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試驗室 DCP 試驗結果

在文檔中 摘 要 (頁 54-100)

第四章 試驗結果分析

4.2 試驗室 DCP 試驗結果

於試驗室,將五種試樣各依不同夯實能量打入試驗鋼模裡,計製 作了 25 個試體,分別對其施行 DCP 試驗。茲以圖 4.7 為例說明 DCP 貫入曲線之性質,以橫座標為打擊數、縱座標為貫入深來繪貫入曲 線;其數據整理法,若於較易貫入之試樣(如山砂)則取每次打擊數 之數據,而若於較難貫入之試樣則取每 5 次打擊數之數據。貫入曲線 之斜率顯示其貫入容易度,曲線較陡之深度區間表相對容易貫入區,

而曲線趨緩之深度區間表相對難貫入區。一般而言,對最大粒徑小於 錐底直徑(20 )之試樣如山砂、A-6 試樣或對同一試料而較鬆之試 體,其曲線斜率於全區間會趨一致。而貫入曲線若如圖 4.7 所示般交 雜陡、緩區間,則可能表示該試體之較大顆粒群阻抗著錐頭。

mm

DCP 貫入曲線之性質會因土類、顆粒最大粒徑、粗料含量等而 異,吾人即使用此特性來判釋現地路基之土類、厚度或推測路基強 度,而表現一試體貫入曲線性質之參數為平均貫入比。基本上對由同 一試料所夯製之試樣,其貫入曲線之斜率於全區間應趨一致,惟如圖 4.7 所示偶會交雜陡、緩區,故使用統計回歸法以直線近似打擊數、

貫入深關係,並取回歸直線方程式之斜率為APR

Specified Blend (Dr=68.6%)

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100 120

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

圖 4.7 DCP 試驗之貫入曲線例

茲將標的試樣山砂五種不同 試體之 DCP 試驗結果分別示於圖 4.8、圖 4.9、圖 4.10、圖 4.11、圖 4.12,知曉其以直線近似打擊數、

貫入深關係之

Dr

R2大於 0.97 表相關性甚高。其 於 16.6%試體為 72.3 、 於 25.3% 試 體 為 70.7 、 於 52.8% 試 體 為 70.2 、 於 68.8%試體為 70.1、於 81.2%試體為 65.3,此 值相當大表 甚易被 DCP 貫入。由圖 4.13 亦可發現其貫入曲線甚相近,即試體鬆 密程度對其 的影響性甚微,表山砂於鬆於密狀態都很容易被貫入 且強度小。

APR Dr =

APR

r =

D Dr =

r =

D Dr =

APR

Sand (D

r

=16.6%)

0 100 200 300 400 500 600

0 1 2 3 4 5 6

Cumulative blows

P enet rat io n d ep th (m m )

7

(a)貫入曲線

Sand (D

r

=16.6%)

y = 72.3x + 207 R2 = 0.9964 0

100 200 300 400 500 600

0 1 2 3 4 5 6 7

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th (m m )

(b)回歸直線式

圖 4.8 山砂之 DCP 試驗結果(Dr =16.6%)

Sand (Dr=25.3%)

0 100 200 300 400 500 600

0 1 2 3 4 5 6

Cumulative blows

Penetration depth (mm)

7

(a)貫入曲線

Sand (Dr=25.3%)

y = 70.7x + 200 R2 = 0.9955 0

100 200 300 400 500 600

0 1 2 3 4 5 6 7

Cumulative blows

Penetration depth (mm)

(b)回歸直線式

圖 4.9 山砂之 DCP 試驗結果(Dr =25.3%)

Sand (D

r

=52.8%)

0 100 200 300 400 500 600

0 1 2 3 4 5 6

Cumulative blows

P enet rat io n d ep th (m m )

7

(a)貫入曲線

Sand (D

r

=52.8%)

y = 70.2x + 217.5 R2 = 0.9928 0

100 200 300 400 500 600

0 1 2 3 4 5 6

Cumulative blows

Pe n et ra ti o n de pt h ( m m )

7

(b)回歸直線式

圖 4.10 山砂之 DCP 試驗結果(Dr =52.8%)

