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姓名	鐘偉逞(Wei-Chen Chung)  查詢紙本館藏	畢業系所	土木工程學系
論文名稱	應用衝擊式撓度儀觀測路面結構強度之研究 (The Study on Using Falling Weight Deflectometer(FWD) Evaluate Highway Pavement Structure Strength in Taiwan)
相關論文	★ 公共工程統包模式執行專案成員間問題 之研究 ★ 水泥製程於資源再利用之研究 ★ 防水毯的生管與品管之探討 ★ 建置生命紀念園區營運階段管理模式之研究 以新北市某民間公共紀念園區為例 ★ 軍用機場跑道鋪面維護管理暨搶修作業機制之研究 ★ TAF 檢驗機構認證申請之研究- 以混凝土後置式化學錨栓檢驗為例 ★ 利用UML建構實驗室資訊管理平台-以合約審查為例 ★ 營建施工管理導入即時性資訊傳遞工具功能需求之研究 ★ 鋪面養護決策支援分析模式之研究 ★ 營建材料實驗室量測系統評估及誤差分析 ★ 以績效為基礎的公路養護組織與機制之研究 ★ 智慧型鋪面檢測車平坦度量測驗證與應用 ★ 公路設施養護管理程序建立及成本分析之研究-以IDEF方法建立鋪面養護作業程序 ★ 利用花崗岩及玻璃回收料製造功能性人造石材之研究 ★ 自動化鋪面平整度量測分析與破壞影像偵測系統之研究 ★ 鋪面缺陷影像辨識系統應用於路網檢測之研究
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摘要(中)	路面非破壞性撓度試驗主要目的為評估鋪面結構與路基承載力進而推估路面剩餘壽命或當作加鋪設計時所需之資料，並可作為路面養護管理時，策略研擬的依據。本研究即應用JILS-20型落錘式撓度儀觀測路面撓度，並根據該儀器特性及配合台灣地區公路路面狀況與氣候環境型態，研擬出一套屬於本土化之路面結構強度評估模式，以提供公路主管機關進行路面養護管理之用。 在本研究的進行過程中，首先利用一標準試驗斷面，針對路面撓度觀測時之影響因子進行分析探討，並且選擇對撓度值變化最具影響力之三個因子，溫度、鋪面厚度、施測荷重進行回歸分析，進而建立一套撓度數據校估模式。再者，根據養路工程師的經驗提供，以省、縣公路路面FWD撓度試驗資料，結合撓度數據校估模式與回算分析的應用，建立路面結構強度評估模式。本路面結構強度評估模式的特色，乃是完全以實務資料進行分析建立的，這跟僅以數值模擬方式的研究是不同的，而兩者間最大的差異就在於以實務法的分析較能夠對路面各層強度變化狀況有確實的了解。因此，本研究之成果，既以此特點達成將應用FWD評估路面結構強度評估模式本土化之目標。
摘要(英)	The main purpose of using the Falling Weight Deflectometer (FWD), a widely used non-destructive testing equipment, is to evaluate the structural integrity and the bearing capacity of existing pavements. The data measured by FWD can be further analyzed to estimate the remaining life of a pavement and to design the overlay thickness. As such, FWD deflections provide the primary means of making rehabilitation decisions for highway agencies. The JILS-20 FWD was employed in this study for the evaluation of pavement conditions. The major goal is to develop a localized pavement evaluation model based on the characteristics of the testing equipment with the environmental conditions in Taiwan. FWD tests were performed on a standard pavement test section built in this study. The deflection correction model was developed based on FWD measurements using regression analysis with three prime affecting variables; the pavement temperature, the pavement thickness, and the test load. This deflection correction model was further verified to develop a pavement strength evaluation model using FWD data collected from in-service pavements together with site conditions observed by pavement engineers and the applications of backcalculation analysis. Unlike other researches using solely numerical methods for model development, this study used in-situ data to derive the pavement strength evaluation model. As a result, a localized pavement strength evaluation model using FWD deflections can be practically achieved.
