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第五章 數值模式比對分析

6.2 建議

(1) 本試驗使用的岸壁土體鋪設材料隨著高嶺土的添加比例增加,可以使得試驗 材料的凝聚力提昇,若要模擬不同土壤性質之試驗材料,可以由混合材料的 配比或加入不同粒徑之矽砂,作進一步的討論。

(2) 本研究所探討之試驗岸壁,屬於均質且岸壁坡度較大之土體,破壞面主要以 平面破壞呈現,因此本試驗量測裂縫處至坡趾連線之夾角,可合理反應破壞

面角度,然而岸壁土壤組成為非均質且岸壁坡度較小,則其破壞型態主要為 圓弧破壞呈現(Hagerty,1991),則須量測整體破壞面形狀變化,以更為符合 實際破壞面角度。

(3) 一般而言,岸壁發生破壞可能因水流沖刷作用造成,本研究尚未考慮近岸水 流直接沖蝕岸壁表面土體使坡度變陡,導致岸壁穩定性降低,未來可進一步 探討,應更能符合實際情形。

參考文獻

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附錄 A 篩分析試驗

(1) 試驗目的:

藉由篩分析所得之結果,可繪出土樣之完整粒徑分佈圖,進而利用分佈 圖之結果進行統一土壤分類(USCS),土壤性質概估等應用。

(2) 適用範圍:

篩分析是應用在土壤顆粒大於75 μm 的部分,而小於 75 μm 是使用比重 計分析。

(3) 試驗器材:

1. 烘箱:能保持 110±5 ℃之自動示溫裝置,用以烘乾試樣。

2. 搖篩機,如圖 A.1 所示。

3. 一系列之標準篩、蓋與底盤,如圖 A.2 所示。

4. 電子秤:精度為 0.1 g。

5. 鋼刷及毛刷。

(4) 試驗步驟:

1. 選擇合適的篩號,最頂部的篩號網格應略大於最大之顆粒,使安排最大顆 粒落於頂部,最小落於底部。本試驗採用#40、#50、#70、#100、#140、

#200 標準篩,共計 6 個。

2. 將各標準篩及底盤秤重記錄。

3. 將土樣置於烘箱烘乾後,量取土樣約 800~1000 g,倒入篩組中。

4. 將篩組置於搖篩機中搖盪約 5~10 min。

5. 將各篩取下後以刷子清出各篩中之土樣,分別秤其停留在各篩中之重量。

A

圖A.1 搖篩機相片

圖A.2 標準篩相片

附錄 B 直接剪力試驗

(1) 試驗目的:

量測土壤的不排水剪力強度、內摩擦角、凝聚力及受剪時體積變化情形。

(2) 試驗器具

1. 直接剪力試驗儀(如圖 B.1):剪力盒,如圖 B.2 所示;垂直載重裝置;剪 力裝置;計力環;測微計:量測試體之側向位移及垂直位移;呆重(鐵塊);

夾土板;透水石。

2. 截土環:不銹鋼質,一端為鋒利之刀口。

3. 土樣修整器(含刮刀、金屬線鋸等)。

4. 電子秤。

5. 其他:毛刷;手套;計時器;溫度計等。

(3) 試樣準備:

1. 利用薄管取樣試體。

2. 將土樣輕推進截土環內。

3. 取下截土環,以土樣修土器修整土樣。

(4) 試驗步驟:

1. 將剪力盒之上下盒接觸面塗以極薄之潤滑油,以插梢螺絲將上下盒框固定 成一體。

2. 將下盒墊板、下透水石、濾紙與下夾土板依序放入下盒框內,夾土板牙紋 方向須與剪力方向垂直。

3. 將加壓頂座放在土樣上,兩手抓住截土環,以拇指推頂座,將土樣推入剪 力盒中。

4. 將平衡槓桿與加壓架調整,使加壓架與加壓頂座接觸,但無載重產生,安 置水平及垂直變位測微計,並設定零點。

力盒使與計力環接觸。

6. 開動剪力機使剪力機推進棒,與剪力盒接觸定位。

7. 將產生垂直應力之呆重,施放於加壓架之吊架上。垂直載重施加後,即可 準備施加剪力。

8. 移除原先固定上下剪力盒框之插梢螺絲;並調整上剪力盒框之頂起螺絲,

使上下剪力盒框分開間隔約0.25 mm。

9. 開動剪力機,記錄一定間隔時間之計力環讀數,直至試體破壞,或剪力不 再變化,或試體達到相當於初始土樣直徑之 10 %剪力變形時停止剪力馬 達運作。

10. 重複步驟 1 至 9,至少使用 3 個不同試體以 3 個不同之正向應力,完成剪 力試驗為止。

B

圖B.1 直接剪力試驗儀相片

圖B.2 剪力盒相片

附錄 C 定水頭滲透性試驗

(1) 試驗目的:

應用達西定理(Darcy’s Law),求取土壤之水力傳導係數。

(2) 試驗儀器:

1. 定壓力之水量供給設備,如圖 C.1 所示。

2. 滲透室(permeameter cell),如圖 C.2 所示。

3. 透水石。

4. 凡士林。

5. 其它:漏斗;量杯;碼錶;直徑 2 mm~4 mm 之橡皮管;蒸發皿。

(3) 試驗步驟:

1. 量測滲透室內徑與兩壓力計間之距離。

2. 量測量筒乾重。

3. 清除室體底部,置一透水石於底部。並且在底部外圍塗上凡士林預防漏水。

4. 量測砂土加蒸發皿重量。

5. 利用漏斗將乾砂均勻至入室體中,且於其上另置ㄧ透水石,每兩公分夯實 一次。

6. 量測剩餘砂土加蒸發皿重。

7. 將滲透室之透明管線連接固定壓力之水槽。

8. 打開進水閥並製造一緩和通過試體之水流,使試體內之氣泡完全消失,而 達飽和之程度,再量測試體之高度,並且量測水頭差。

9. 調整出水閥,使水之流量達於適當,並收集由出水閥流出之水量與量測水 溫,同時記錄時間。

10. 以不同洩降之水頭重複上述步驟,計算每一試驗相對應之水力傳導係數。

C

圖C.1 定壓力之水量供給設備相片

圖C.2 滲透室相片

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