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研究生: 林巳伸
Si-Shen Lin
論文名稱: 礫石-砂土-細土之混和比例對夯實土壤加州載重比之影響
Effect of gravel-sand-fines mixing proportions on the CBR values of compacted soil
指導教授: 廖洪鈞
Hung-Jiun Liao
口試委員: 鄭世豪
Shih-Hao Cheng
何嘉浚
Chia-Chun HO
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: 2018
畢業學年度: 106
語文別: 中文
論文頁數: 114
中文關鍵詞: 修正土壤分類法土壤強度CBR等值線圖路基土壤
外文關鍵詞: Soil Revised Classification System, soil strength, CBR contours, road base soil
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  • 統一土壤分類法中(Unified Soil Classification System, USCS),將 礫石-砂土-黏土之混合土壤試驗結果加以歸納,並描述在不同混和比例下,混合土壤所具有的基本土壤行為及其特性,但是對土壤之工程性質(如承載力和透水性)之描述不多。就此一問題,Park和Santamarina 於2017年提出修正土壤分類法(Revised Soil Classification System,簡稱RSCS),依礫石-砂土-細土之混和比例,歸納出混合土壤的承載控制(mechanical control)及透水控制(flow control) 機制。本研究將依修正土壤分類法中之土壤分類圖的土壤承載控制配比,進行加州載重比試驗(California Bearing Ratio,簡稱CBR試驗),找出混合土壤經夯實泡水後之承載力,並將所得之各配比承載力值,於土壤分類圖上繪出CBR等值線圖。利用此CBR等值線圖可預先研判不同混和比例之土壤,經夯實泡水後之承載力(CBR值)大小,可供一般土夯實工程使用。


    Soils which consist of gravel, sand, and fines have been described satisfactorily by the united soil classification system (USCS) so far. Using this USCS, it can disclose the physical properties of soil and classify soils into different categories. However, USCS does not take into account the mechanical and fluid flow aspects of soils. Park and Santamarina (2017) proposed a revised soil classification system (RSCS) for soil mixtures and grouped soils with different gravel-sand-fines mixtures in the texture triangle chart based on the mechanical response or fluid flow of the soils. It also indicates the controlling soil texture of different texture groups. To understand the load carrying capacity (mechanical response) of different texture groups on the triangular chart of RSCS, the California Bearing Ratio (CBR) test was adopted to evaluate the load carrying capacities (after soaking) of soil. After obtaining the CBR values of different soil mixtures, the triangular textural chart of RSCS can be correlated to the CBR values which are used to establish the CBR contours. This triangular texture chart with CBR contours can be a handy tool for engineers to estimate the load carry capacity of different gravel-sand-fines mixtures after soaking.

    論文摘要 I ABSTRACT III 謝誌 V 圖目錄 IX 表目錄 XV 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機與目的 3 1.3 論文架構 4 第二章 文獻回顧 5 2.1 夯實土壤 5 2.1.1 夯實之目的 5 2.1.2 夯實之基本理論 6 2.1.3 土壤成分與夯實曲線 7 2.2 夯實對凝聚性土壤之影響 10 2.2.1 凝聚性土壤夯實性質與結構 11 2.2.2 凝聚性土壤夯實後之工程行為 13 2.2.3 凝聚性土壤夯實強度變化 13 2.3 夯實對非凝聚性土壤之影響 14 2.4 粗細粒料拌合比例與強度 15 2.4.1 顆粒級配分類 18 2.4.2 顆粒級配與孔隙 18 2.4.3 級配之影響工程行為 20 2.4.4 孔隙比對工程行為之影響 20 2.4.5 含水量與飽和度對工程行為之影響 21 第三章 研究方法 22 3.1 試驗規劃 22 3.2 試驗材料基本物理性質 24 3.2.1 砂土之粒徑分析曲線 24 3.2.2 細土標準夯實試驗 29 3.2.3 礫石尺寸篩選及CBR試驗 34 3.2.4 礫石與砂土之吸水量試驗 40 3.3 土壤加州載重比試驗(California Bearing Ratio) 47 3.4 試驗設計及材料配比 54 3.5 材料的拌合 60 3.6 夯實試驗步驟與設備 64 3.6.1 夯實設備介紹 64 3.6.2 自動夯實機介紹 66 3.6.3 夯實試驗 67 3.6.4 細土佔小比例之夯實步驟 69 3.7 含水量及單位重之測定 71 第四章 試驗結果分析與探討 73 4.1 L1(砂土為30%)之CBR值 74 4.2 L2(礫石為30%)之CBR值 82 4.3 L3(細土為50%)之CBR值 90 4.4 L4(礫石為0%)之CBR值 95 4.5 L5 (砂土為0%)之CBR值 100 4.6 Surfer繪出CBR等值線圖 107 4.7 Surfer繪出單位重等值線圖 109 4.8 劃定CBR與單位重之等值線圖 110 第五章 結論與建議 111 5.1 結論 111 5.2 建議 112 參考文獻 114

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