重要安全說明： 這是一份檔案專業文本，而不是目前的實驗室或現場手冊。所描述的程序包括汞、明火、加熱、石蠟以及其他當今可能有害或不可接受的設備和材料。如果沒有有效的標準、風險評估、安全資料表、適當的實驗室和專業監督，請勿應用它們。該文本不屬於 Savo Kusić 目前提供的產品和服務的一部分。
土壤容重的測定
測定土壤體積重量的方法有很多種，我們將介紹最常用的方法：圓筒法、將樣品浸入水中的方法、將樣品浸入汞中的方法以及沙子法。
附氣缸的程序
該程序使用最廣泛，可在現場和實驗室中進行。它適用於結合和未結合的土壤。
將具有尖銳下邊緣的已知體積的金屬圓柱體壓入土壤或未擾動或人工壓實的樣品中，使其完全充滿土體。之後，用小刀將樣品表面與圓筒的上、下緣調平，並立即用金屬蓋封閉並在天平上稱重。
如果_W_是帶有圓筒和蓋子的樣品的重量，_W0_是帶有蓋子的圓筒本身的重量，_V_是圓筒的體積
土壤密度 γ 為：
γ = (W - WP)/V
將樣品浸入水中的程序
該過程基於浸入水中的物體的體積等於排開的水的體積的物理特性。當無法獲得規則幾何形狀的樣品時，它僅用於結合土壤。
從未受干擾的土壤或較大的樣本中，取一塊獼猴形狀的樣品，並在天平上測量其自然狀態下的重量_W_。然後用熔化的石蠟覆蓋樣品，石蠟不能太熱，但足以融化。一薄層石蠟1-2 mm 應完全覆蓋整個樣本。然後在天平上稱量含有石蠟的樣本並獲得重量_W’。石蠟的重量為_W’ – W。
石蠟的體積_VP_由下列公式計算：VP * γP = W’ – W,
其中 γP 是石蠟的體積重量，已知，為 γP = 0,892 p/cm3。
從上面的方程式我們可以得到：VP = (W’ – W)/0,892 [cm3]。
SL。 1。 透過將樣品浸入水中來確定土壤的體積重量
然後，將石蠟包裹的樣本用細絲線懸掛在天平上（圖 1）。1），天平平衡，然後將盛有蒸餾水的容器抽到樣品下方，使整個樣品浸沒在水中。由於樣品在水中的重量明顯損失，破壞了天平上的平衡，因此通過除去重物重新建立平衡，從而獲得石蠟浸入水中的樣品的重量_W_。含有石蠟的樣本在未浸沒和浸沒狀態下的重量差給出了排開的水的重量，即，如果水的體積重量為 YW =1,00, 排開水量 Vw
我們從體積_Vw_中減去石蠟_VP_的體積，得到樣本的體積。
土壤的體積重量為：γ = W/(Vw – VP)*m
其中 m 是由於水溫差異而產生的修正係數，因為 Y =1,0對於水溫4 °C: m = γw,T / γw,4oC.
將樣本浸入汞中的程序
此程序適用於結合土壤，也適用於需要放棄採集規則幾何形狀樣本的情況，例如，在確定土壤收縮極限時就是這種情況。
SL。2。 將樣品浸入汞中來確定土壤的體積重量
將樣品浸入完全充滿汞的容器中（圖2），並藉助帶有細金屬釘的玻璃板對其進行按壓，使其完全浸入汞中。將壓制後的水銀倒入較大的容器中，從中取出並測量其重量。如果_W_是樣品的重量，_Wz_是排出的汞的重量，_γz_是汞的體積重量，Vz=_V_是等於樣品體積的排出的汞的體積；
Vz * γz = Wz * Vz = Wz/ γz
則土壤的容重為：
γ =W*γz /Wz.
