係針對與本論文相關之理論根據與研究作概略性陳述。
第三章 土方工程施工程序及檢驗
陳述一般道路回填工程之施工程序及施工方式。
第四章 路工回填各種試驗方式之探討
就國內重大公共工程路工回填一般常見試驗方式作一陳述。
第五章 案例探討
以本工程（高鐵 C220 標）做為研究案例，詳細探討施工過程中之施工方式及試 驗方式。
第六章 平板載重與 DCP 試驗之結果分析
闡述本工程中平板載重試驗與 DCP 試驗之結果分析檢討。
第七章 結論與建議
針對本研究獲得知結果作綜合性的討論，並建議未來研究方向。
第二章 文獻回顧
土壤材料在道路結構中扮演主要角色，尤以基底層與路基土壤部分為主，一般基底 層部分採用碎石級配或瀝青處理底層，路基則主要為舊有土壤，整體結構於乾燥狀態下 保有相當的承載力，但若水份侵入道路基底層與路基土壤，將對舖面結構強度有很大影 響，路面承載力降低進而損壞皆是常見問題。
2.1 夯實理論
2.1.1 土壤性質通常以土粒之大小，依序分類如下：
（1）卵石（Boulder）：停留於 76mm 方孔篩以上，稱為卵石。
（2）礫石（Gravel）：通過 76mm 方孔篩而停留於 10 號篩以上者，稱為礫石。
（3）粗砂（Coarse Sand）：通過 10 號篩而停留於 40 號篩以上者，稱為粗砂。
（4）細砂（Fine Sand）： 通過 40 號篩而停留於 200 號篩以上者，稱為細砂。
（5）粉泥與粘土混合物(Combined Silt and Clay)：通過 200 號篩者，通稱之。
2.1.2 土壤含水量變化時，其物理性質亦隨之改變。土壤中含水量多時，土壤將成液 體型態，具流動性。含水量少時，黏性增加而成為具有塑性之半固體。此種變 化因土壤性質不同而有所不同，由阿太堡試驗可決定土壤含水量之限界，而由 不同之限界，可比較不同之土壤性質。有關各種限界分述如下:
（1）液性限界（Liquid Limit）：土壤內所含水量愈多，則其流動性愈大；所含 水量愈少，則流動性愈小。若所含之水量逐漸減少，最後終至無流動性。
故土壤中所含之水量，恰足以使土壤開始具有流動性者，稱之為液性限界，
簡稱為 L.L.。
（2）塑性限界（Plastic Limit）：土壤中如含水量逐漸減少至液性限界以下時，
土壤即失去其流動性而改具塑性。若含水量再繼續減少時，則土壤由於失 去水分而降低其塑性，終至完全不具塑性而成為易碎之固體。土壤之含水 量逐漸減少至使土壤完全失去塑性時，該時之含水量即稱為塑性限界，簡 稱為 P.L.。
（3）收縮限界（Shrinkage Limit）：若土壤內含有多量之水分，當水分蒸發時，
土壤之體積，即逐漸縮小，惟此體積之縮小並非無限，其縮小至某一程度 時，雖然含水量繼續由蒸發而減少，其體積維持一定而不再縮小，則該限 界即稱之為收縮限界，簡稱為 S.L.。是故土壤之收縮限界乃土壤體積縮至 最小時，其所含水量。凡土壤之含水量低於收縮限界，其體積不再縮小，
高於收縮限界時，其體積即膨脹。
（4）塑性指數（Plastic Index）：土壤內所含水分過少，則成為粉狀，過多則 成為流體，而在此限界內所含之水量，適足以維持土壤之塑性者，稱之為 塑性指數，簡稱為 P.I.。簡言之，塑性指數即為液性限界與塑性限界之相 差值。即 P.I.=L.L.-P.L.
