电脑土壤液联定仪

一.研究动机: 我们看到电视和报纸有关土壤下陷的各种报导,有提到中部好多地方出现了「土壤液化」的现象,我们不了解「土壤液化」到底是怎么回事？是什么原因造成的？为什么会造成灾害呢？研究目的: (一) 了解土壤液化的意义、成因和现象。 (二) 由模拟实验了解土壤液化的基本状况。 (三) 探讨不同水量对土壤液化的影响。 (四) 探讨不同大小的外力对土壤液化的影响。 (五) 探讨震动力量对土壤液化的影响。 (六) 探讨土壤液化的程度与承载力的关系。二.研究设备与器材: (一)250cc的塑料杯、700cc的塑料筒、注射针筒、量筒、量杯、砝码(500公克、100公克)、水桶、铲子、米达尺、1公升的塑料筒。(二)六种土壤―灾区现场喷砂口的2种细砂土、种花的细砂土、荒地的土、田里的土、工地的土。(三)照相机、简易摆动碰撞器、简易震动器(旧电风扇改装)。三.研究过程与方法:【研究一】了解土壤液化的意义、成因和现象。 1.(文献探讨)从各种报纸和相关研究报告加以讨论、分析,得到下面的结论: (1)土壤液化的意义和成因―它是一种自然的现象,是松软的砂土层,它受到强大的外力时,使地下水有机会进入土壤中,进而造成土壤的水分饱和,就变成像泥浆一样的液体状态,这种现象称为「土壤液化」。 (2)土壤液化造成的现象―有:喷砂或喷泥水现象、土壤承载力减弱、地层下陷或断裂、建筑物倾斜或塌陷等现象。 2.(现场勘查) 88年12月5日和12月11日两次我们在老师和家长的带领 下,前往中部作现场的勘查: (1)勘查结果与纪录 【研究二】各种土壤成分的分析和比较。1.实验材料:6种土壤—甲(大肚溪喷砂口细砂土)、乙(仑雅里水井的喷砂)、丙(种花的细砂土)、丁(荒地的土)、戊(稻田的土)、己(工地的土) 。2.实验方法: (1)将6种土壤分别晒干并捣碎,观察各种土壤的土质、粗细。 (2)6个试管各倒进10cc的水。 (3)每种土壤各拿10立方公分,分别放进试管中。 (4)封住管口然后用力上下摇晃,使土壤完全混合。 (5)静放一天,观察沉淀后的土壤分层情形。3.实验结果:4.讨论: 经过观察和沉淀分析法的比较,发现丙(种花的细砂土)的土质、粗细与成分,最接近甲和乙土壤样本的成分,因此就采用丙做为下面实验的材料。 【研究三】土壤液化的简单模拟实验。 1.实验材料:种花的细砂土、水。 2.实验方法: (1)在10个塑料杯中装入细砂土(5个150立方公分,5个200立方公分)。 (2)用针筒将水打入杯中(先打入20cc的水,每次再加10cc的水)。 (3)每次打完水观察1分钟,等整杯土壤都潮湿时再摇晃杯子。 (4)观察、比较并纪录土壤液化的情形。 3.实验结果: 4.讨论: (1)土壤中水分向上扩散的高度,随着水量的增加而升高,速度也越快。 (2)土壤也会随着水量的增加而逐渐下陷,水不再增加会停止下陷。 (3)整杯土壤都潮湿再摇晃,摇晃次数越多表土渗出的水量越多。当表土开 始渗水时有软化的情形,用手轻压表土感觉软软的,用手挤压杯子,表土 会上升,放手就恢复原状,整杯土壤就像果冻一样。这应该就是土壤液化! (4)所以足够的水和适当的外力是土壤液化的主要因素。 【研究四】不同水量对土壤液化的影响。1. 实验方法:(1) 在5个塑料杯中各装入200立方公分的细砂土。(2) 用针筒将水打入杯中(先打入30cc的水,每次再加10cc的水)。(3)注水到土壤渗水软化为止,观察、比较并纪录土壤变化的情形。2. 实验结果: 3.讨论: (1)水会造成土壤的液化,水量越多土壤越快液化,下陷也越深。 (2)当水量达到一个限度后土壤会停止下陷。 (3)实验之后的整杯土壤静放到隔天,表土的水会减少,土壤还会下陷大约0.1〜0.2公分。【研究五】不同大小的外力对土壤液化的影响。 (实验一)向下碰撞法:1. 实验方法: (1)在5个塑料杯中各装进200立方公分的细砂土。 (2)每个杯子用针筒打进60cc的水。 (3)经3分钟后,将杯子在1公升的塑料容器内5公分的高度放下,碰撞容 器底部,到土壤全面渗水液化为止。 (4)观察、比较并纪录土壤变化的情形。 (实验二)重物侧面碰撞法: 1.简易摆动碰撞器:铁杆加摆长80公分(包括长12公分的500公克砝码)2.