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研究生: 江宇祥
Yu-Shiang Jiang
論文名稱: 不飽和夯實紅土之視凝聚力與剪力強度特性
Characteristics of Apparent Cohesion and Shear Strength of Unsaturated Compacted Lateritic Soils
指導教授: 林宏達
Horn-Da Lin
口試委員: 王建智
Chien-Chih Wang
拱祥生
Johnson Kung
楊國鑫
Kuo-hsin Yang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 125
中文關鍵詞: 不飽和紅土視凝聚力基質吸力夯實無圍壓縮
外文關鍵詞: Unsaturated, Lateritic soil, apparent cohesion, matric suction, compacted, unconfined compression
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紅土廣泛分布於台灣本島西部地區,一般表層紅土長期處於不飽和之狀態。然一般工程應用多數仍根據飽和土壤力學,未考慮基質吸力的影響。本研究主要目的是探討不飽和夯實紅土之視凝聚力及剪力強度特性。本研究以林口地區之夯實紅土進行一系列試驗及探討。先以乾濕化設備將土壤試體加以乾化或濕化,然後再以無圍壓縮試驗及濾紙法試驗,求得基質吸力與無圍壓縮強度,並探討乾濕化路徑下基質吸力與無圍壓縮強度間之關係。本研究也嘗試以無圍壓縮試驗之結果推估土壤視凝聚力,並以不飽和三軸試驗求取之剪力強度參數做比較與討論。研究結果顯示,不飽和夯實紅土之無圍壓縮強度與基質吸力呈正向關係,但乾化路徑的強度變化斜率大於濕化路徑的變化。而以無圍壓縮試驗推估土壤視凝聚力特性之結果,雖會高估土壤視凝聚力,但其與不飽和三軸試驗求得之視凝聚力之間,確實有一相對折減關係存在,這個現象值得進一步探討。


Lateritic soils are widely distributed in western Taiwan, and most of them are under unsaturated condition. However, present engineering practice still follows the principal of saturated soil mechanics without consideration of the effect of matric suction. The objective of this research is to study the characteristic of apparent cohesion and shear strength of unsaturated compacted lateritic soil. This study conducts a series of laboratory tests using compacted lateritic soils from Linkou. Soil specimens were subjected to drying or wetting using the environmental simulation apparatus. Then, matric suction and unconfined compression strength were measured through the filter paper test and UC test. The relationship between unconfined compression strength and matric suction under drying and wetting path is studied. Moreover, this study also used the results from unconfined compression test and filter paper test to estimate the apparent cohesion. The results were compared with that from unsaturated triaxial tests. The tests results show that there is a positive correlation between unconfined compression strength and matric suction for compacted lateritic soil. The slope of the strength change is greater on the drying path than on the wetting path. Although the apparent cohesion estimated by UC tests seems to overestimate the real apparent cohesion, a reduction correlation exists. Further study is warranted.

論文摘要 Abstract 誌謝 目錄 圖目錄 表目錄 第一章 緒論 1.1研究動機與目的 1.2研究內容與架構 第二章 文獻回顧 2.1不飽和土壤 2.1.1不飽和土壤定義 2.1.2不飽和土壤吸力理論 2.1.3土壤水分特性曲線 2.1.4延伸Mohr-Coulomb破壞準則 2.2不飽和夯實土壤性質 2.2.1夯實理論與工程性質 2.2.2夯實特性對土壤吸力的影響 2.2.3台灣不飽和紅土剪力強度 2.3不飽和土壤之視凝聚力 2.3.1在延伸莫爾庫倫破壞準則下之視凝聚力 2.3.2無圍壓縮試驗與視凝聚力之關係 第三章 試驗架構、土樣及試驗方法 3.1試驗計畫與流程 3.2試驗土樣及試體準備方法 3.2.1土樣基本物理性質 3.2.2修正夯實試驗 3.2.3試體製作方法 3.3水分特性曲線試驗 3.3.1壓力平板試驗儀器 3.3.2壓力平板試驗方法 3.4飽和均向壓密不排水試驗 3.5不飽和土壤無圍壓縮試驗及基質吸力量測 3.5.1試驗目的與方法 3.5.2乾濕化環境模擬設備 3.5.3濾紙法試驗 3.5.4無圍壓縮試驗 第四章 不飽和三軸試驗設備更新與試驗方法 4.1不飽和三軸試驗設備更新 4.1.1不飽和三軸試驗設備 4.1.2不飽和三軸試驗設備更新 4.3不飽和三軸試驗儀器校正 4.4不飽和三軸試驗步驟與控制條件 第五章 試驗結果分析與討論 5.1土壤基本物理性質試驗 5.2土壤水分特性曲線 5.3不飽和土壤無圍壓縮試驗及基質吸力量測 5.3.1土壤乾濕化含水量模擬 5.3.2無圍壓縮試驗結果 5.3.3濾紙法試驗結果 5.4飽和均向壓密不排水試驗 5.5不飽和均向壓密不排水試驗 5.6視凝聚力探討與分析 5.6.1以不飽和三軸試驗推估視凝聚力 5.6.2以無圍壓縮試驗探討視凝聚力 第六章 結論與建議 6.1結論 6.2建議 參考文獻

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