關鍵字(中)	★ 校估 ★ 落錘式撓度儀 ★ 指標	關鍵字(英)	★ index ★ correction ★ FWD
論文目次	圖目錄…………………………………………………….……………Ⅳ 表目錄………………………………………………………………….Ⅶ 第一章 緒 論1 1.1 研究動機1 1.2 研究目的2 1.3 研究流程4 第二章 文獻回顧5 2.1路面非破壞性試驗5 2.1.1 靜力撓度試驗7 2.1.2穩態動力撓度試驗8 2.1.3衝擊式撓度試驗10 2.1.4各類型之落錘式撓度儀比較12 2.2 路面非破壞性撓度試驗評估模式13 2.2.1傳統撓度指標評估法15 2.2.2回算應力分析法17 2.3撓度觀測影響因子分析19 2.3.1溫度校估分析19 2.3.2鋪面厚度變化對撓度值觀測影響21 2.3.3土壤飽和度與地下水位的影響24 2.3.4 落錘壓力對撓度值觀測之影響24 2.3.5 各類撓度試驗儀器間的相互關係25 第三章 研究樣本與試驗內容27 3.1撓度觀測試驗路段27 3.1.1 中央大學試驗路段配置28 3.1.2省、縣道試驗路段配置30 3.2 試驗道路現地試驗31 3.2.1 JILS-20型落錘式撓度儀施測原理31 3.2.2 JILS-20 FWD標準操作程序35 3.2.3溫度量測與記錄39 3.3 以MODULUS 5.1軟體回算41 第四章 撓度數據校估模式45 4.1撓度數據校估模式建立之方法45 4.2各影響因子效應分析48 4.2.1 鋪面有效溫度之決定49 4.2.2 FWD撓度值與鋪面有效溫度之關係52 4.2.3 FWD撓度值與施測荷重之關係55 4.2.4 FWD撓度值與鋪面厚度之關係59 4.3撓度校估模式之建立60 4.3.1 多元回歸分析模型60 4.3.2 撓度校估係數方程式之建立62 4.4 回算值校估模式之建立64 4.4.1 彈性模數校估係數方程式65 4.4.1 回算校估值與實驗值比對67 第五章 路面結構強度評估模式68 5.1 路面結構強度評估模式建立之方法68 5.2 顯著撓度指標之演繹與建立71 5.2.1 撓度指標選取71 5.2.2 結構強度轉換設定73 5.2.3 相關分析模型75 5.2.4顯著撓度指標之建立76 5.3 路面結構強度評估模式之建立81 5.3.1 鑑別分析模式82 5.3.2 鑑別模式分析結果83 5.3.3 路面結構強度指標評估模式87 5.3.4結構強度綜合指標（Structure Strength Index , SSI）88 5.4 應用JILS-FWD進行路面結構強度評估及管理90 第六章 個案實例分析應用92 6.1 公路路面結構強度評估92 6.2 挖掘道路案例分析95 第七章 結論與建議101 7.1 結論101 7.2 建議103 參考文獻105 附錄一、中央大學試驗道路基本資料109 附錄二、現地試驗撓度原始資料112 圖目錄 圖1.1 研究基本流程圖4 圖2.1 彭科曼樑8 圖2.2 動力撓度儀動力輸出示意圖9 圖2.3 路面評審儀2000型荷重與SENSOR示意圖9 圖2.4 動力撓度儀荷重與SENSOR示意圖10 圖2.5 落錘式撓度儀荷重示意圖11 圖2.6 落錘式撓度儀系統示意圖12 圖2.7 回算基本流程17 圖2.8 AASHTO溫度校估程序圖20 圖2.9 接觸壓力變化對基層之影響25 圖3.1 中大試驗道路配置圖28 圖3.2 中大試驗道路結構斷面圖28 圖3.3 試驗道路開挖施工圖29 圖3.4 試驗道路面層壓實完工圖29 圖3.5 台一線試驗段破壞特性圖31 圖3.6 台一甲線試驗段破壞特性圖31 圖3.7 JILS-FWD施測力學原理33 圖3.8 JILS-FWD儀器操作系統34 圖3.9 JILS-FWD現場撓度試驗圖（一）34 圖3.10 JILS-FWD現場撓度試驗圖（二）35 圖 3.11 THERMAL GUN40 圖3.12 金屬溫度計40 圖3.13 MODULUS5.1回算程式主畫面42 圖3.14 撓度資料檔輸入畫面43 圖3.15 各類基本參數輸入畫面43 圖3.16 回算結果輸出畫面44 圖4.1 撓度校估模式建立流程47 圖4.2 鋪面表面溫度與撓度D1關係50 圖4.3 AC層中間點溫度與撓度D1關係51 圖4.4 大氣前五天平均溫度與撓度D1關係51 圖4.5 斷面一6KIP荷重-溫度與撓度關係53 圖4.6 斷面一9KIP荷重-溫度與撓度關係53 