第三章 宜大加勁擋土結構之構築
3.9 現地密度試驗
宜大加勁擋土牆之構築過程中,於每 50cm 即需進行一次現地密度試 驗,以要求所施作加勁擋土結構各層填築土料之夯實度,並加以判別是否 符合規範要求。現地密度試驗是以砂錐法作為試驗方法,並以渥太華砂作 為砂錐法之標準用砂,經由試驗結果顯示本渥太華砂鬆密度為1.57g/cm3(詳 見表3-7)。
本研究所構築之加勁擋土牆共分為三層加勁,其各層填築土料之現地 夯實度為相對於試驗室最大乾土單位重之比例。宜大砂土加勁牆由第一層 至第三層之夯實度分別為 93%、92%、及 93%,其試驗數據及詳細資料如 表3-8 所示。由表 3-8 可發現各層之現地夯實度相差無幾,表示砂土加勁牆 於施工過程中之夯實作業穩定進行,而總體之平均夯實度為92.7%。
宜大黏土加勁牆現地密度試驗結果,顯示其第一層至第三層之夯實度 分別為78%、90%及 85%,總體平均夯實度為 83.2%,其試驗數據及詳細資 料如表3-9 所示。由表 3-9 中,顯示各層夯實度變化頗大,第一層之 78%夯 實度較平均夯實度為低,可能原因為初次接觸黏土之夯實作業,並未掌握 其適當方法及瞭解其特性,故在夯實作業中並未達到要求;而第二層卻高 達 90%之夯實度,可能之原因為施作現地密度試驗時,所選定之點位為原 狀黏土塊之處,故達到如此高之夯實度;第三層之夯實度 85%則介於為前
乾土單位重含水量曲線
黏土 砂土
1.4 1.45 1.5 1.55 1.6 1.65 1.7 1.75 1.8 1.85 1.9 1.95
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34
含水量 ( % ) 乾土單位重 ( g / cm3 )
兩者之間。總而言之,黏土夯實度之掌控相當困難,因此於實際施工中,
應儘量避免使用純黏土作為填築土料。
於宜大加勁擋土牆之製作過程中,砂土之施工要比黏土之施工來的容 易許多。由於夯實過程要加水以達最佳含水量進行施作,但有時難免加過 多水量以致於施工不便,砂土由於內部空隙較大故內部水份消散較快,但 黏土則需等上好幾個鐘頭才能夠繼續施作。至於完成後之加勁擋土牆體,
砂土加勁牆頂面並不因外力而產生任何明顯之沈陷,但黏土加勁牆則會由 於上部壓力而產生明顯之上下彈性伸縮之沈陷量,故應不適用於道路使用。
表3-7 標準砂密度試驗結果
密度試驗儀重+蒸餾水重 ( g ) 2917.9 密度試驗儀重 ( g ) 236.4
蒸餾水重 ( g ) 2681.5 蒸餾水溫度T ( ℃ ) 30
T℃時之蒸餾水比重 0.995678 密度試驗旁玻璃瓶體積 ( cm3 ) 2693.1 密度試驗儀重+盛滿渥太華砂重 ( g ) 5014.4 渥太華砂重 ( g ) 4778 渥太華砂鬆密度 ( cm3 ) 1.57 試驗前之密度試驗儀重+渥太華砂重 ( g ) 5014.4 試驗後之密度試驗儀重+渥太華砂重 ( g ) 3068.7 大漏斗與底板空間內之渥太華砂重 ( g ) 1945.7
試驗室最大乾土單位重:1.9 g / cm3
表 3-8 砂土現地密度試驗結果
表 3-9 黏土現地密度試驗結果
加勁結構回包層數 一 二 三
濕土重+容器重(g) 2557.4 3426.3 3300.1 容器重(g) 266.6 266.6 266.6 濕土重(g) 2290.8 3159.7 3033.5 試驗前之密度試驗儀重+渥太華砂重(g) 5974.2 5901.5 5970.6 試驗後之密度試驗儀重+渥太華砂重(g) 1703.1 1282.4 1383
大漏斗與底板空間內之渥太華砂重(g) 1945.7 1945.7 1945.7 試驗孔內渥太華砂重(g) 2325.4 2673.4 2641.9 試驗孔體積(cm3) 1481.1 1702.8 1682.7 濕土重+蒸發皿重(g) 2557.4 3426.3 3300.1 乾土重+蒸發皿重(g) 2177.4 2823.2 2645.7 水淨重(g) 380 603.1 654.4 蒸發皿重(g) 266.6 266.6 266.6 土粒淨重(g) 1910.8 2556.6 2379.1
含水量(%) 19.9 23.6 27.5
濕土重+容器重(g) 4738.3 3800 4925 容器重(g) 266.6 266.6 266.6
濕土重(g) 4471.7 3533 4659
試驗前之密度試驗儀重+渥太華砂重(g) 5777 6136 6525 試驗後之密度試驗儀重+渥太華砂重(g) 0 1295 801.2
大漏斗與底板空間內之渥太華砂重(g) 1945.7 1946 1946 試驗孔內渥太華砂重(g) 3594.9 2896 3778 試驗孔體積(cm3) 2289.7 1844 2406 濕土重+蒸發皿重(g) 439.2 1243 4925
乾土重+蒸發皿重(g) 423 1130 4483
水淨重(g) 16.2 113.4 442
蒸發皿重(g) 266.6 266.6 266.6
土粒淨重(g) 156.4 1130 4217
含水量(%) 10.4 10 10.5
工地濕土單位重(g/cm3) 1.95 1.92 1.94 工地乾土單位重(g/cm3) 1.77 1.75 1.76 試驗室壓實試驗最大乾土單位重(g/cm3) 1.9 1.9 1.9
工地夯實度(%) 93 92 93