含海水鹽性改良砂土之力學特性

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：39

、訪客IP：3.141.47.163

姓名

陳彥奇(Yan-Chi Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

含海水鹽性改良砂土之力學特性

相關論文

★ 動力夯實之有效影響深度與地表振動阻隔研究	★ 砂土層中潛盾機地中接合漏水引致地層下陷之案例探討
★ 動力壓密工法施工引致地表振動之阻隔	★ 音波式圓錐貫入試驗於土層界面判定之應用
★ 孔洞開挖後軟弱地盤之沉陷行為	★ 超載對打設排水帶後軟弱地盤壓密行為之影響
★ 山岳隧道湧水處理之研究	★ 砂土中基樁側向位移之改良研究
★ 圓錐貫入試驗中土壤音壓之研究	★ 水泥混合處理砂質土壤液化特性之改良研究
★ 扶壁改善深開挖擋土壁體變形行為之研究	★ 微音錐應用於土壤音射特性之研究
★ 黏性土壤受定量擠壓變形後之力學行為	★ 黏土中短樁側向位移之改良研究
★ 砂土經水泥改良後之力學性質	★ 黏土中模型樁側向位移之改良研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

摘要
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人工海水為拌和水及養治水，相對密度為40%之砂土並製作不同細料含量5%、10%、15%及20%，配以0.5%、0.7%、1.0%及2.0%的水泥配比，改良材料選用波特蘭水泥第I型及第V型，養治時間有7天、28天、56天或120天，再利用濕搗法製作改良土試體，進行無圍壓縮試驗及動力三軸試驗。
經由試驗結果發現，隨著細料含量之增加，剪力強度有提高之趨勢，但細料含量大於10%後，因砂土結構之改變，造成無圍壓縮強度有下降之趨勢。而改良砂土之鹽度愈高，其無圍壓縮強度有明顯降低之趨勢。
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。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。控制細料含量於15%左右添加水泥進行改良，即可得到良好之成效。而鹽度的增加與液化阻抗的高低明顯成反比。另外，本研究亦探討了水泥改良土於反覆加載15次時之剪力模數、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15%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)

ABSTRACT
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 (0%, 5%, 10%, 15% and 20%) mixed with different cement contents (0.5%, 0.7%, 1.0%, and 2.0%). After curing for 7, 28, 56 and 120 days, the unconfined compression tests and dynamic triaxial tests were conducted.
According to the experimental results, 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. Otherwise, the unconfined compression strengths tend to decrease substantially with the increasing of salinity.
Under the conditions of experiments, the liquefaction resistances of treated sands with the 15% fine content are stronger than the liquefaction resistances of treated sands with the other ratio of fine content. When the curing period is 7 days, the liquefaction resistances of treated sands with the fines will increase obviously due to adding 2% of cement mixing rates. For the case of 28 days curing period, the liquefaction resistances of treated sands with the fines will also have the same effect after adding 1% of cement mixing rates. As the increasing of salinity, the liquefaction resistances of treated sands with the fines decrease continuously. On the other hand, the result of this research shows that the cement material will be contributive to improve the dynamic properties of sands such as shear modulus and shear strain.

關鍵字(中)

★ 細料含量
★ 養治時間
★ 水泥配比
★ 鹽度
★ 液化阻抗

關鍵字(英)

★ liquefaction resistance
★ salinity
★ fine content
★ cement mixing rate
★ curing period

