第四章 試驗結果-試料性質
4.3 工程性質
4. 含泥量為 1.5%~1.7%略大於骨材一般規範要求之 1.0%，故宜洗淨 再利用為骨材。
5. 磨損率為 22.3%~ 25.1%，因一般要求混凝土用碎石之磨損率宜小 於 40%，故判釋剩餘土石方粗料之硬度佳。
(a) 夯實試驗 (b) 衝擊加速度量測 圖 4.14 夯實試驗與衝擊加速度量測
17.5 18.0 18.5 19.0 19.5 20.0 20.5 21.0 21.5
6 8 10 12 14 16 18
Moisture content (%)
Dry unit weight (KN/m3 ) Reclaimed by-product materials (Puli)
Ia=21
15 22
29 24
10
圖 4.15 埔里剩餘土石方之夯實曲線
是 21，而於濕側試體之
I
a為 10 甚小於乾側試體者。試體隨著含水比 的增加γ
d增大I
a也變大，於最佳狀態之乾側I
a出現最大值後減小，在 最佳狀態處I
a並非最大，進入濕側後I
a減小率增大。此種I
a與試體夯 實狀態之變化關係甚相似於無圍壓縮強度q
u之變化，即如於土壤力學 所認知般，於乾側之試體其q
u大、具脆性，於濕側之試體其q
u小、變 形大，故可確認I
a相對應於試體強度。埔里剩餘土石方於最佳狀態之I
a值為 22；於w
=6.9%~16.8%之變化範圍，I
a於 10~29 間變化。圖 4.16 為埔里河床料之夯實性質，隨著
w
的增加γ
d稍增大至最 佳狀態後大幅減小，即w
對γ
d 的影響性於濕側大於乾側，其w
opt為9.4%、
γ
d( opt) 為 21.0kN / m
3； 於w
=6.6%~13.7% 之變化範圍，γ
d 於 19.5kN / m
3~21.0kN / m
3間變化。其I
a隨夯實性質之變化情形同圖 4.15 所示，即試體隨著w
的增加其I
a變大於最佳狀態之乾側出現最大值後 減小，進入濕側後I
a更大幅減小。埔里河床料於最佳狀態之I
a值為 27；於w
=6.6%~13.7% 之變化範圍，I
a於 6~31 間變化。圖 4.17 為埔里混合料之夯實性質，認為其夯實曲線形狀性質相 似於埔里剩餘土石者，
w
對γ
d 的影響性於乾側、濕側略同，其w
opt為 11.0%、γ
d( opt)為 19.7kN / m
3 ；於w
=6.3%~14.7% 之變化範圍，γ
d 於 18.1kN / m
3~19.7kN / m
3間變化。埔里混合料於最佳狀態之I
a值為 24；於
w
=6.3%~14.7% 之變化範圍，I
a於 16~34 間變化。17.5 18.0 18.5 19.0 19.5 20.0 20.5 21.0 21.5
6 8 10 12 14 16 18
Moisture content (%) Dry unit weight (KN/m3 )
Ia=31 27
6 12
16
River bed materials (Puli)
圖 4.16 埔里河床料之夯實曲線
17.5 18.0 18.5 19.0 19.5 20.0 20.5 21.0 21.5
6 8 10 12 14 16 18
Moisture content (%) Dry unit weight (KN/m3 )
Mixed materials (Puli)
Ia=29
16 24
29 34
圖 4.17 埔里混合料之夯實曲線
圖 4.18 為大里混合料之夯實性質，其夯實曲線形狀呈鐘型出現 明顯尖峰點因而略不同於埔里三種試料，其
w
opt為 10.2%、γ
d( opt)為20.4
kN / m
3 ； 於w
=6.5%~13.7% 之 變 化 範 圍 內 ，γ
d 之 值 於 18.4kN / m
3~20.4kN / m
3間變化。大里混合料於最佳狀態之I
a值為 32；於
w
=6.5%~13.7% 之變化範圍，I
a於 9~38 間變化。17.5 18.0 18.5 19.0 19.5 20.0 20.5 21.0 21.5
6 8 10 12 14 16 18
Moisture content (%)
Dry unit weight (KN/m3 ) mixed materials (Tali)
