1. 社會的基礎建設
 
社會的基礎建設( infrastructure )涵蓋範圍甚廣,包括道路、港灣、機場、上下水道、電力、瓦斯、醫療、消防、警察、行政服務等等,在本書中,是指維持生產基礎的交通建設(道路、港灣、機場)和維持生活基礎的民生建設(上下水道、電力、瓦斯)等土木結構物。
 
2.土質與地質的差別
 
( 1 )土質和地質大致的不同
 
「土質」是以土壤力學等工學領域上較為軟質的地盤為研究對象,主要討論土壤的性質;另一方面,「地質」是以地質學等理工領域中較為硬質的深成(古老)岩盤、山岳地盤為對象,討論岩石、地層的性質。
 
( 2 )土質和地質技師的部門、科目不同
 
就技師資格的技術部門及科目來說,土質是屬於「工程建設部門-土質及地基」;地質是屬於「理工應用部門-地質」,兩者的區別整理如下表:
土質與地質的比較表
 
3.鑽探調查和採樣
 
( 1 )鑽探調查
 
「鑽探調查」是,使用挖鑿機等機械,在指定的調查地點或者調查位置,開鑿圓筒狀的孔洞(一般孔徑為 66 、 86 、 116cm ),取樣並進行現地試驗,以便調查地盤的工學性質。
 
( 2 )採樣
 
「採樣」是,從調查位置採取土壤試驗用的樣品,根據土壤種類、地盤狀態及試驗目的,選擇適合的取樣方式及採樣器。下表為採取未擾動樣品( undisturbed sample ,土壤結構、力學特性近似於現地狀態的樣品)的採樣器種類及適用地盤。
 
取樣方式種類及適用地盤表
 
1. 區段取樣 Block Sampling ( JGS 1231 ※ 3 )
 
使用鏟子、移植鏝等器具,挖掘地表附近或地下水位以上的砂質土,將塊狀樣品整塊切割脫離地盤,分為切出式和壓切式兩種。
 
切出式(如圖)
壓切式(如圖)
 
2. 薄管採樣器 Thin - walled Sampler (固定活塞式採樣器)( JGS 1221 )
 
主要用來採樣軟質的黏性土,將採樣管緩慢地壓入地盤中。
 
3. 旋轉式二重管採樣器 Denison type Sampler (丹尼森取樣法)( JGS 1222 )
 
主要用來採樣硬度為中間到硬質的黏性土,以前端裝設鑽頭的外管,旋轉削切地盤,將未旋轉的內管壓入地盤中採出。
 
4. 旋轉式三重管採樣器 Tribble Sampler ( JGS 1223 )
 
主要用來採取砂質土,以前端裝設鑽頭的外管,旋轉削切地盤,將未旋轉的內管壓入地盤,用內側的取樣管採樣。
 
5. 凍結取樣
 
主要用在一般方法難以採樣,細粒級較少的砂質土、礫混土,使用液態氮等凍結地盤,再以岩心鑽鑿法採樣。6. GP 取樣 Gel Push Sampler
 
在單管取樣器中填充高濃度潤滑劑,旋轉削切採樣。因未使用循環水,所以不用清洗樣品表面,可以採取到和凍結採樣相同的高品質樣品。
 
土質探測 Sounding
 
「土質探測」是使用鑽桿前端的抵抗體,插入未固結地盤,以貫穿、旋轉、拔出的阻礙程度,調查地盤的強度特性及地盤常數。下面列舉代表的方法:
 
( 1 )瑞式重量探測試驗
 
( Swedish Weight Sounding Test )「瑞式重量探測試驗」是,併用載重貫穿和旋轉貫穿的現地試驗,用以判斷土壤的軟硬、夯實程度,目的是要確認軟地盤厚度等。此方法的裝設、操作簡便,具有優異的貫穿力,多用於深度小於 10m 左右的初步調查。
 
( 2 )簡易動力圓錐貫入試驗
 
( Dynamic Cone Penetrometer Test )
 
「簡易動力圓錐貫入試驗」是,使重錘( 5kg )自由落下( 50cm ),求取現地貫入阻抗的試驗。此試驗儀器小型輕量,可裝設於陡峭斜地、狹隘場所,可用於判斷陡峭斜面的風化程度。另外,此試驗所得到的 N d 值,與 N 值及其他探測試驗值有密切關係。
 
( 3 )可攜式圓錐貫入試驗
 
( Portable Cone Penetration Test )
 
「可攜式圓錐貫入試驗」是,將鑽桿前端的圓錐緩慢貫穿地盤,以便連續求得深度方向的阻抗程度。此試驗儀器攜帶容易,經常用於傾斜地、山岳地,但因為是以人力貫穿,僅適用於軟黏性土。另外,此試驗所得到的圓錐貫入阻抗值q c ,可用來進一步求得無圍壓縮強度。
 