論文目次

目錄
摘要 I
英文摘要 II
誌謝 Ⅲ
照片目錄 X
表目錄 XII
圖目錄 XIV
符號說明 XXI
第一章緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究方法 2
1.4 論文內容 3
第二章　文獻回顧 4
2.1 砂土液化 4
2.1.1 液化的定義 4
2.1.2 液化的機制 4
2.2 水泥改良土 5
2.2.1 水泥組成與水化作用 5
2.2.2 水泥水化產物之微觀結構及其對工程性質之影響 6
2.2.3 水泥系穩定法的機制 9
2.2.4 土壤與水泥的固結機制 9
2.2.5 改良土之基本性質 10
2.3 飛灰 11
2.3.1 飛灰之來源及成分 12
2.3.2 飛灰與水泥漿體的反應機理 12
2.3.3 飛灰對混凝土的影響 13
2.4 海水之化學成分 14
2.5 氯離子與硫酸鹽的相關機制 16
2.5.1 水泥漿體強度之主要來源 16
2.5.2 氯離子對水泥漿體強度之影響 16
2.5.3 水泥與氯離子共同水化之效應 17
2.5.4 影響氯離子與水泥結合之因素 17
2.5.5 硫酸鹽對水泥膠結性質之侵蝕 17
2.6細粒料之影響 19
2.6.1 細粒料組成結構之方式 19
2.6.2 以狀態參數判別細粒料對砂土力學行為之影響 19
2.6.3 試體砂結構孔隙比對力學特性之影響 20
2.7水力抽砂回填土 23
2.7.1 回填土壤之顆粒特性 23
2.7.2 細粒料流失及粗細析離 23
2.7.3 填築土壤細料含量之規定 24
2.8土壤之動態變形、阻尼特性 24
2.9 地盤改良 25
2.9.1 軟弱地盤 25
2.9.2 軟弱地盤之改良目的 26
2.9.3 軟弱地盤之改良工法 27
2.9.4 事前混合處理工法 27
第三章　土樣與試驗方法 35
3.1 試驗砂樣與改良材料 35
3.1.1 試驗砂樣基本物理性質 35
3.1.2 改良材料 35
3.1.3 細粒料材料 36
3.1.4 人工海水調配 36
3.1.5 副產石灰之成分與種類 37
3.2 改良土試體的製作 37
3.3 試驗方法及試驗儀器 39
3.3.1 無圍壓縮試驗 39
3.3.2 動力三軸試驗 40
3.3.2.1 控制系統 41
3.3.2.2 量測系統 42
3.3.2.3 動力系統 43
3.2.3.4 訊號擷取記錄系統 43
3.2.3.5 三軸室 43
3.4 動力三軸試驗步驟 44
3.4.1 儀器校正階段 44
3.4.2 前置準備階段 44
3.4.3 試體準備階段 45
3.4.4 試體飽和階段 46
3.4.5 試體壓密階段 48
3.4.6 動態試驗階段 49
3.4.7 液化後再壓密階段 49
3.4.8 動態參數之整理 50
3.5 補償荷重之計算 50
第四章　試驗結果與分析 73
4.1 無圍壓縮試驗 73
4.1.1 水泥配比與無圍壓縮強度之關係 74
4.1.2 細料含量與無圍壓縮強度之關係 74
4.1.3 養治時間與無圍壓縮強度之關係 75
4.1.4 水泥種類與無圍壓縮強度之關係 76
4.1.5 人工海水鹽度與無圍壓縮強度之關係 78
4.1.6 拌和水與無圍壓縮強度之關係 79
4.1.7 副產石灰與無圍壓縮強度之關係 80
4.2 動態特性分析 81
4.2.1 資料處理方式 82
4.2.2 反覆剪應力比與達液化反覆加載次數之關係 84
4.2.2.1 水泥配比之影響 86
4.2.2.2 養治時間之影響 87
4.2.2.3 細料含量之影響 87
4.2.2.4 水泥種類之影響 88
4.2.2.5 鹽度之影響 89
4.2.2.6 拌和水及養治水之影響 89
4.2.3 無圍壓縮強度與液化阻抗之關係 90
4.2.4 反覆剪應力比與剪力模數之關係 91
4.2.5 反覆剪應力比與剪應變之關係 93
4.2.6 剪力模數與剪應變之關係 94
第五章　結論與建議 146
5.1結論 146
5.2建議 147
參考文獻 149