Sand (D

r

=68.8%)

0 100 200 300 400 500 600

0 1 2 3 4 5 6

Cumulative blows

P enet rat io n d ep th (m m )

7

(a)貫入曲線

Sand (D

r

=68.8%)

y = 70.1x + 217.5 R2 = 0.9914 0

100 200 300 400 500 600

0 1 2 3 4 5 6

Cumulative blows

Pe n et ra ti o n de pt h ( m m )

7

(b)回歸直線式

圖 4.11 山砂之 DCP 試驗結果(Dr =68.8%)

Sand (D

r

=81.2%)

0 100 200 300 400 500 600

0 1 2 3 4 5 6 7

Cumulative blows

P en et ra ti o n d ep th ( m m )

(a)貫入曲線

Sand (D

r

=81.2%)

y = 65.3x + 197 R2 = 0.9702 0

100 200 300 400 500 600

0 1 2 3 4 5 6 7

Cumulative blows

P enet rat io n d ep th ( m m )

(b)回歸直線式

圖 4.12 山砂之 DCP 試驗結果(Dr =81.2%)

Sand 0

100 200 300 400 500 600

0 1 2 3 4 5 6 7

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

Dr=81.2%

Dr=68.8%

Dr=52.8%

Dr=25.3%

Dr=16.6%

圖 4.13 山砂五種試體之 DCP 貫入曲線

圖 4.14、圖 4.15、圖 4.16、圖 4.17、圖 4.18 為級配料五種不同 試體之 DCP 試驗結果,其貫入曲線之斜率於 15.7%、23.1%之鬆 試體較趨定值,而於 50.4%、68.6%之中等密實試體則會交雜陡、

緩區間,此結果表示級配料雖含 65.47%之粗料,但其較大顆粒群阻 抗錐頭之效應或稱「顆粒錐頭阻抗效應」尚未顯現出來,而隨試體趨 中等密實其顆粒錐頭阻抗效應趨明顯。於 78.3%之更密實試體,

則因顆粒錐頭阻抗及密實之相乘效應致全區間不易貫入。

Dr r =

D

=

r = D

Dr

以直線近似圖 4.14~圖 4.18 之打擊數、貫入深關係,其R2大於 0.92; 於 15.7%試體為 13.6、於 23.1%試體為 11.4、於 50.4%試體為 5.9、於 68.6%試體為 4.4、於 78.3%試體為 1.3,在五種試樣中最小表最難被 DCP 貫入。而圖 4.19 為其五種試體 之 DCP 貫入曲線,發現其貫入曲線於 約小於 23%之試體較相近,

而隨著試體變密實各貫入曲線間的差異性增大,表於級配料鬆密程度 對其 的影響性大。

APR

APR

r =

D Dr =

r =

D Dr = Dr =

Dr

Specified Blend (D

r

=15.7%)

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100 120

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

(a)貫入曲線

Specified Blend (D

r

=15.7%)

y = 13.56x + 110.8 R2 = 0.9966 0

100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100 1

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

20

(b)回歸直線式

圖 4.14 級配料之 DCP 試驗結果(Dr =15.7%)

Specified Blend (D

r

=23.1%)

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100 120

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

(a)貫入曲線

Specified Blend (D

r

=23.1%)

y = 11.407x + 98.143 R2 = 0.9957 0

100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100 120

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

(b)回歸直線式

圖 4.15 級配料之 DCP 試驗結果(Dr =23.1%)

Specified Blend (D

r

=50.4%)

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100 120

Cumulative blows

P enet rat io n d ep th ( m m )

(a)貫入曲線

Specified Blend (D

r

=50.4%)

y = 5.9275x + 115.62 R2 = 0.9708 0

100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100 1

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

20

(b)回歸直線式

圖 4.16 級配料之 DCP 試驗結果(Dr =50.4%)

Specified Blend (D

r

=68.6%)

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100 120

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

(a)貫入曲線

Specified Blend (D

r

=68.6%)

y = 4.3842x + 42.205 R2 = 0.9869 0

100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100 120

Cumulative blows

P enet ra ti o n d ep th ( m m )