（5）收縮指數（Shrinkage Index）：收縮指數即為塑性限界與收縮限界之差值。
即 S.I.=P.L.-S.L.。
2.1.3 土壤之粒徑即為土粒之大小及其於土壤中所佔之百分比。土壤之粒徑為判斷土 壤性質之一重要因素。將土壤中不同大小顆粒加以區分，並求其所佔之百分比 稱為粒徑分析。
土壤之粒徑經過分析後，以土粒直徑為橫座標，以每種土粒直徑以上之土 壤顆粒所佔之重量百分比為縱座標，則可繪成土壤粒徑分佈曲限，由此曲線可 知該種土壤中各種粒徑土粒分佈情形。除用土壤粒徑分佈曲線表示土壤各種粒 徑分佈外，尚可用有效粒徑（Effective size）及均勻係數（Uniformity Coefficient）表示。有效粒徑指的是在粒徑分佈曲線中，縱座標上通過重量 百分比為 10％處相對之粒徑者，以 D10表示。均勻係數為在粒徑分佈曲線中通 過重量百分比為 60％之粒徑（以 D60表示），被有效粒徑所除而得之值。
即 Cu=D60/D10 式中 Cu 為均等係數
有效粒徑小時，即表示該項土壤中細小之顆粒含量較少，反之則表示含有 細小之顆粒較多。均勻係數愈大，則表示該項土壤中各種大小顆粒之分佈均 勻。均勻係數愈小則表示顆粒粒徑變化小，若均勻係數為 1 時，則表示該項土 壤幾乎為同一粒徑之顆粒所組成。故僅觀察有效粒徑即均勻係數，即可判別該 項土壤顆粒粒徑分佈之情形，表 2-2 為均勻係數與土壤分類之關係
均勻係數(Cu) 土壤分類
1~4 均勻土壤（Uniform Soil）
5~8 級配好之土壤（Graded Soil）
9 以上 級配良好之土壤（Well-Graded）
表 2-1 均勻係數與土壤分類之關係
2.1.4 土壤力學性質
（1）土壤之凝聚力：土壤之凝聚力有二，即土壤之各分子間之真凝聚力及各分 子間，因吸水量之毛細管壓力所發生之皮外摩擦之凝聚力二種。土壤之凝 聚力與所受之外力並無關係，但各分子間之摩擦阻力與外力成正比。砂富 摩擦力，但缺乏凝聚力，若於中央加以甚大之集中荷重，而四周加以均勻 荷重時，則可增加砂之支持力。軟黏土則有較大的凝聚力，但無摩擦力，
故於中央集中荷重外，增加四週之荷重並不能增強其支持力。土壤之凝聚 力及內部摩擦阻力，不但隨土質而異，亦隨其含水量而變。普通情形若土 質愈細，則含水量之變化，對土壤之凝聚力及其內部摩擦阻力之影響亦愈 大。
（2）土壤之壓縮性:土壤表面承受荷重後，即將下沉，此項下沉即為土壤之變形。
土壤的變形有彈性變形，塑性變形及壓縮變形三種，分述如下:
（a）彈性變形：彈性變形係當荷重作用時，發生下沉，除去荷重則回復原 狀。
（b）塑性變形：當荷重作用於某土壤上，則土壤被壓向兩側流動，雖除去 荷重，但變形不能回復者，稱為塑性變形。
（c）壓縮變形：壓縮變形係當荷重作用時，土壤中之空氣及水分受壓而逸 出，土壤中之空氣減少，土壤被壓實而變形，發生下沉。此種變形多 不能回復。
塑性土壤須經較長久之時間方能察覺其沉陷。砂之壓縮性極快，
於短時間內，即可使土粒改變其位置重新排列，繼後所產生之壓縮現 象及沉陷量極小，故稱為非壓縮性土壤。黏土之壓縮性及沉陷量與砂 完全不同，壓縮緩慢，沉陷則大，稱為可壓縮性土壤。
2.1.5 土壤之夯實
（1）最佳含水量：1933 年美國加州洛杉磯市工程師普羅克達式（R.Proctor）發 表粒料含水量與密度相關之理論，即當乾燥土壤加水壓實時，所加之水分，