參考文獻

參考文獻
1.王冠彬，「含細料砂質改良土之力學性質」，碩士論文，國立中央大學土木工程學系，中壢(2003)。
2.地盤工學會，土質試驗法，日本地盤工學會，第172~188頁(1979)。
3.台泥公司，產品種類，產品資訊部，台北(1999)。
4.朱志光，「海水對混凝土影響之研究」，碩士論文，國立成功大學土木工程學系，台南(1987)。
5.邱奇昌，「砂土經水泥改良後之力學性質」，碩士論文，國立中央大學土木工程學系，中壢(2003)。
6.吳偉特，「臺灣地區砂性土壤液化潛能之初步分析」，土木水利季
刊，第六卷，第二期，第 39~70頁，（1979）。
7.吳文隆，「大地工程學」，九樺出版社，第89 - 106 頁（1985）。
8.李明君，「海砂和海鹽對混凝土性質之影響及改善方法研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程學系，中壢(1989)。
9.李釗、李明君，「以含鹽之水拌合混凝土對其性質的影響」，第四屆路面工程學術研討會，國立交通大學，新竹(1989)。
10.林平全，「飛灰混凝土」，科技圖書股份有限公司，台北，民國
78年10月。
11.林炳炎，「飛灰在混凝土中」，現代營建雜誌出版，台北，民國80年6月。
12.林志凍，「CFB副產石灰應用於土木工程之去化應用初步研究」，台塑石化股份有限公司煉油事業部，中壢(2002)。
13.張清秀，「黏土含量對福隆砂液化潛能之影響」，國立台灣大學土木工程學研究所，碩士論文 (1982)。
14.張善同，「旋轉灌漿固化地基之技術」，中國鐵道出版社，北京（1984）。
15.張惠文，「利用水泥及石灰系材料之深層攪拌工法」，現代營建，第三十八期，第45~50頁(1984)。
16.張惠文、陳修，「水泥系改良土之工程特性」，行政院國家科學委員會研究計劃，計劃編號：NSC74-0410-E008-04，(1985)。
17.張惠文、廖新興、鄭清江，「砂質地盤液化之防治方法探討」，地工技術雜誌，第三十八期，第17-29頁(1987)。
18.張惠文、曾迪華、李顯智、鄭清江、徐瑞祥，「台灣地區海岸填海造地技術整合第一期計劃」，行政院公共工委員會專案研究計劃成果報告，計劃編號；86-技-03，(1997)。
19.陳守德，「微量細料對砂性土壤液化潛能之影響」，國立台灣大學土木工程學研究所，碩士論文 (1986)。
20.陳世耀，「氯離子在混凝土中行為之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程學系，中壢(1996)。
21.黃兆龍，林仁益，郭文田，曾燈聰，「含飛灰水泥漿體乾縮行為與孔隙關係之研究」，中華民國第六屆全國技術及職業教育研討會論文集，台中，第20133~20142 頁，民國80 年。
22.黃兆龍、王和源，「海砂對水泥砂漿硫酸鹽侵蝕微觀結構變化及抑制策略之研究」，防蝕工程，第六卷，第一期，第1~8頁(1992)。
23.黃麗兒，「水泥混合處理砂質土壤液化特性之改良研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程學系，中壢(2001)。
24.鄭清江，「片狀砂土模擬水力填築後剪力特性之研究」，博士論文，國立中央大學土木工程學系，中壢(1996)。
25.蕭達鴻，「砂質土壤添加水泥材料工程特性之研究」，技術學刊，第十一卷，第三期，第305-311頁(1996)。
26.磊盈股份有限公司，產品種類，鶯歌辦事處，鶯歌(2003)。
27.劉卓奇，「水泥組成成份與氯離子關係之研究」，碩士論文，國立交通大學土木工程學系，新竹(1996)。
28.簡連貴，「水力砂土回填技術在造地工程之應用」，地工技術雜誌，第51期，第21-34頁(1995)。
29.簡連貴、葉國樑、胡淵南，「細料含量對抽砂回填土壤動態特性之影響」，中國土木水利工程學刊，第七卷，第四期，第409-420頁(1995)。
30.鐘瑞敏，「砂土中黏土含量對液化潛能之影響」，國立台灣大學土
木工程學研究所，碩士論文 (1981)。
31.山口哲朗、鈴木素之、松尾晃、伊達明彥，「セメント安定処理土の繰返しせん断強度と養生時間の関係」，山口大學工學部研究報告，Vo1. 50，No. 1，PP. 9-14 (1999)。
32.Aqil, U., Tatsuoka, F., Uchimura, T., Lohani, T.N., Tomita, Y. and Matsushima, K., “Strength and Deformation Characteristics of Recycled Concrete Aggregate as a Backfill Material,”Soils And Foundation, Vol. 45, No. 5, pp. 53-72 (2005).
33.ASTM D1141-98e1, “Standard practice for the preparation of substitute,” ASTM, pp. 29-31 (1998).
34.Cazaro, R.C. and Moh, Z.C., “Stabilization of Delatic Clayswoth Lime-Rice Hull Ash Mixtures,” Proc. second Southeast Asia Conf, Soil Engineering, Singapore, pp.215-233 (1970).
35.Chung, K.Y.C. and Wong, I.H., “Liquefaction Potenial of Soils with Plastic Fines,” Soil Dynamics and Earthquake Engineering Conference, Southampton, July, pp.887-897(1982).
36.Calspan-UB Research Center, “Mechanical Behavior of High-Performance Concrete,” Report C-205 (1988).
37.Carmine P. Polito, James R. Martin Ⅱ, “Effeccts of nonplastic fines on the liquefaction resistance of sands,” Journal of Geotechnical and Geoevironmental Engineering, ASCE, pp. 408-414 (2001).