砂處理
此測試在現場進行，最常應用於未黏合的土壤、礫石、礫石沙、冰磧材料以及無法用氣瓶提取未擾動樣本的其他情況。該程序的原理是在地面上挖一個洞，然後用已知體積重量的普通沙子填充，根據該洞的體積確定。土壤的體積重量由開挖質量和孔的體積決定。
將待測定體積重量的土壤表面弄平，使其水平，然後放置一塊約 10 公分厚的馬口鐵。40x40 cm（如圖。3)，在直徑中間切出一個模板 Ø =20 cm， 厚度5 mm，用於在地上挖一個洞。將馬口鐵平放在地面上，並用釘子固定。一個直徑為20 cm，深度約20 cm，最好有垂直的牆壁，但不要在模板外面，並清潔乾淨。將所有挖掘出的材料放置在板上，然後在挖掘後立即在其仍具有自然濕度的情況下在天平上稱重並確定其重量_W_。為了稍後確定自然濕度，將樣品放置在帶蓋的鐵盒中，以便在現場工作完成後帶到乾燥室。隨後，立即將乾燥的普通沙子倒入挖好的孔中，其體積重量_γd_通過測量確定，即根據之前進行的實驗室實驗，通過將沙子通過相同的漏斗並從相同的高度倒入，與現場實驗中的_h_落下。
SL。3。 使用沙子測試確定土壤的體積重量
在開始測試前，先測量量杯中普通沙子的重量，然後將地面上的孔用沙子填充到馬口鐵的上表面後，用長度鋼尺將其對準40 cm，稱量燒杯中剩餘的沙子，從而獲得孔中乾燥普通沙子到金屬板頂面的精確重量_Wd_。直到金屬板上表面的挖孔體積_Vd_根據公式_Vd_ = Wd/_γd._確定
地面孔洞的體積_V_減去錫模板開口的體積_v_即可得到：
土體的體積重量_γ_為： γ = W/V, 其中_W_是開挖後立即測量的孔中開挖土體的重量。值得注意的是，使用石膏、油或冷瀝青代替沙子，因為沙子在潮濕天氣下不太敏感。此外，還有特殊的裝置可以更輕鬆、更快速地進行沙子測試。
表1給出了土壤容重的近似值，需要注意的是，在每種情況下的地質力學分析中，土壤容重應透過實驗室或現場試驗確定。
土壤濕度的測定
嘗試透過多種方式來確定土壤濕度，即使用電乾燥器的實驗室方法、使用明火乾燥的現場方法、使用電石、水下測量和使用空氣比重瓶。這裡我們只介紹前兩種方法，這兩種方法在我國最常使用。
使用電動乾燥機的實驗室方法
該方法對於所有類型的土壤來說是最可靠且應用最廣泛的。将一块未受干扰的样品土壤放在两个凹面玻璃（称为沙漏）之间，用金属夹固定，并在分析天平上一起称重，然后放入电动干燥机中，在105°C下干燥，直至重量恒定（图4）。干燥过程中的温差不应大于±2°C，因为在较低温度下干燥不完全，在较高温度下样品中的有机成分可能燃烧。請勿使用 6 časova 或 12 časova 進行清潔。乾燥後，將樣品用夾子封閉在沙漏中，放入乾燥器中冷卻至室溫，然後再次稱重。
SL。 4。 用夾子在沙漏中乾燥樣品
如果 W 是自然潮濕狀態下帶沙漏和夾子的樣品重量，Ws 乾燥狀態下帶沙漏和夾子的樣品重量，Wt 沙漏和夾子重量，則根據阿特伯格的定義，土壤濕度 w 是水的重量除以乾燥狀態下土壤的重量，即： w = W _Ws_ \ 100[%]。
土壤孔隙度和孔隙度係數的測定
該測試是在未受干擾的樣品上進行的，前提是可以在未受干擾的狀態下確定其體積。
將已知體積的金屬圓柱體壓入原狀土壤或較大尺寸的樣品中，將樣品的上表面與圓柱體的邊緣調平，並在105°C下乾燥，直至重量恆定，然後在室溫下冷卻，與圓柱體一起在天平上再次稱重。
設_V_為圓柱體的內容積，_Vm_為無孔隙土壤固體的體積，_Wd_為樣品的乾重，_γs_為固體顆粒的體積重量，則土壤孔隙度_n_為
我們根據樣品的乾重_Wd_來確定體積_Vm_：
即佔土壤總體積的百分比
由於_γd = Wd/V_，即土壤的乾容重，因此可以將
n = 100* (1 – γd/ γs)[%]。
孔隙率係數的計算公式為 e = n/(1-n)。
對於設計、品質控製或工程執行，請使用現行法規、標準化測試方法和授權實驗室。該文本作為歷史教育資源被保存。