(b)回歸直線式

圖 4.17 級配料之 DCP 試驗結果(Dr =68.6%)

Specified Blend (D

r

=78.3%)

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100 120

Cumulative blows

P enet rat io n d ep th ( m m )

(a)貫入曲線

Specified Blend (D

r

=78.3%)

y = 1.3449x + 66.529 R2 = 0.9245 0

100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100 120

Cumulative blows

P enet ra ti o n d ep th ( m m )

(b)回歸直線式

圖 4.18 級配料之 DCP 試驗結果(Dr =78.3%)

Specified Blend

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80 100 120

Cumulative blows

P e net rat io n d e p th (m m )

Dr=78.3%

50.4 68.6 15.7 23.1

圖 4.19 級配料五種試體之 DCP 貫入曲線

A-3 試樣五種不同 試體之 DCP 試驗結果示於圖 4.20、圖 4.21、

圖 4.22、圖 4.23、圖 4.24,與級配料相比較其貫入曲線之斜率於全區 間較趨定值,雖然此料含 53.8%之粗料也可能會出現顆粒錐頭阻抗效 應,唯或許是因為其為越級配且粗料粒徑多集中於落鎚錐底直徑之 20mm,致顆粒錐頭阻抗效應不顯著。

Dr

以直線近似圖 4.20~圖 4.24 之打擊數、貫入深關係,其R2大於 0.99 相關性非常高;APR於 17.8%試體為 18.3、於 24.8%試體 為 16.6、於 52.5%試體為 13.9、於 65.5%試體為 6.3、於 83.4%試體為 6.2,發現當試體之 大於 65.5%後其 遽降且趨 定值,表試體之鬆密程度對其 的影響性亦大。圖 4.25 為其五種 試體之 DCP 貫入曲線,發現其貫入曲線約以 52.5%試體者為界分 兩群,且各群間的貫入曲線相近。

r =

D Dr =

APR

r =

D Dr =

D

r =

D Dr

APR

r =

A-3 (D

r

=17.8%)

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

100

(a)貫入曲線

A-3 (D

r

=17.8%)

y = 18.32x + 91 R2 = 0.9939 0

100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80

Cumulative blows

P enet rat io n d ep th ( m m )

100

(b)回歸直線式

圖 4.20 A-3 試樣之 DCP 試驗結果(Dr =17.8%)

A-3 (D

r

=24.8%)

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

100

(a)貫入曲線

A-3 (D

r

=24.8%)

y = 16.64x + 134 R2 = 0.9981 0

100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th (m m )

100

(b)回歸直線式

圖 4.21 A-3 試樣之 DCP 試驗結果(Dr =24.8%)

A-3 (D

r

=52.5%)

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

100

(a)貫入曲線

A-3 (D

r

=52.5%)

y = 13.931x + 58.2 R2 = 0.9969 0

100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80

Cumulative blows

Pe n et ra ti o n de pt h ( m m )

100

(b)回歸直線式

圖 4.22 A-3 試樣之 DCP 試驗結果(Dr =52.5%)

A-3 (D

r

=65.5%)

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

100

(a)貫入曲線

A-3 (D

r

=65.5%)

y = 6.2435x + 58.868 R2 = 0.9982 0

100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80

Cumulative blows

Pe n et ra ti o n de pt h ( m m )

100

(b)回歸直線式

圖 4.23 A-3 試樣之 DCP 試驗結果(Dr =65.5%)

A-3 (D

r

=83.4%)

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80

Cumulative blows

P enet ra ti o n d ep th ( m m )

100

(a)貫入曲線

A-3 (D

r

=83.4%)

y = 6.21x + 17.467 R2 = 0.9983 0

100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80

Cumulative blows

Pe n et ra ti o n de pt h ( m m )

100

(b)回歸直線式

圖 4.24 A-3 試樣之 DCP 試驗結果(Dr =83.4%)

A-3

0 100 200 300 400 500 600

0 20 40 60 80

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

100

Dr=83.4%

Dr=65.5%

Dr=52.5%

Dr=24.8%

Dr=17.8%

圖 4.25 A-3 試樣五種試體之 DCP 貫入曲線

圖 4.26、圖 4.27、圖 4.28、圖 4.29、圖 4.30 為 A-2-4 試樣五種不 同 試體之 DCP 試驗結果,以直線近似圖 4.26~圖 4.30 之打擊數、

