濾紙法試驗結果

本試驗利用靜壓夯實試驗有效的控制夯實試體之乾密度，除了 OMC含水量之試體在靜壓完成後即馬上利用濾紙法量測吸力外，其 它模擬試體含水量變化之試體再利用乾化及濕化設備減少和增加其 試體含水量，以探討相同試體在經過含水量變化後對崩積土壤基質吸 力之影響。

各試體之乾化及濕化結果分別整理如表4.8～表4.14所示，在試體 濕化方面，因本研究之崩積土壤受濕化之含水量控制不易，所以本研 究之濕化之控制以時間為計量，分別為於濕治室內灑水4分鐘後開始 濕化4小時及濕化8小時，但因本研究在利用濕治設備濕化後，在松茂 FC=60％及紅菜坪FC＝30％時，出現濕化時間較長之試體，含水量增 量較少之情形，因此於松茂FC＝60％及紅菜坪FC＝30％之試體多增

加一組濕化2小時之試體測試。利用本研究之濕治模擬之設備及程 序，將試體濕化後可得到不同之含水量增量，不同級配試體經濕化後 對試體含水量增量列於表4.7所示。從表4.8～表4.14中可看出，各種 崩積土壤及細料含量之基質吸力皆隨濕化後含水量之上升而有減小 之趨勢。

表 4.7 本研究濕化後試體含水量之增量分佈

試體土樣 級配 含水量增量（％）

FC=83％ 2.77～4.33 松茂

FC=60％ 6.03～7.98 砂崙仔 FC=76％ 2.95～6.20 萬瑞 FC=67％ 2.40～3.40 FC=45％ 4.45～4.64 FC=30％ 3.13～6.19 紅菜坪

FC=15％ 2.77～3.27

表 4.8 濾紙法試驗數據－松茂 FC=83％

試體初始含水量

（％）

試體最終含水量

（％）

體積含水比 θ（％）

總吸力 Total suction

（kPa）

基質吸力 Matric suction

（kPa）

18.02 22.35 39.03 2438.03 65.10 18.02 18.02 36.31 2619.69 575.33 18.02 16.52 31.47 889.26 636.31 18.02 15.02 28.85 7497.42 1983.54 18.02 13.52 26.23 3289.63 1480.55 18.02 12.02 23.61 6186.02 2691.85 18.02 10.52 20.99 4078.41 2907.43 18.02 9.02 18.37 5778.65 3484.51

表 4.9 濾紙法試驗數據－松茂 FC=60％

試體初始含水量

（％）

試體最終含水量

（％）

體積含水比 θ（％）

總吸力 Total suction

（kPa）

基質吸力 Matric suction

（kPa）

17.18 25.16 44.04 2245.80 4.68 17.18 24.87 43.46 1859.86 25.18 17.18 23.21 40.62 3179.99 79.83 17.18 17.18 30.06 2676.95 264.99 17.18 15.68 27.44 2768.22 294.10 17.18 14.18 24.81 7834.22 797.54 17.18 12.68 22.19 2676.67 677.87 17.18 11.18 19.56 3706.33 1202.91 17.18 9.68 16.94 3210.25 1686.48 17.18 8.18 14.31 3430.22 1819.25

表 4.10 濾紙法試驗數據－砂崙仔 試體初始含水量

（％）

試體最終含水量

（％）

體積含水比 θ（％）

總吸力 Total suction

（kPa）

基質吸力 Matric suction

（kPa）

13.46 19.66 36.77 1477.86 9.03 13.46 16.41 30.68 3132.30 279.24 13.46 13.46 25.17 8165.37 879.69 13.46 11.96 22.37 214.52 720.08 13.46 10.46 19.56 7754.90 1762.57 13.46 8.96 16.76 1572.24 2035.03 13.46 7.46 13.95 7139.51 5297.40

表 4.11 濾紙法試驗數據－萬瑞 試體初始含水量

（％）

試體最終含水量

（％）

體積含水比 θ（％）

總吸力 Total suction

（kPa）

基質吸力 Matric suction

（kPa）

13.1 16.14 30.66 3235.46 123.73 13.1 15.50 29.45 2488.61 186.64 13.1 13.10 24.89 8550.08 1474.43 13.1 11.60 22.04 2073.57 1751.98 13.1 10.10 19.19 9841.97 2705.11 13.1 8.60 16.34 1548.93 2681.01 13.1 7.10 13.49 8916.73 6287.98

表 4.12 濾紙法試驗數據－紅菜坪 FC=45％

試體初始含水量

（％）

試體最終含水量

（％）

體積含水比 θ（％）

總吸力 Total suction

（kPa）

基質吸力 Matric suction

（kPa）

12.24 16.88 32.25 2129.41 0.01 12.24 16.69 31.89 1126.81 27.46 12.24 12.24 23.39 2994.20 169.77 12.24 10.74 20.52 2052.87 661.33 12.24 9.24 17.66 2281.01 1520.41 12.24 7.74 14.79 3577.71 2113.65 12.24 6.24 11.92 3554.34 4455.30

表 4.13 濾紙法試驗數據－紅菜坪 FC=30％

試體初始含水量

（％）

試體最終含水量

（％）

體積含水比 θ（％）

總吸力 Total suction

（kPa）

基質吸力 Matric suction

（kPa）

12.01 18.20 34.76 4337.54 0.08 12.01 16.30 31.13 1199.14 3.92 12.01 15.14 28.91 1655.43 43.42 12.01 12.01 22.94 9944.37 154.99 12.01 10.51 20.07 2970.44 831.83 12.01 9.01 17.21 6175.34 1707.39 12.01 7.51 14.34 4269.35 1164.13 12.01 6.01 11.48 7741.06 3617.58

表 4.14 濾紙法試驗數據－紅菜坪 FC=15％

試體初始含水量

（％）

試體最終含水量

（％）

體積含水比 θ（％）

總吸力 Total suction

（kPa）

基質吸力 Matric suction

（kPa）

11.91 15.18 29.12 4208.50 6.35 11.91 14.68 28.15 3604.50 0.05 11.91 11.91 22.84 5272.15 108.77 11.91 10.41 19.96 3328.88 558.18 11.91 8.91 17.09 4470.68 1609.13 11.91 7.41 14.21 3935.17 1399.86 11.91 5.91 11.33 9249.00 2967.87

在土壤試體乾化方面，因本研究使用之乾化設備使土壤試體含水 量降低之時間較長，因此乾化之含水量相較之下較濕化設備易於控 制，本研究之乾化係將OMC含水量之土壤試體置入乾化設備中，並 且控制含水量各以每階1.5％之降低量乾化每顆試體，惟松茂地區之 土樣FC＝83％及FC=60％之土樣因OMC含水量較其它地區土壤為 高，分別為18.02％及17.18％，因此增加OMC-7.5％以及OMC-9％之 含水量變化進行濾紙法吸力量測，預期將可得到土壤較高吸力之行 為。將本研究所使用之乾化設備於土壤乾化期間，每30分鐘自乾化室 內取出秤重，並且換算土壤之含水量，並將乾化過程之含水降低量與 時間之關係紀錄並繪製成如圖4.28所示，由圖中可看出，本研究所使 用之乾化設備可將土壤試體之含水量均勻且線性的降低。

由表4.6～表4.12可看出，四種不同之土壤在乾化路徑上，含水量 因乾化而降低，影響所及基質吸力隨之升高。後續將於4.5及4.6節再 詳細討論土壤粒徑分佈狀況對於土壤基質吸力之影響。

0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600

Time (Minutes)