第四章 研究結果與討論
照片 4. 1 同種纜線相同配置灌漿材料之變形模式
sand + σv = 285.21 kN/m2
RG-8(fix) + W/C=1 + Ottawa
sand + σv = 285.21 kN/m2 RG-8(fix) + W/C=1 + Ottawa sand + σv = 285.21 kN/m2
P3-500 + W/C=1 + Fine Gravel + σv = 285.21
kN/m2
P3-500(fix) + W/C=1 + Fine Gravel + σv = 285.21 kN/m2
P3-500(fix) + W/C=1 + Fine Gravel + σv = 285.21 kN/m2
圖4. 5為不同纜線靈敏度(S, ρ/mm)，將其取線性段作一次線性迴歸所 得結果整理於表4. 1。其中，啟動門檻值之定義分為初始啟動門檻值(δD) 與迴歸門檻值(δ0)，前者為經由目視可辨識之反射波形改變所對應初始 值，後者則為迴歸ρ-δpeak所得量化方程式與橫軸(δ)之截距。
(3) 不同纜線靈敏度與啟動門檻值：
Reflection Coefficient, ρ peak
0 10 20 30 40 50 60 70
Shearbox Displacement δ, mm
δ v.s. ρ
表4. 1 固定纜線，相同配置下之反應特性比較 Linear Regression Cable Type Diameter(m
m) P3-500 12.4 W/C=1:1 Coarse
sand 117 43(F) 43.266(E) 0.006290(C) 0.9393 285.21 3 P3-500(fix) 12.4 W/C=1:1 Coarse
sand 94 42(E) 44.890(F) 0.006861(A) 0.9853 285.21 3 P3-500(fix) 12.4 W/C=1:1 Coarse
sand 97 39(D) 42.670(D) 0.006317(B) 0.9791 285.21 3 Performance：(A) > (B) > (C) > (D) > (E) > (F)
從表4. 1可看出軟性(RG-8 型)纜線初始門檻值(δD)由先前的5mm降 為20mm左右，靈敏度(S, ρ/mm)從 0.001071 降為 0.000225、0.000275；
而剝皮硬性(P3-500 型)纜線其初始門檻值(δD)、迴歸門檻值(δ0)及靈敏 度(S, ρ/mm)皆為一致(δD =43、42、39mm，δD =43.266、44.890、42.670，
S=0.006290、0.006861、0.006317)。對照林文欽前期的研究，顯示加入束制 (束制水泥試體及纜線)的動作會造成適用於軟弱地層中的RG-8 型纜線反應 變慢，但是適用於堅硬地層中的P3-500 型纜線則無改變；而由水泥試體的 破壞情形來看，束制後的試驗，雖然水泥試體破裂面皆較為破碎，但是P3-500 纜線反應並無明顯變化，因此破裂面破碎應該單純為試驗中加圍壓時水泥 試體檔板所造成，影響纜線初始門檻值及靈敏度有限。推測造成初始門檻 值及靈敏度不佳的原因，應該為前一小節所述，故推測只要是採用細礫石 的試驗，結果應該和林文欽(2007)試驗結果一致，而用渥太華砂則使得纜 線反應下降。
本研究為模擬於現地取一塊體出來做試驗，其塊體外(即剪力盒外)之 水泥試體及纜線可視為被束制住，因此本試驗所採用的機制是較符合現地 的，而且試驗結果重複性良好，因此，後續試驗都將束制水泥試體及纜線，
以確保試驗的可靠度，進一步量化變形量。
4.1.2. 剪力帶寬度對於 TDR 反應之探討
本試驗主要目的為探討於軟弱土層中，其剪動模式並不單純是一個應 力集中的單剪行為，而應該是非應力集中的剪應變梯度行為，因此希望藉 剪力帶寬度對於TDR 反應之探討了解軟弱土層對於 TDR 錯動變形監測之 影響。由於剝皮後的硬性(P3-500 型)纜線有助於提早偵測到錯動，因此本 試驗還是採用剝皮後的硬性纜線，而軟性纜線則用RG-8 型來進行試驗。試 驗結果分為外填土壤勁度、TDR 反射波形、以及各纜線靈敏度與啟動門檻
值三個部份，詳述如下： 域，圖中林文欽(2007) P3-500 及RG-8 的試驗，其與本研究之試驗結果於 20mm之前的試驗數據有約 50 kN/m2的落差，推測為重新架設大型直剪儀
Shearbox Displacement δ, mm
Shear stressτ, kN/m2
τ v.s. δ
茲將軟、硬纜線，分開探討加入剪力帶寬度後，對於TDR 反應有何影 響，詳述如下：
(a) 軟性(RG-8 型)纜線
圖4. 7為改變剪力帶寬度為 0、3、5 公分，探討於軟弱地層中，模擬剪 應變梯度之反射波形，可觀察得：軟性纜線(RG-8)，在加入剪力帶寬 度後，除了剪力帶寬度3 公分的試驗，其約於剪動 84mm左右波形從原 先的雙峰逐漸成為單峰，其於試驗TDR反射波形發展一致，再比較其水 泥試體破裂情形，剪力帶寬度3 公分的破裂情形較多裂痕，對照圖 4. 7 左下波形，就是因為應力逐漸集中導致其破裂處裂縫增加，如照片4. 2 所示；其餘試驗則破裂情況雷同，此結果可呼應本節開始所述，剪動超 過70mm，其試驗數據會因剪力盒剪動面過於接近水泥試驗，而強制其 破壞，造成試驗判讀上的困難。本小節試驗可歸納出，RG-8 型纜線於 軟弱土層中，剪力帶寬度對於TDR的反射波形影響有限。
0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2
Reflection Coefficient, ρ
0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1
Reflection Coefficient, ρ
0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1
Reflection Coefficient, ρ
Cable length, m
0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1
Reflection Coefficient, ρ
Cable length, m
圖4. 7 軟性纜線於不同剪力帶寬度之反射波形
RG-8(fix) + W/C=1 + Ottawa sand + σv = 285.21 kN/m2 RG-8(fix) + W/C=1 + Ottawa
sand + σv = 285.21 kN/m2
RG-8 + W/C=1 + Ottawa sand + σv = 285.21 kN/m2
RG-8(fix) + W/C=1 + Ottawa sand + σv =285.21 kN/m2 +
Shear bandwidth = 5cm RG-8(fix) + W/C=1 + Ottawa
sand + σv =285.21 kN/m2 + Shear bandwidth = 3cm