貫入深關係,其

Dr

R2大於 0.90。 於 15.3%試體為 16.0、於 25.9%試體為 15.9、於 51.1%試體為 14.2、於 69.2%試體 為 9.9、於 80.4%試體為 7.2,隨著試體變密實其 穩定減小,

表試體鬆密程度亦會影響 。

APR Dr =

r =

D Dr =

APR

r = D

= APR Dr

圖 4.31 為其五種試體之 DCP 貫入曲線,於 69.2%、80.4%之 密實試體其貫入曲線出現轉折點,表也會發生顆粒錐頭阻抗效應。

r = D

A-2-4 (D

r

=15.3%)

0 100 200 300 400 500 600

0 10 20 30 40 50 6

Cumulative blows

P enet ra ti o n d ep th (m m )

0

(a)貫入曲線

A-2-4 (D

r

=15.3%)

y = 16x + 130 R2 = 0.9892 0

100 200 300 400 500 600 700

0 10 20 30 40 50

Cumulative blows

Penetration depth (mm)

60

(b)回歸直線式

圖 4.26 A-2-4 試樣之 DCP 試驗結果(Dr =15.3%)

A-2-4 (D

r

=25.9%)

0 100 200 300 400 500 600

0 10 20 30 40 50

Cumulative blows

P en et ra ti o n de pt h ( m m )

60

(a)貫入曲線

A-2-4 (D

r

=25.9%)

y = 15.9x + 80.3 R2 = 0.956 0

100 200 300 400 500 600

0 10 20 30 40 50 6

Cumulative blows

Pe n et ra ti o n de pt h ( m m )

0

(b)回歸直線式

圖 4.27 A-2-4 試樣之 DCP 試驗結果(Dr =25.9%)

A-2-4 (D

r

=51.1%)

0 100 200 300 400 500 600

0 10 20 30 40 50 6

Cumulative blows

Penetration depth (mm)

0

(a)貫入曲線

A-2-4 (D

r

=51.1%)

y = 14.2x + 132.4 R2 = 0.9824 0

100 200 300 400 500 600

0 10 20 30 40 50 6

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th (m m )

0

(b)回歸直線式

圖 4.28 A-2-4 試樣之 DCP 試驗結果(Dr =51.1%)

A-2-4 (D

r

=69.2%)

0 100 200 300 400 500 600

0 10 20 30 40 50

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th (m m )

60

(a)貫入曲線

A-2-4 (D

r

=69.2%)

y = 9.9071x + 101.96 R2 = 0.9349 0

100 200 300 400 500 600

0 10 20 30 40 50 6

Cumulative blows

Pe n et ra ti o n de pt h ( m m )

0

(b)回歸直線式

圖 4.29 A-2-4 試樣之 DCP 試驗結果(Dr =69.2%)

A-2-4 (D

r

=80.4%)

0 100 200 300 400 500 600

0 10 20 30 40 50 6

Cumulative blows

P en et ra ti o n de pt h ( m m )

0

(a)貫入曲線

A-2-4 (D

r

=80.4%)

y = 7.2073x + 127.51 R2 = 0.9024 0

100 200 300 400 500 600

0 10 20 30 40 50 6

Cumulative blows

P en et ra ti o n de pt h ( m m )

0

(b)回歸直線式

圖 4.30 A-2-4 試樣之 DCP 試驗結果(Dr =80.4%)

A-2-4

0 100 200 300 400 500 600

0 10 20 30 40 50 6

Cumulative blows

P ene tr at io n d ep th ( m m )

0 Dr=80.4%

Dr=69.2%

Dr=51.1%

Dr=25.9%

Dr=15.3%

圖 4.31 A-2-4 試樣五種試體之 DCP 貫入曲線

因為 A-6 試樣為砂質低塑性粘土不能用 表示其鬆密狀態,故 改以乾單位重 表其狀態。A-6 試樣五種不同 試體之 DCP 試驗結 果示於圖 4.32、圖 4.33、圖 4.34、圖 4.35、圖 4.36,以直線近似圖 4.32~圖 4.36 之打擊數、貫入深關係,其