实验方法: (1)在5个塑料筒中各装进500立方公分的细砂土。 (2)把160cc的水打进塑料筒中。(3)用简易摆动碰撞器碰撞塑料筒的侧边,到土壤完全渗水液化为止。 (4)观察并记录土壤变化的情形。3.实验结果: (每次碰撞塑料筒都变换侧边) 4.讨论:﹝实验一和实验二﹞(1)碰撞次数会影响土壤液化:次数越多土壤液化越严重,土壤下陷更深。(2)开始碰撞时土壤会裂开,有些部分会裂成大小不同的小土块,再经过碰撞后小土块会逐渐变成小圆球形,越来越小越潮湿,最后完全不见。(3)当土壤渗水时就是液化的现象,轻轻压下软软的,好像果冻一样。【研究六】震动力量对土壤液化的影响。 ﹝实验一﹞时间相同,震动力量不同:1. 实验方法:(1) 9个塑料杯各装进200立方公分的土壤,各打进50cc的水。(2) 每3杯为1组,分别放在简易震动器上,用3种不同的震动力量(电风扇转动的速度)来震动。(每次震动时间3秒钟)(3) 比较土壤液化的速度。2. 实验结果: (1速最快,2速第二,3速最慢)(液化速度¬最快第二®最慢) ﹝实验二﹞震动力量相同,时间不同:1.实验方法:(1)把200立方公分的土壤装进塑料筒中,打入50CC的水。(2)把塑料筒放在震动器上开第3速的力量,震动到土壤完全液化为止。 (3)实验5遍,计时并观察土壤的变化情形。2.实验结果: 3.讨论:﹝实验一和实验二﹞ (1)震动速度越快,土壤液化越快,越容易下陷。 (2)震动的时间越长,土壤液化的情形越严重,下陷也越深。 (3)震动的力量比碰撞的力量更容易使土壤液化和下陷。【研究七】土壤液化的程度与承载力的关系。1. 实验方法:(1)将200立方公分的土壤分别装进5个塑料杯中,都打进40CC的水。 (2)把100公克的砝码放在塑料杯内的土壤上面。 (3)再把杯子放在电风扇上,开第三速的力量来震动。(4)每3秒钟把杯子拿下来,观察并记录砝码下陷的情形。(5)最后把100公克的砝码放在【研究六】﹝实验二﹞中已液化的五杯土壤 中,观察砝码下陷情形。3. 讨论:(1)把砝码放在干燥的土壤上不会下陷,表土顶多留一点小痕迹。(2)当土壤含有水分变潮湿时,砝码会有些下陷,再加上外力砝码下陷越深。(3)震动越久土壤液化越严重,承载力量也越小,砝码陷得越深。(4)把100公克的砝码放在液化的土壤上,会慢慢下陷。如果再加上外力 (如敲打、碰撞、震动),砝码下陷的速度变快,甚至完全沉没。四. 结果与讨论: (一) 综合以上的实验结果,我们的结论是:1. 松软的砂土层含有足够的地下水再受到强大的外力,会造成土壤液化和下 陷的现象,所以「水」和「外力」是造成土壤液化和下陷的两个重要因素。 2.土壤含水量越多越容易液化,也越容易下陷。 3.土壤液化时通常会渗水,会变软,像泥浆也像果冻一样。 4.土壤含水后,加上外力(摇晃、碰撞、震动)的影响,土壤越容易液化和下 陷;外力越大或作用越久,液化和下陷的情形越严重。 5.土壤逐渐液化,承载重物的力量变小;液化越严重,承载的力量越小。 (二)在本实验后我们了解到:1. 土壤中水分越多外力越大,土壤的液化和下陷越快越严重;土壤液化时,土 质变软、出现裂痕、大量渗水,甚至喷砂,变得像果冻或流沙一样;结果承 载力量变弱,上面如果有重物,会倾斜,甚至塌陷。2. 我们再对照921地震有关的灾害报导以及几次现场的勘查,发现彰化县员林仑雅里、伸港大肚溪口等受灾地区,大多是粉砂或细砂土壤,比较疏松,含水量较多,所以

国产的塑料容量瓶确实不敢恭维其质量，我同事做土壤重金属测定，定容用的消化瓶（25ml），瓶颈太小，很难清洗，同时不容易倒液体，进口的Brand的倒是不错，但是又很贵。 不知道大家在用到需氢氟酸消化的消化液拿什么定容，因为在做土壤消解时，方法最后是加高氯酸冒白烟为止，这是不是意味着氢氟酸已经挥发完了，可以用玻璃容量瓶来定容了？？ 版内做土壤全消解的朋友是否提供点意见！！！

在土壤实验室除了配备给仪器的电脑外，应该要多配置一台闲置电脑么？配置了电脑该不该连接网络呢？欢迎讨论http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em09503.gif