故稱為分類試驗(Classification Tests)。