Ia=31
9 11 38 32
圖 4.18 大里混合料之夯實曲線
將四種試料之夯實曲線一同示於圖 4.19，茲對其特性整理如下：
1. 埔里河床料因其粗料比重為 2.54 較大、吸水率為 3.4%較小，故其 夯實曲線位置於最左上方，而過濕會使其
γ
d快速下降。2. 於埔里剩餘土石方，因其粗料比重為 2.20 較小、吸水率為 15.5%
甚大，故其夯實曲線位置於最右下方；另也發現細料含水比是支
配全試料夯實性質的主要因素，因如全試料過濕時其中的剩餘土 石方粗料相當會吸水而細料則否，致使試體呈海綿體被壓後會回 彈。
3. 依埔里混合料之夯實性質，知曉若將剩餘土石方以 1:1 比例拌以河
床料其
γ
d( opt)會增大w
opt減小，可增加其密實程度。4. 於大里混合料之夯實性質，因剩餘土石方粗料只佔 35%故其夯實 性質主要受細料填充土之支配，致其夯實曲線比埔里剩餘土石方 者位置於左上方（
γ
d( opt)增大、w
opt減小），即此剩餘土石方之低比 重(2.17)、高吸水率(13.5%)特性對全試料夯實性質的支配性相對降 低了。17.5 18.0 18.5 19.0 19.5 20.0 20.5 21.0 21.5
6 8 10 12 14 16 18
Moisture content (%)
Dry unit weight (KN/m3)
Reclaimed by-product materials (Puli) River bed materials (Puli) Mixed materials (Puli) Mixed materials (Tail)
圖 4.19 四種試料之夯實曲線
二 、 加 州 承 載 比
圖 4.20 為埔里剩餘土石方之加州承載比試驗結果，圖 4.20(a)為 具不同密實程度三種試體之貫入深度與荷重關係，而圖 4.20(b)為此 試料之加州承載比
CBR
與乾單位重γ
d之關係；在圖 4.20(b)裡亦示出各 試體的衝擊加速度I
a。於埔里剩餘土石方，式(4.1.a)為其CBR
與γ
d關 係，對應於其 0.95γ
d( opt)試體之CBR
=20。圖 4.21、圖 4.22、圖 4.23 分別為埔里河床料、埔里混合料及大 里混合料之加州承載比試驗結果，而式(4.1.b)、 (4.1.c)、 (4.1.d)則分 別為其
CBR
與γ
d關係。埔里剩餘土石方
γ
d=
0.035⋅ CBR +
17.302R
2=0.97 (4.1.a) 埔里河床料γ
d=
0.046⋅ CBR +
18.207R
2=0.98 (4.1.b) 埔里混合料γ
d=
0.114⋅ CBR +
16.362R
2=0.66 (4.1.c) 大里混合料γ
d=
0.063⋅ CBR +
17.527R
2=0.91 (4.1.d)對應於其 0.95
γ
d( opt)試體之CBR
值於埔里河床料為 38 最大，可能與其 顆粒質硬且多呈扁平有關；埔里剩餘土石方之CBR
值是 20 最小，經 將其與河床料依 1:1 比例拌成混合料後之CBR
值是 22 仍變化不大；於 大里混合料之CBR
值是 30，故知曉將剩餘土石方粗料扮以填充土可改善其承載力。也將四種試料的
CBR
與I
a關係示於圖 4.24，式(4.2)為其 回歸關係式，於現地試舖時將測被輾壓後土層之I
a並依式(4.2)間接推 測其CBR
。
CBR =
1.683⋅ I
a+
7.483R
2=0.91 (4.2)最後，將四種試料的物理、工程性質一覽示於表 4.1。
0 2 4 6 8 10 12 14
0 2 4 6 8 10 12 14
Penetration depth (mm) Loading (MN/m2 )
blows/layer Reclaimed by-product materials (Puli)
65
30
10
(a)貫入曲線
(b)
CBR
與乾單位重關係圖 4.20 埔里剩餘土石方之加州承載比試驗
y = 0.035x + 17.302 R2 = 0.9646 17.5
18.5 19.5 20.5 21.5 22.5 23.5
0 20 40 60 80 100
CBR (%)
Dry density (KN/m3)