圖4.7 斷面一12KIP荷重-溫度與撓度關係54 圖4.8 斷面二6KIP荷重-溫度與撓度關係54 圖4.9 斷面二9KIP荷重-溫度與撓度關係54 圖 4.10 斷面二12KIP荷重-溫度與撓度關係55 圖4.11 撓度D1與荷重關係56 圖4.12 撓度D2與荷重關係57 圖4.13 撓度D3與荷重關係57 圖4.14 撓度D4與荷重關係57 圖4.15 撓度D5與荷重關係58 圖4.16 撓度D6與荷重關係58 圖4.17 撓度D7與荷重關係58 圖4.18 溫度與AC層回算E值之變化關係66 圖5.1 三相式撓度指標演繹流程70 圖5.2 鑑別分析幾何圖型解釋83 圖5.3 溫度與AC層回算E值之變化關係91 圖6.1 0∼12K每公里平均路面結構強度SSI值變化94 圖6.2 11∼12K 各點鋪面強度X12指標值變化94 圖6.3 11∼12K 各點路基強度X67指標值變化94 圖6.4 南向車道挖掘前、中、後路面結構強度SSI值變化99 圖6.5 南向車道挖掘前、中、後鋪面強度X12值變化99 圖6.6 南向車道挖掘前、中、後鋪面強度X67值變化99 圖6.7 北向車道挖掘前、中、後路面結構強度SSI值變化100 圖6.8 北向車道挖掘前、中、後鋪面強度X12值變化100 圖6.9 北向車道挖掘前、中、後鋪面強度X67值變化100 附圖1.1 分段檢驗圖示109 附圖1.2 級配篩分析粒徑分布圖109 附圖1.3 斷面一之各層厚度變化111 附圖1.4 斷面二之各層厚度變化111 表目錄 表2.1 常見之撓度調查儀器比較表6 表2.2 各型式ＦＷＤ規格功能比較13 表2.3 指標法與應力分析法之優缺點14 表2.4 BALADI AND SYNDER之撓度指標法則16 表2.5 撓度指標法則彙整16 表2.6 回算程式之種類與功能18 表2.7 華盛頓州現地撓度試驗鋪面結構狀況23 表2.8 華盛頓州回算結果與實驗室各層試驗結果比對23 表3.1 省、縣道試驗道路路段30 表3.2 JILS-20-FWD型儀器特性彙整33 表4.1 撓度校估各項因子基準值47 表4.2 影響撓度值因子效應之基本假設48 表4.3 各類溫度與撓度D1之回歸關係50 表4.4 P.E.T與撓度值之線性與指數回歸關係53 表4.5 FWD施測荷重與撓度值之線性回歸關係判定56 表4.6 FWD撓度數據校估模式64 表4.7 FWD撓度數據校估模式66 表4.8 撓度數據回算校估平均值67 表4.9 現地材料實驗試驗值67 表5.1 三相法回算基本參數設定70 表5.2 結構強度分層狀況分析75 表5.3 相關係數與相關程度表76 表5.4 各層級與直接指標之相關分析78 表5.5 各層級與曲率指標之相關分析78 表5.6 各層級與形狀因子指標之相關分析78 表5.7 各層級與斜率指標之相關分析79 表5.8 各層級與倒數指標之相關分析79 表5.9 各層級與矩形面積指標之相關分析79 表5.10 各層級與梯形面積指標之相關分析80 表5.11 各層級與自訂Ⅰ型指標之相關分析80 表5.12 各層級與自訂Ⅱ型指標之相關分析80 表5.13 各層級之顯著指標整理81 表5.14 進行鑑別分析之顯著指標84 表5.15 指標I1鑑別分析結果85 表5.16 指標X12鑑別分析結果85 表5.17 指標S7鑑別分析結果85 表5.18 指標I7鑑別分析結果86 表5.19 指標X67鑑別分析結果86 表5.20 指標Y567鑑別分析結果86 表5.21 鋪面結構強度評估表88 表5.22 路基結構強度評估表88 表5.23 SSI指標鑑別分析結果89 表5.24 路面結構強度綜合指標模式89 表6.1 112線0∼13K路面結構強度評估結果93 表6.2 南向車道挖掘前、中、後各層強度指標值97 表6.3 北向車道挖掘前、中、後各層強度指標值97 表6.4 南向車道挖掘前、後各層強度評估結果98 表6.5 北向車道挖掘前、後各層強度評估結果98 附表1.1 基層級配料篩分析結果109 附表1.2 各層材料MR值110 附表1.3 各層壓實度檢驗結果110
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指導教授	林志棟(Jyh-Dong Lin)	審核日期	2000-7-3
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