土の湿潤重量と飽和重量の関係
お世話になっております。
どうしてもわからず、どなたか教えてください。
以前、下記内容の投稿があったかと思いますが、
水中重量は湿潤重量から9(ｋN/m3)（0.9t/m3）を差し引いた値が一般的ではないでしょうか？
飽和重量 湿潤重量+1(ｋN/m3)（0.1t/m3）
水中重量 飽和重量-10(ｋN/m3)（1.0t/m3）
ここに水の単位体積重量は10(ｋN/m3)（1.0t/m3）
よって水中重量は
「湿潤重量-9(ｋN/m3)（0.9t/m3）」
上記で、飽和重量が湿潤重量＋１の＋１(kN/m3)の課程？根拠がわかりません。
土質工学・力学の本を見ても、どうしてもわかりませんでした。
一律＋１なのでしょうか？
どなたか助けてください。
コメント
#4321 試算
詳細な理由はもっと詳しい方の解説を待つことにして、
とりあえず、一般的な？数値で試算しました。
仮定値
比重 2.6
間隙率 0.35
飽和度 0.8
試算結果
湿潤重量=19.7kN/m3
飽和重量=20.4kN/m3
おおよそ10kN/m3程度となります。
仮定値・計算式は伊藤教授の土質力学(ネットで検索して下さい)によりました。
#4322 湿潤密度
上記の計算例にあるとおり、一般的な湿潤土が、飽和度80〜90％程度であるからではないでしょうか？
道路橋示方書の一般的な単位体積重量も地下水位以下は9(kN/m3)を引くことになっています。
#4324 土の単位重量
-0.9tf/m3という式が書物に方法として掲載されたのは、昭和35年頃の名神・東名高速道路の設計施工に関する手書きの書物にあります・・・内容については旧日本道路公団に問い合わせされたい
#8597 Re: 土の湿潤重量と飽和重量の関係
何年も前の投稿ですが質問者様と同様の疑問を持っていましたのでコメントさせて頂きます。
①水中重量＝飽和重量－水の単位体積重量
②水中重量＝湿潤重量－9（←これは経験的に決められた式であると道示 同解説の質問と回答に記載されていました。)
①②より、
飽和重量－水の単位体積重量＝湿潤重量－9
→飽和重量＝湿潤重量－9＋水の単位体積重量
ここで、水の単位体積重量をγw=10kN/m3とすると
→飽和重量＝湿潤重量－9＋10＝湿潤重量＋1
ということではないでしょうか？
水の単位体積重量をγw=9.8kN/m3と考える場合は+0.8になります。
#8599 Re:土の湿潤単位体積重量と飽和単位体積重量との関係
土の湿潤単位体積重量(γ_t)[kN/m^3](文献1)は,
γ_t=γ_w*(G_s+S_r・e)/(1+e). (1)
此処に,γ_w:地下水の単位体積重量[kN/m^3] G_s:土粒子の比重[1] S_r:飽和度 e:間隙比
土の飽和単位体積重量(γ_sat)[kN/m^3]は,式(1)にS_r=1を代入し,
γ_sat=γ_w*(G_s+e)/(1+e). (1')
式(1),(1')に拠り,
γ_sat-γ_t=γ_w・(1-S_r)e/(1+e). (2)
∴γ_sat=γ_t+γ_w・(1-S_r)e/(1+e)
#4321の一般的とされる条件では,間隙率(n)は,
n=e/(1+e) (3)
なので,
e=n/(1-n)=0.35/(1-0.35)≈0.538. (4)
地下水が真水の場合,
γ_w=ρ_w・g=1・10=10 kN/m^3. (5)
此処に,ρ_w:真水の密度(=1 Mg/m^3)(海水の場合,1.01～1.05 Mg/m^3(文献2)) g:重力加速度(≈9.80665 m/s^2)
式(2)にS_r=0.8,式(4),(5)に拠る値を代入すると,
γ_sat-γ_t=γ_w・(1-S_r)e/(1+e)=10(1-0.8)×0.538/(1+0.538)≈0.7 kN/m^3
#8597についてρ_w=1.0 Mg/m^3の条件では有効桁数2桁としてγ_w=9.8 kN/m^3であり,
γ_sat-γ_t=9.8(1-0.8)×0.538/(1+0.538)≈0.69 kN/m^3.
拠って,(飽和単位体積重量)-(湿潤単位体積重量)は,地下水の単位体積重量,飽和度,間隙比の土質試験結果に依り,一般的条件で土質試験結果に依らないとする場合,1 kN/m^3とされています.
参考文献
1)石原 研而:土質力学,pp2-7,1988.9 2)理科年表,p446,2000.