Reclaimed by-product materials (Puli)
21 16 Ia=3
0 2 4 6 8 10 12 14 16
0 2 4 6 8 10 12 14
Penetration depth (mm) Loading (MN/m2 )
65
10 30 River bed materials (Puli)
blows/layer
(a)貫入曲線
17.5 18.5 19.5 20.5 21.5 22.5 23.5
0 20 40 60 80 100
CBR (%) Dry density (KN/m3 )
y=0.0459x + 18.207 R2 = 0.9809 River bed materials (Puli)
42 31
Ia=15
(b)
CBR
與乾單位重關係圖 4.21 埔里河床料之加州承載比試驗
0 2 4 6 8 10 12 14
0 2 4 6 8 10 12 14
Penetration depth (mm) Loading (MN/m2 )
blows/layer
10 30
65 Mixed materials (Puli)
(a)貫入曲線
17.5 18.5 19.5 20.5 21.5 22.5 23.5
0 20 40 60 80 100
CBR (%) Dry density (KN/m3 )
y = 0.1138x + 16.362 R2 = 0.6663
Mixed materials (Puli) 21 11
Ia=7
(b)
CBR
與乾單位重關係圖 4.22 埔里混合料之加州承載比試驗
0 2 4 6 8 10 12 14
0 2 4 6 8 10 12 14
Penetration depth (mm) Loading (MN/m2)
10 blows/layer
30 Mixed materials (Tali)
65
(a)貫入曲線
y = 0.0627x + 17.527 R2 = 0.9089 17.5
18.5 19.5 20.5 21.5 22.5 23.5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
CBR (%)
Dry density (KN/m3)
Mixed materials (Tali)
21 13
Ia=3
(b)
CBR
與乾單位重關係圖 4.23 大里混合料之加州承載比試驗
y = 1.6829x + 7.483 R2 = 0.9478
0 20 40 60 80 100
0 10 20 30 40 50
Ia
CBR (%)
Four types of materials
圖 4.24 衝擊加速度
I
a與加州承載比CBR
關係表 4.1 四種試料之物理、工程性質一覽
項 目 埔里 剩餘土石方
埔里 河床料
埔里 混合料
大里 混合料 粗料含量(粒徑>4.75 mm ) (%) 71.5 56.0 57.0 48.5
全試料均勻係數
C
u 54.5 55.3 88.8 86.0全試料曲率係數
C
c 1.79 1.20 1.31 2.02全試料級配 良 良 良 良
USCS GW GW GW GW
全試料
分類 AASHTO A-1-a A-1-a A-1-a A-1-b 潔淨 2.20 2.54 2.41 2.17 粗料面乾內飽和比重
未潔淨 2.05 2.49 2.27 2.08 潔靜 2.45 2.60 2.52 2.39 粗料乾比重
未潔靜 2.42 2.53 2.49 2.35
潔靜 7.6 2.5 4.9 7.5
粗料吸水率 (%)
未潔靜 15.5 3.4 7.5 13.5
粗料含泥量(%) 1.5 2.8 2.1 1.7
粗料洛杉磯試驗磨損率 (%) 22.3 19.0 20.2 25.1 粗料乾搗單位重 (
kN / m
3) 17.3 18.6 18.0 17.0 全試料夯實最大乾單位重) ( opt
γ
d , (kN / m
3)19.0 21.0 19.7 20.4
全試料最佳含水比
w
opt, (%) 11.3 9.4 11.0 10.2 全試料加州承載比 CBR(0.95
γ
d( opt))20 38 22 30