Dr

γ

d

γ

d

R2大於 0.98 相關性非常高。

於 =12.9 試體為 93、於 =13.4 試體為 87、於

=14.8 試體為 65、於 =15.1 試體為 62、於 =15.3

試體為 61,試體之鬆密狀態亦會影響其 值;此等 值甚大相近 於山砂者。

APR

γ

d

γ

d

kN

/ m3

kN

γ

d

/ m

/ m3

kN

/ m3

γ

d 3

APR

kN

γ

d

APR

/ m3

kN

另一方面,圖 4.37 為 A-6 試樣五種試體之 DCP 貫入曲線,於全 貫 入 區 間 其 斜 率 趨 定 值 表 無 發 生 顆 粒 錐 頭 阻 抗 效 應 , 並 約 以

=14.8 試體者為界貫入曲線分兩群。

γ

d kN/ m3

A-6 ( =12.88 kN/m3) 0

100 200 300 400 500 600

0 2 4 6 8

C umulative blows

Penetration depth (mm) γ d

10

(a)貫入曲線

A-6 ( =12.88 kN/m3)

y = 92.9x + 22.7 R2 = 0.9856 0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 Cumulative blows

Penetration depth (mm) γ d

10

(b)回歸直線式

圖 4.32 A-6 試樣之 DCP 試驗結果(

γ

d=12.9kN/ m3

A-6 ( =13.39 kN /m3) 0

100 200 300 400 500 600

0 2 4 6 8

C umulative b lows

Penetration depth (mm) γ d

10

(a) 貫入曲線

A-6 ( =13.39 kN /m3)

y = 87.2x + 26.6 R2 = 0.9799 0

100 200 300 400 500 600

0 2 4 6 8

Cumulative blows

Penetration depth (mm) γ d

10

(b)回歸直線式

圖 4.33 A-6 試樣之 DCP 試驗結果(

γ

d=13.4kN/ m3

A-6 ( =14.80 kN /m3) 0

100 200 300 400 500 600

0 2 4 6 8

Cumulative blows

Penetration depth (mm) γ d

10

(a)貫入曲線

A-6 ( =14.80 kN/m3)

y = 64.643x + 18 R2 = 0.9882 0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 Cumulative blows

Penetration depth (mm) γ d

10

(b)回歸直線式

圖 4.34 A-6 試樣之 DCP 試驗結果(

γ

d=14.8kN/ m3

A-6 ( =15.12 kN/m 3)

0

100

200

300

400

500

600

0 2 4 6 8 Cumulative blows

Penetration depth (mm) γ d

10

(a)貫入曲線

A-6 ( =15.12 kN /m3)

y = 62.048x + 7.7857 R2 = 0.9877 0

100 200 300 400 500 600

0 2 4 6 8

Cumulative blows

Penetration depth (mm) γ d

10

(b)回歸直線式

圖 4.35 A-6 試樣之 DCP 試驗結果(

γ

d=15.1kN/ m3

A-6 ( =15.34 kN /m3) 0

100 200 300 400 500 600

0 2 4 6 8

Cumulative blo ws

Penetration depth (mm) γ d

10

(a)貫入曲線

A-6 ( =15.34 kN/m3)

y = 61.405x + 5.6786 R2 = 0.986 0

100 200 300 400 500 600

0 2 4 6 8

Cumulative blows

Penetration depth (mm) γ d

10

(b)回歸直線式

圖 4.36 A-6 試樣之 DCP 試驗結果(

γ

d=15.3kN/ m3

A-6

0 100 200 300 400 500 600

0 2 4 6 8

Cumulative blows

Penetration depth (mm)