38.Dupas, I.M. and Decker, A., “Static and Dynamic Properties of Sand Cement,” Journal of Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol. 105, No.GT3, June, pp.799-817 (1981).
39.Gennaro, V.D., Canou, J., Dupla, J.C., Benahmed, N., “Influence of loading path on the undrained behaviour of a medium loose sand,” Canadian Geotechnical Journal, Vol. 41, pp. 166-180 (2004).
40.Helmuth, R.A., “Water-Reducing Properties of fly ash in Cement Pastes, Mortars, and Concrete : Causes and Test Methods” ,ACI SP-91,Vol.1,pp.723-740 (1986)
41.Helumth, R.A., “Fly Ash, in Cement and Concrete”, PCA R & D Laboratories, Illinois (1987).
42.K’ezdi, A., “Stabilized Earth Roads,” Developments in Geotechnical Engineering 19, New York (1979).
43.Kuerbis, R., Nequssey, D., and Vaid, Y. P., “Effect of gradation and fines content on the undrained response of sand,” Geotechnical Special Publication, No. 21, ASCE, pp. 330-345 (1988).
44.Kongsukprasert, L. and Tatsuoka, F., “Ageing and Viscous Effects on the Deformation and Strength Characteristics of Cement-Mixed Gravelly Soil in Triaxial Compression,” Japanese Geotechnical Society, Vol. 45, No. 6, pp. 55-74 (2005).
45.Lee, K.L. and Fitton, J.A., “Factors Affecting the Cyclic Loading Strength of Soil,” Vibration Effects of Earthquakes on Soils and Foundations, ASTM STP 450, pp.801-821(1969).
46.Leon, E., Gassman, S.L. and Talwani, P., “Accounting for Soil Aging When Assessing Liquefaction Potential,” Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol. 132, No. 3, pp. 363-377 (2006).
47.Mindess, S., and Young, J.F., Concrete, Prentice-Hall, New Jersey, pp.32-34 (1981).
48.Morgenstern, N. R., “Hydraulic Fill Structures – A Perspective,” Hydraulic Fill Structures, Geotechnical Special Publication, No.21, ASCE, pp.1-31 (1988).
49.Maslehuddin, Mohammed, Ai-Mana, Abdulaziz, I., Shaimim, Mohammed, and Saricimen, Huseyin, “Effect of Sand Replacement on the Early-Age Strength Gain and Longterm Corrosion-Resisting Characteristics of Fly-Ash Concrete,” ACI Materials Journal, January-February (1989).
50.Pyke, R. M., Knuppel, L. A., and Lee, K. L., “Liquefaction Potential of Hydraulic Fills,” Journal of Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol.104, No. GT11, pp.1335-1354 (1978).
51.Placzek, D., “Methods for the Calculation of Settlements Due to Ground-Water Lowering,” Proceedings of the Twelfth International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Rio De Janeiro, Vol.3, pp.1813-1818 (1989).
52.Ravina, D., and Mehta, P.K., “Compression Strength of Low Cement/High Fly Ash Concrete,” Cement and Concrete Research, Vol.18, pp571-583 (1998).
53.Saxena, S.K. et al., “Liquefaction Resistance of Artificially Cemented Sand,” Journal of Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol. 114, No.12, pp.1395-1413 (1988).
