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Vh/Aj Zr Vh/2Aj Vh
Aj
Zr'
比重計之校正
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混合液最初單位重： Ws Ww ( Ws / s ) w i V Ws Ws G s 1 Ws i ( w ) w V VG s Gs V
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設t時間後，比D小所佔有之百分比 尚 在 Zr ' 深 度 以 上 ， 土 粒 重 僅 剩 下 N Ws ，此時混和液單位重為： Gs 1 Ws w N Gs V Gs V 故 N G 1 W ( w ) 100 % s s
Gs V c ( r rw ) 100 % . G s 1 Ws
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因此得下列二公式：
1800μ (1) 土壤粒徑 D( mm ) γs γw
定各種大小土粒重量與土粒總重量之百分比。篩搖動時，
時間大約十分鐘左右，土粒愈細，搖動之次數及時間需增
加；搖動時，以水平搖動為宜，為避免垂直搖動而使土粒 損失，如用自動搖動篩機，尤為省時省力，如圖所示。
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篩分析法所用的銅篩全套共有十盒，上有一蓋，下 有一底。最上的一盒，其孔眼最大，最低的一盒，孔眼 最 小 ， 十 盒 銅 篩 又 分 成 兩 組 ： 第 一 組 計 有 25.0mm 、 19.0mm、9.5mm、4.75mm(#4篩) 、2.00mm(#10篩)，孔眼
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應用斯篤克定律於比重計分析時，可能發生下列四項 誤差： (1)斯篤克定律中，假設土粒為圓球體，事實上土粒為各 種複雜形狀。
(2)斯篤克定律中，假設土粒在無限制平面之水中下降，
但事實在容器有界限，具甚多土粒相互影響，非僅一 土粒下沉。
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(3)斯篤克定律中，用土粒單位重平均值γs，但事實上土 粒成分並非一致，其顆粒單位重有大有小。 (4)細粒土粒於水中時，常呈聚集不散現象，影響下降速 度。(即發生布朗運動或形成密簇結構)，此時需加放分
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土粒大小分析試驗
土粒大小分析試驗包括兩種： ( 一 ) 篩分析(Sieve Analysis) ， ( 二 )比重計分析(Hydrometer Analysis)
通常粒徑大於#200篩((0.075mm)者用篩分析試驗分析
其土粒大小分佈情形，粒徑小於 #200 篩 (0.075mm) 者用比
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(1)留存每篩的百分比： 以總土粒重量除每篩內的留存土重。 (2)留存篩內的累積百分比： 以留存每篩內的百分比依次相加。 (3)通過每篩內的累積百分比： 以100%減去留存每篩內的累積百分比。
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( 二 ) 比 重 計 分 析 (Hydrometer Analysis)
土粒採用篩分析，因銅篩製造技術關係，其孔徑僅
重計分試驗分析其土粒大小分佈情形。
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天然土樣中含有粗細粒土壤時一般先作篩分析試驗再 作比重計分析試驗，但粗粒土壤比例不高(<50%)時，為防 止細粒土壤未被磨碎而被視為粗粒土壤，應先作比重計分
析試驗再作篩分析試驗。
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(一)篩分析(Sieve Analysis)
篩分析為土粒粒徑分析採用最普遍者，其目的在確
土壤力學實驗
試 驗 三 土粒大小分析試驗
楊全成 編著
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試 驗 三 土粒大小分析試驗
試驗規範 CNS 486(A3005)， 5264(A3093)， 12385(A3283)
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(一)試驗目的
利用科學的方法分析土粒大小分佈情形，繪製土粒大 小分佈曲線，求有效粒徑D10、均勻係數Cu及曲率係數Cc， 並求出礫石、砂土、沉泥及粘土分別所佔百分比，以作為 試驗五土壤分類之依據，提供工程應用之參考。
散劑(Deflocculating Agent)如水玻璃。通常以比重1.023
之20cm3水玻璃(Na2SiO3‧9H2O)加於1式推導： 土粒下降之凈力W'↓
4 4 3 W ' r s r 3 w 3 3 4 r 3 ( s w ) 3
土粒下降之浮力F↑ F6Vr
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由W'= F得
4 r 3 ( s w ) 6Vr 3
D 18μ γ s γ Zr' t
( D 2 r，V Zr' ) t
w
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因比重計係放置在量筒內，而使水面 有所上升，試驗時係讀取比重計讀數 r， 該讀數相對一個 Zr (比重計讀數至比重計 浮力中心之距離 )值。由下圖知土粒下降 距離 Z r ' 之下式成立： Vh Vh Vh Zr ' Zr Zr ' Zr Aj 2Aj 2Aj
等五種篩，此組適用於篩粗粒土壤。 #10 篩以下，則有
0.850mm(#20 篩 ) 、 0.425mm(#40 篩 ) 、 0.25mm(#60 篩 ) 、 0.106mm(#140 篩 ) 、 0.075mm(#200 篩 ) 孔眼等五種篩，此 組適用於篩細粒土壤。
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用時先晾乾土樣打散放在最上的盒內加蓋，將十只 篩盒，蓋和底連在一起(或分兩組)，用人工或機械方法使 之震動。盒內土粒經由篩孔紛紛下落，凡顆粒粗於篩眼 者，將留存銅篩內。打開銅篩逐一秤計各篩留存的土粒 重量再計算下列的百分比。
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(二)試驗說明
主要內容
篩分析
比重計分析
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粗料先做篩分析再做比重
計分析 細料先做比重計分析再做 篩分析
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概說
土壤必需依科學之方法予以統一命名分類，使工程師 在工程應用時有所依循。土壤分類前，必需先依試驗程序 作土壤分析之有關試驗，如土粒大小分析試驗(篩分析及比 重計分析)，阿太堡限度試驗(液性限度及塑性限度等試驗)。
小至某一定限度，如超出此限度，則無法應用。通常土
粒小於0.075mm者，將採用比重計分析法。
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比重計分析法，亦稱沉澱分析法，係根據流體力學
中之斯篤克定律(Stoke’s Law)。斯篤克定律說明細圓球體，
自一無限制面之液體內降落時，最初由於地心引力作用，
速度由零遞增，惟很快會成等速度下降。