浸水與 c*值折減之關係

由試驗結果得知（圖 4.24～圖 4.29）試體浸水後，其凝聚力值隨 著浸水時間之增加而逐漸降低。試驗結果 Melinda et al.（2004）的研 究成果相似，顯示不飽和土壤於浸潤過程中，基質吸力隨土壤飽和度 增加而降低，造成土壤之剪力強度參數因而下降。

如圖 4.24 所示，以夯實度 85%含水量為 OMC 之土樣為例，比較 未浸水與浸水後之試驗結果。凝聚力由 24.8kPa 降至 0kPa，折減幅度 達100%，且 4～24 小時的試驗結果相同；反觀夯實度 90%及 95%、

含 水 量 為 OMC 之土樣，其未浸水之凝聚力分別為 16.2kPa 及 39.5kPa，浸水 4 小時之凝聚則為 3.4kPa 及 20.1kPa，折減幅度分別為 79%及 49%（圖 4.25 及圖 4.26）。三者相較之下，顯示夯實度 85%由

於夯實度之不足，因此當土壤受浸潤後，其凝聚力會產生急劇的下降。

圖 4.24 顯示，夯實度 85%之土樣、含水量 OMC+2 之土樣，其 未浸水及浸水 4 小時後之凝聚力值，由 7.9kPa 降至 5.7kPa，折減幅 度約為28%。但是當浸水時間超過 4 小時後，凝聚力值則有顯著的增 加。浸水12 小時之 c*值為 7.2kPa，與未浸水之試體相較之下，c*值 的折減幅度僅有 8%，遠低於浸水 4 小時的 28%；浸水 24 小時之 c*

值為12kPa，增幅約為未浸水時的 52%。

圖 4.27～4.29 顯示，夯實度 85%、90%及 95%之土壤，受雨水浸 潤時，土壤之基質吸力隨浸潤時間增加而折減，進而造成 c*值下降。

整體而言，當土壤浸水超過 12 小時後，多數己無凝聚力值，對於填 土邊坡之安全性足以造成相當大的影響。

范嘉程、馮道偉（2003）之研究指出，含水量增加對土壤之摩擦 亦有影響，但其影響程度甚低於水對凝聚力之影響程度。所以不飽和 土壤之剪力強度與土壤強度參數c*值，呈高度正相關。

土壤夯實度85%、含水量為 OMC+2 條件下，於浸水超過 4 小時 後 c*值具有明顯回復之現象。依據陳彥佃（2006）針對砂土的研究 中指出，此一現象應為土壤強度折減，造成結構坍陷，且在正向壓力 之作用下產生進一步的壓密，而導致c*值增加之現象。

夯 實 度 85％

0 5 10 15 20 25 30

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

tan

Cohesion(kPa)

夯實度85% OMC-2未浸水 夯實度85% OMC-2浸水4hr 夯實度85% OMC-2浸水12hr 夯實度85% OMC-2浸水24hr 夯實度85% OMC未浸水 夯實度85% OMC浸水4hr 夯實度85% OMC浸水12hr 夯實度85% OMC浸水24hr 夯實度85% OMC+2未浸水 夯實度85% OMC+2浸水4hr 夯實度85% OMC+2浸水12hr 夯實度85% OMC+2浸水24hr

圖4.24 夯實度 85%土壤之凝聚力與 tanφ之關係

夯 實 度 90％

0 5 10 15 20 25

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

tan

Cohesion(kPa)

夯實度90％OMC-2未浸水 夯實度90％OMC-2浸水4hr 夯實度90％OMC-2浸水12hr 夯實度90％OMC-2浸水24hr 夯實度90％OMC未浸水 夯實度90％OMC浸水4hr 夯實度90％OMC浸水12hr 夯實度90％OMC浸水24hr 夯實度90％OMC+2未浸水 夯實度90％OMC+2浸水4hr 夯實度90％OMC+2浸水12hr 夯實度90％OMC+2浸水24hr

圖4.25 夯實度 90%土壤之凝聚力與 tanφ之關係

夯 實 度 95％

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7

tan

Cohesion(kPa)

夯實度95%OMC-2未浸水 夯實度95%OMC-2浸水4hr 夯實度95%OMC-2浸水12hr 夯實度95%OMC-2浸水24hr 夯實度95%OMC未浸水 夯實度95%OMC浸水4hr 夯實度95%OMC浸水12hr 夯實度95%OMC浸水24hr 夯實度95%OMC+2未浸水 夯實度95%OMC+2浸水4hr 夯實度95%OMC+2浸水12hr 夯實度95%OMC+2浸水24hr

圖4.26 夯實度 95%土壤之凝聚力與 tanφ之關係

夯實度85%

0 4 8 12 16 20 24 28 32

0 10 20 30 40 50

凝 聚 力(c) 浸水時間(hr)

夯實度85%、OMC-2 夯實度85%、OMC 夯實度85%、OMC+2

圖 4.27 夯實度 85%時，浸水時間與 c*值變化之關係

夯實度90%

0 4 8 12 16 20 24 28 32

0 10 20 30 40 50

凝 聚 力(c) 浸水時間(hr)

夯實度90%、OMC-2 夯實度90%、OMC 夯實度90%、OMC+2

圖4.28 夯實度 90%時，浸水時與 c*值變化之關係

夯實度95%

0 4 8 12 16 20 24 28 32

0 10 20 30 40 50

凝 聚 力(c) 浸水時間(hr)

夯實度95%、OMC-2 夯實度95%、OMC 夯實度95%、OMC+2

圖4.29 夯實度 95%時，浸水時與 c*值變化之關係