54.Seed, H.B. and Lee, K.L., “Liquefaction of Saturated Sands during Cyclic Loading,” Journal of the Soil Mechanics and Foundation Division, ASCE, Vol. 92, No. SM6, pp. 105-134 (1966).
55.Seed, H.B., “Evaluation of Soil Liquefaction Effects on Level Ground during Earthquakes,” Liquefaction Problems in Geotechnical Engineering Session on Soil Dynamics Committee of Geotechnical Engineering Division, ASCE, pp.1-104 (1976).
56.Seed, H.B., Wong, R.T., Idriss, I.M., and Toimatsu, K., “Moduli and Damping Factors for Dynamic Analysis of Cohesionless Soils,” Journal of Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol.112, No.GT11, pp.1016-1032 (1986).
57.Sladen, J. A. and Hewitt, K. J., “Influence of Placement Method on the In-Situ Density of Hydraulic Sand Fills,” Canadian Geotechnical Journal, Vol.26, pp.453-466 (1989).
58.Suryavanshi, A. K., Scantlebury, J. D. and Lyon S. B. “Pore Size Distribution of OPC and SRPC Mortars in presence of Chloride,” Cement and Concrete Researce, Vol.25, No.25, pp.980-988 (1995).
59.Tringale, P.T., “Soil Identification In-situ Using an Acoustic Cone Penetrometer,” Ph.D. Dissertation, University of California, Berkeley (1983).
60.Tokimatsu, K. and Seed, H. B., “Evaluation of Settlement in Sands Due to Earthquake Shaking,” Journal of Geotechnical Engineering, Vol.113, No.8, pp.861-878 (1987).
61.Thevanayagam, S., “Role of Intergrain Contacts, Friction, and Interactions on Undrained Response of Granular Mixes,” Proceedings of the International Workshop on the Physics and Mechanics of Soil Liquefaction, Baltimore, Maryland, U.S.A., pp. 67-78 (1999).
62.Umehara, Y., Zen, K., and Yoshizawa, H., 1990, “Design Concept of Treated Ground by Premixing Method,” Geo-coast, 3-6, Sep., Yokohama, pp.519-524 (1991).
63.Vaid, Y.P. and Chern, J.C., “Cyclic and Monotonic Undrained Response of Saturated Sands,” National Convension Session on Advance in the Art of Testing Soils under Cyclic Loading, ASCE, Detroit, pp.120-147 (1985).
64.Verhoeven, F. A., de Jong A. J., “The Essense of Soil Properties in Today’s Dredging Technology,” Hydraulic Fill Structures, Geotechnical Special Publication, No.21, ASCE, pp.1033-1064 (1988).
65.Vaid, Y. P., “Liquefaction of silty soils,” Ground failures under seismic conditions, Geotechnical Special Publication, No. 44, ASCE, pp. 1-16 (1994).
66.Yoshimi, Y., “Ductility Criterion for Evaluation Liquefaction Remediation Measure,” Tsuchi-to-kiso JSSMFE, Vol.36, No.6, pp.33-389 (1990).
67.Yoshimine, M., Koike, R., “Liquefaction of Clean Sand with Stratified Structure due to Segregation of Particle Size,” Japanese Geotechnical Society, Vol.45, No.4, pp.89-98 (2005).
68.Zen, K., “Development of Premixing Method as a Measure to Construct a Liquefaction-free Reclaimed Land,” Tsuchi-to-kiso, JSSMFE, Vol. 36, No.6, pp.27-32 (1990)

指導教授

張惠文(Huei-wen Chang)

審核日期

2006-7-12

推文