( 4 )荷式圓錐貫入試驗
 
( Dutch Cone Penetration Test )「荷式圓錐貫入試驗」是,使用二重管為鑽桿,以減少周圍的摩擦,再以壓入裝置貫穿,所以適用堅硬的地盤(到 N 值 30 左右)。但是,因裝置體積較大,反作用力強,主要用於精密調查。另外,此試驗所得的圓錐貫入阻抗值 q c ,可與黏著力 c 和 N 值列出關係式,除了極軟黏性土之外,都能夠求得正確的強度。
										社會的基礎建設( infrastructure )涵蓋範圍甚廣,包括道路、港灣、機場、上下水道、電力、瓦斯、醫療、消防、警察、行政服務等等,在本書中,是指維持生產基礎的交通建設(道路、港灣、機場)和維持生活基礎的民生建設(上下水道、電力、瓦斯)等土木結構物。
2.土質與地質的差別
( 1 )土質和地質大致的不同
「土質」是以土壤力學等工學領域上較為軟質的地盤為研究對象,主要討論土壤的性質;另一方面,「地質」是以地質學等理工領域中較為硬質的深成(古老)岩盤、山岳地盤為對象,討論岩石、地層的性質。
( 2 )土質和地質技師的部門、科目不同
就技師資格的技術部門及科目來說,土質是屬於「工程建設部門-土質及地基」;地質是屬於「理工應用部門-地質」,兩者的區別整理如下表:
土質與地質的比較表
3.鑽探調查和採樣
( 1 )鑽探調查
「鑽探調查」是,使用挖鑿機等機械,在指定的調查地點或者調查位置,開鑿圓筒狀的孔洞(一般孔徑為 66 、 86 、 116cm ),取樣並進行現地試驗,以便調查地盤的工學性質。
( 2 )採樣
「採樣」是,從調查位置採取土壤試驗用的樣品,根據土壤種類、地盤狀態及試驗目的,選擇適合的取樣方式及採樣器。下表為採取未擾動樣品( undisturbed sample ,土壤結構、力學特性近似於現地狀態的樣品)的採樣器種類及適用地盤。
取樣方式種類及適用地盤表
1. 區段取樣 Block Sampling ( JGS 1231 ※ 3 )
使用鏟子、移植鏝等器具,挖掘地表附近或地下水位以上的砂質土,將塊狀樣品整塊切割脫離地盤,分為切出式和壓切式兩種。
切出式(如圖)
壓切式(如圖)
2. 薄管採樣器 Thin - walled Sampler (固定活塞式採樣器)( JGS 1221 )
主要用來採樣軟質的黏性土,將採樣管緩慢地壓入地盤中。
3. 旋轉式二重管採樣器 Denison type Sampler (丹尼森取樣法)( JGS 1222 )
主要用來採樣硬度為中間到硬質的黏性土,以前端裝設鑽頭的外管,旋轉削切地盤,將未旋轉的內管壓入地盤中採出。
4. 旋轉式三重管採樣器 Tribble Sampler ( JGS 1223 )
主要用來採取砂質土,以前端裝設鑽頭的外管,旋轉削切地盤,將未旋轉的內管壓入地盤,用內側的取樣管採樣。
5. 凍結取樣
主要用在一般方法難以採樣,細粒級較少的砂質土、礫混土,使用液態氮等凍結地盤,再以岩心鑽鑿法採樣。6. GP 取樣 Gel Push Sampler
在單管取樣器中填充高濃度潤滑劑,旋轉削切採樣。因未使用循環水,所以不用清洗樣品表面,可以採取到和凍結採樣相同的高品質樣品。
土質探測 Sounding
「土質探測」是使用鑽桿前端的抵抗體,插入未固結地盤,以貫穿、旋轉、拔出的阻礙程度,調查地盤的強度特性及地盤常數。下面列舉代表的方法:
( 1 )瑞式重量探測試驗
( Swedish Weight Sounding Test )「瑞式重量探測試驗」是,併用載重貫穿和旋轉貫穿的現地試驗,用以判斷土壤的軟硬、夯實程度,目的是要確認軟地盤厚度等。此方法的裝設、操作簡便,具有優異的貫穿力,多用於深度小於 10m 左右的初步調查。
( 2 )簡易動力圓錐貫入試驗
( Dynamic Cone Penetrometer Test )
「簡易動力圓錐貫入試驗」是,使重錘( 5kg )自由落下( 50cm ),求取現地貫入阻抗的試驗。此試驗儀器小型輕量,可裝設於陡峭斜地、狹隘場所,可用於判斷陡峭斜面的風化程度。另外,此試驗所得到的 N d 值,與 N 值及其他探測試驗值有密切關係。
( 3 )可攜式圓錐貫入試驗
( Portable Cone Penetration Test )
「可攜式圓錐貫入試驗」是,將鑽桿前端的圓錐緩慢貫穿地盤,以便連續求得深度方向的阻抗程度。此試驗儀器攜帶容易,經常用於傾斜地、山岳地,但因為是以人力貫穿,僅適用於軟黏性土。另外,此試驗所得到的圓錐貫入阻抗值q c ,可用來進一步求得無圍壓縮強度。
( 4 )荷式圓錐貫入試驗
( Dutch Cone Penetration Test )「荷式圓錐貫入試驗」是,使用二重管為鑽桿,以減少周圍的摩擦,再以壓入裝置貫穿,所以適用堅硬的地盤(到 N 值 30 左右)。但是,因裝置體積較大,反作用力強,主要用於精密調查。另外,此試驗所得的圓錐貫入阻抗值 q c ,可與黏著力 c 和 N 值列出關係式,除了極軟黏性土之外,都能夠求得正確的強度。