含細料砂質改良土之力學性質

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王冠彬(Kuan-Pin Wang) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

含細料砂質改良土之力學性質
(Mechanical properties of cement treated the sand containing fine content)

相關論文

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摘要(中)

本研究以峴港砂代表現地回填料，進行砂土液化性質及水泥改良效果之評估。在不同水泥配比與養治時間之條件下對含細料砂質改良土之力學性質作一探討。本研究之實驗重點乃以相對密度為40%之砂土並製作不同細料含量5%、10%、15%，配以0.5%、1.0%及2.0%的水泥配比，利用濕搗法製作改良土試體，經7天或28天養治後，進行無圍壓縮試驗及動力三軸試驗。
經由試驗結果發現，添加水泥於含細料砂質土壤內並加以混合攪拌，對於剪力強度的提供有著明顯的效果。水泥改良土之無圍壓縮強度隨著水泥配比及養治時間之增加而顯著的提高；另一方面，隨著細料含量之增加，剪力強度亦有相同提高之趨勢，但細料含量大於10%後，因結構之改變造成無圍壓縮強度有下降之趨勢。
在本研究的試驗條件下，含細料砂質土壤之液化阻抗較高於未含細料之砂土；而經水泥改良後之含細料砂土，又遠高於含細料之砂土。養治時間為7天時，添加2%水泥配比含細料砂土之液化阻抗將因而提升。養治時間28天時，含細料砂土添加1%水泥後，其液化阻抗即可獲得明顯的改善。而控制細料含量於10%左右添加水泥進行改良，即可得到良好之成效。另外，本研究亦探討了水泥改良土之剪力模數、剪應變與水泥配比間的關係。經試驗及分析後，發現改良土對以上諸特性均有良好之改良效果。且在相同之應力振幅作用下，添加水泥並控制細料含量為10%左右時，可使產生之剪應變較其他配比之改良土為小。

摘要(英)

This research used Danang sand as the representing material of in-situ reclaimed soil to investigate the properties of liquefaction and to evaluate the improvement effects attributed to using cement. A series of experiments have been done on a set of samples made by using wet tamping method. The set consists of samples having different fine contents (5%, 10%, and 15%) mixed with different cement contents (0.5%, 1.0%, and 2.0%). After curing for 7 or 28 days, the unconfined compression tests and dynamic triaxial tests were conducted.
According to the experimental results, adding cement into the sands containing fine contents will significantly be enhanced the unconfined compression strength. On the other hand, the shear strength tends to be improved while the fine content is increased. However, when the fine content goes up to more than 10%, the unconfined compression strengths tend to decrease due to the change of soil structure.
Under the experiment conditions, when the curing period is 7 days, adding cement of 2% mixing rates to the sand containing fine content will increase the liquefaction resistance. For the case of 28-day curing, adding cement of 1% mixing rates to the sand containing fine content will also have the same effect. As a brief summary, by controlling the fine content at about 10% along with adding cement, it will result in a better liquefaction resistance than the other ratio.

關鍵字(中)

★ 水泥改良
★ 含細料砂土
★ 液化阻抗

關鍵字(英)

★ fine content
★ liquefaction resistance
★ cement improvement

論文目次

摘要 I
英文摘要 II
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
照片目錄 Ⅶ
表目錄 Ⅷ
圖目錄 Ⅸ
符號說明 ⅩⅣ
第一章緒論 1
1.1研究動機及目的 1
1.2研究方法 2
1.3論文內容 2
第二章　文獻回顧 3
2.1水力抽砂回填土 3
2.1.1水力填築工法之程序 3
2.1.2回填土壤之堆積特性 3
2.1.3回填土壤之現地密度特性 4
2.1.4回填土壤之顆粒特性 4
2.1.5回填土壤之細料流失 5
2.1.6抽砂填築土壤細料含量之規定 5
2.1.7土壤構造 6
2.1.8影響水力回填地盤變形之因素 6
2.2地盤改良 9
2.2.1軟弱地盤 9
2.2.2軟弱地盤之改良目的 10
2.2.3軟弱地盤之改良工法 11
2.2.4事前混合處理工法 11
2.3水泥改良土 13
2.3.1波特蘭水泥之主要化學化合物 13
2.3.2土壤與水泥的固結原理 14
2.3.3水泥改良土之基本性質 15
2.3.4混凝土之品質控制 16
2.3.5最近之相關研究 16
第三章　土樣與試驗方法 32
3.1試驗砂樣與改良材料 32
3.1.1試驗砂樣基本物理性質 32
3.1.2細粒料材料 32
3.1.3改良材料 33
3.2試體的製作 33
3.2.1未改良土試體 33
3.2.2改良土試體 34
3.3試驗方法及試驗儀器 35
3.3.1無圍壓縮試驗 35
3.3.2動力三軸試驗 36
3.4動態試驗步驟 40
3.4.1儀器校正階段 40
3.4.2試體準備階段 40
3.4.3試體飽和階段 41
3.4.4試體壓密階段 42
3.4.5動態試驗階段 42
3.4.6液化後再壓密階段 43
3.4.7資料處理階段 43
3.5補償荷重之計算 44
第四章　試驗結果與分析 58
4.1靜力試驗結果 58
4.1.1水泥配比與無圍壓縮強度之關係 58
4.1.2細料含量與無圍壓縮強度之關係 59
4.1.3養治時間與無圍壓縮強度之關係 59
4.1.4前人研究結果比較 60
4.2動態特性分析 60
4.2.1資料處理方式 60
4.2.2初始含水量之影響 62
4.2.3反覆剪應力比與達到液化所需作用次數之關係 63
4.2.4超額孔隙水壓激發曲線 65
4.2.5反覆剪應力比與剪力模數之關係 67
4.2.6反覆剪應力比與剪應變之影響關係 68
4.2.7剪力模數與剪應變之關係 68
第五章　結論與建議 114
5.1結論 114
5.2建議 115
參考文獻 117

參考文獻

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指導教授

張惠文(Huei-Wen Chang)

審核日期

2003-7-17

推文