10 =15.34

=15.12 =14.80 =13.39 =12.88γd

γd

γd

γd

γ

d k N m3

m3

k N

m3

k N m3

k N m3

k N

圖 4.37 A-6 試樣五種試體之 DCP 貫入曲線

4.3 APR與 、 關係

γ

d Ia

將 25 種試體之鬆密狀態( )及其 值、 值列於表 4.2。茲依 圖 4.38 觀察 與 之關係,原則上隨 增大因愈難貫入致 漸 減小,惟發現 A-6 試料之 甚大於級配料、A-2-4 試料、A-3 試料 者,而級配料、A-2-4 試料、A-3 試料之 較相近。故分兩群迴歸 試料之 、 關係,式(4.1)為 A-6 試料之 、 迴歸關係式(見 圖 4.39),式(4.2)為級配料、A-2-4 試料、A-3 試料之 、 迴歸關 係式(見圖 4.40)。

γ

d APR

γ

Ia

APR

γ

d

γ

d d

APR

APR

APR

APR APR

γ

d

APR

γ

d

69 . 263 40

.

13 +

= d

APR

γ

R2=0.88 (4.1)

44 . 59 08

.

3 +

= d

APR

γ

R2=0.87 (4.2)

依圖 4.41 觀察 與 之關係,因 大表試體硬、難貫入,故 隨 增大而減小。同樣分兩群迴歸試料之 、 關係,式(4.3)為 A-6 試料之 、I 迴歸關係式(見圖 4.42),式(4.4)為級配料、A-2-4 試料、A-3 試料 、 迴歸關係式(見圖 4.43)。

APR

a

I

Ia Ia APR

Ia APR Ia

APR

APR a

69 . 90 28

.

2 +

= Ia

APR R2=0.76 (4.3)

19 . 17 28

.

0 +

= Ia

APR R2=0.82 (4.4)

因為可藉APR估算路基之承載力參數CBRE,故若使用式(4.1)~

式(4.4)即可由 、 達估算 之目的,進而得以設計舖面厚度;相 較於CBR

γ

d Ia APR

E之試驗法,路基層之

γ

d與 試驗法甚為簡易且經濟。 Ia

表 4.2 不同試體狀態之APR值、 值 Ia

Item

γ

d (kN/ m3) Dr (%) APR(mm /blows) Ia

13.78 16.6 72.3 1.5 14.05 25.3 70.7 3.0 14.98 52.8 70.2 6.0 15.58 68.8 70.1 7.5 Sand

16.08 81.2 65.3 10.5 14.67 15.7 13.6 6.0 15.07 23.1 11.4 12.0

16.75 50.4 5.9 22.5

18.10 68.6 4.4 37.5

Specified Blend

18.91 78.3 1.3 51.0

14.43 17.8 18.3 4.5 14.71 24.8 16.6 7.5 15.92 52.5 13.9 16.5

16.56 65.5 6.3 33.0

A-3

17.53 83.4 6.2 46.5

13.41 15.3 16.0 4.5 13.84 25.9 15.9 6.0 14.97 51.1 14.2 16.5

15.91 69.2 9.9 33.0

A-2-4

16.55 80.4 7.2 43.5

12.88 92.9 1.5

13.39 87.2 3.0

14.80 64.6 6.0

15.12 62.0 12.0

A-6

15.34 61.4 15.0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

12 14 16 18 20

Dry unit weight (kN/m3)

APR (mm/blows)

Specified blend A-3

A-2-4 A-6

γd

圖 4.38 四種試料之 APR 與

γ

d關係

A-6

y = -13.402x + 263.69 R2 = 0.8853

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

12 13 14 15 16

Dry unit weight (kN/m3)

APR (mm/blows)

γd

圖 4.39 A-6 試料之 APR 與

γ

d迴歸關係

Specified blend, A-3, A-2-4

y = -3.0782x + 59.443 R2 = 0.87

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

12 14 16 18 20

Dry unit weight (kN/m3)

A P R ( mm/ b lo w s)

γ

d

圖 4.40 級配料、A-3、A-2-4 試料之 APR 與

γ

d迴歸關係

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 10 20 30 40 50 6

Impact acceleration Ia

APR (mm/blows)

0 Specified blend A-3

A-2-4 A-6

圖 4.41 四種試料之 APR 與 關係 Ia

A-6

y = -2.2756x + 90.687 R2 = 0.7583

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 5 10 15 20

Impact acceleration Ia

APR (mm/blows)