使土壤每一顆粒間產生水膜而增加其凝聚力，但所加之水，若超過某一限 度時，則將增加其顆粒間之水膜厚度，而減少其內摩擦力及凝聚力。因此 當粒料之含水量，達到某一限度時，則密度也達到最大，此含水量稱為最 佳含水量(Optimum Moisture Content)，簡稱 O.M.C.。
（2）最大乾密度：最佳含水量所相對之乾燥密度，稱為最大乾密度（Maximum Dry
Density）。
（3）無空氣孔隙曲線：以橫座標表示含水量，縱座標表示理論密度，所繪之曲 線稱為無空氣孔隙曲線（Zero air void curve）。
（4）最佳含水量，最大乾密度與無空氣孔隙曲線之關係：如壓時某一土壤時，
增加其壓時能力，則其乾密度亦隨之增加。若固定壓實能力，而變化其含 水量，則乾燥密度會增加或減少。若固定壓實能力，而變化含水量時，可 得以最大乾密度與最佳含水量之曲線，最佳含水量對於壓實機械之選定，
壓實次數之決定，與施工含水量之決定等，將有極重要之關係。
（5）壓實度：經滾壓後之土壤乾密度與實驗室中，以標準壓實法所得之最大乾 密度之百分比，稱為工地土壤之壓實度。
2.2 動態圓錐貫入儀相關之研究
DCP（Dynamic Cone Penetrometer）動態圓錐貫入儀，屬於較新式非破壞性橈 度檢測儀器，為美國進二十年來廣為應用於各州交通機關，評估現地舖面結構與路 基土壤強度性質。於早期 1956 年 DCP 起初普遍用於凝聚土性土壤之量測，直至 1975 年由 Kleyn（1975）將 DCP 儀器變更部分設計，廣為增加其使用範圍，從此 DCP 儀 器被證明可有效地控制現地舖面強度與結構層數之用。DCP 儀器標準規格由非洲特 蘭斯瓦爾公路局所制定，由兩支直徑 16mm 桿件搭配圓盤組成，由圓盤分上下兩部 份。下部棒狀體末端裝有錐頭，此錐頭是貫入之用，錐頭夾角 60 度，其長度為 4.45cm，直徑 2cm。上部棒狀體裝設一顆 8kg 的落錘，其固定落距 57.5cm，上部頂 端含一把手。此儀器整體材質採用不鏽鋼以防止損壞，並附上一鋁製直尺，用於讀 測貫入深度數據。整組儀器包含落錘約重 11.1kg，儀器本身可拆卸分開且攜帶方 便，機動性佳。
儀器操作上最好有三個人進行，一人扶持儀器，一人則提升落錘貫入土壤，再 另一人則量測並記錄貫入深度，藉由貫入深度與打擊次數關係推估得貫入比率 PR
（penetration ration，單位為 mm/blow）為重要指標，可研判土壤材料之軟硬與 緊密程度，並透過關係式可估算現地加州承載比 CBR（California Bearing Ration）
與回彈模數（Modulus, E）之結果，現金採用 Webster et al.（1992）與 Powell et al.（1984）兩位學者建議之 CBR 與回彈模數關係式為常用公式，如下列所示。
CBR=292/PR1.12
Mr（psi）＝2550 × CBR0.64 Mr（MPa）＝17.58 × CBR0.64
式中：CBR 為加州承載比
PR 為貫入比率（mm/blow）
Mr 為回彈模數（psi 或 MPa）
為一種普遍應用於美國公路管溝，量測路基土壤回彈模數（Modulus）之工具，
且價格便宜，現場抽驗迅速，更具公信力，以三人一組每天可抽驗至少三十處之回 填壓實度。