圖 4.42 A-6 試料之 APR 與 迴歸關係 Ia

Specified blend, A-3, A-2-4

y = -0.2841x + 17.189 R2 = 0.817

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

0 10 20 30 40 50 6

Impact acceleration Ia

AP R ( m m/ b lo w s)

0

圖 4.43 級配料、A-3、A-2-4 試料之 APR 與 迴歸關係 Ia

4.4 CBRE之估算

欲由式(2.5)估算試體的E值需先估算其 ,把各試體之 值 代入適用於錐角 60 且為本研究使用 DCP 儀器公司所建議之式(2.4) 以估算其CBR值(見表 4.3)。惟發現於級配料 =18.91 之試體 其估算 為 229%顯然超大不合理,因此認為式(2.4)有其適用範 圍,如當 =3 而由式(2.4)所推測之CBR為 94.6%已甚大,故可判釋 在 小於 3 之狀態式(2.4)所推測之 會超大。因此著者改以楊朝 平研究團隊所建議適用於含粗料砂質土之式(4.5)來估算CBR[吳信龍,

CBR

γ

d

APR

o

/ m3

kN

CBR

APR

APR CBR

2002],其與式(2.4)估算值的比較情形亦示於表 4.3,知曉式(4.5)比較 合理。

483 . 7 6827

.

1 +

= Ia

CBR R2=0.95 (4.5)

最後,將由式(4.5)所估算各試體的CBR值代入式(2.5)則可達估算

E值之效(見表 4.4)。所估算之E值為 76.8 ~320.5 ,而 Das(1995)所建議一般砂礫土之參考

/ m2

MN MN/ m2

E值為 69.0MN/m2~172.5MN m/ 2, 故依式(2.5)估算之E值可能會過大。

表 4.3 不同試體狀態之估算CBR

Item

Dry unit weight

γ

d

/ m (kN 3)

Impact acceleration

Ia

California bearing Ratio CBR(%) Eq.(2.4)

APR CBR 2.48 1.057log

log = −

California bearing Ratio

CBR(%) Eq.(4.5)

483 . 7 6827 .

1 +

= Ia CBR

13.78 1.5 3.3 10.0

14.05 3.0 3.4 12.5

14.98 6.0 3.4 17.6

15.58 7.5 3.4 20.1

Sand

16.08 10.5 3.6 25.2

14.67 6.0 19.1 17.6

15.07 12.0 23.1 27.7 16.75 22.5 46.3 45.3 18.10 37.5 63.1 70.6

Speci-fied Blend

18.91 51.0 228.9 93.3

14.43 4.5 14.0 15.1

14.71 7.5 15.5 20.1

15.92 16.5 18.7 35.3 16.56 33.0 43.9 63.0 A-3

17.53 46.5 43.9 85.7

13.41 4.5 16.1 15.1

13.84 6.0 16.2 17.6

14.97 16.5 18.3 35.3 15.91 33.0 26.8 63.0 A-2-4

16.55 43.5 37.5 80.7

12.88 1.5 2.5 10.0

13.39 3.0 2.7 12.5

14.18 6.0 3.7 17.6

15.12 12.0 3.8 27.7

A-6

15.34 15.0 3.9 32.7

表 4.4 不同試體狀態之估算E

Item

Dry unit weight

γ

d

/ m (kN 3)

California bearing Ratio CBR(%) Eq.(4.5)

483 . 7 6827 .

1 +

= Ia CBR

Modulus

E(MN/ m2)

64 .

58 0

.

17 CBR

E= ×

13.78 10.0 76.8

14.05 12.5 88.7

14.98 17.6 110.1

15.58 20.1 120.0

Sand

16.08 25.2 138.5

14.67 17.6 110.1

15.07 27.7 147.2

16.75 45.3 201.9

18.10 70.6 268.1

Speci-fied Blend

18.91 93.3 320.5

14.43 15.1 99.7

14.71 20.1 120.0

15.92 35.3 171.9

16.56 63.0 249.3

A-3

17.53 85.7 303.6

13.41 15.1 99.7

13.84 17.6 110.1

14.97 35.3 171.9

15.91 63.0 249.3

A-2-4

16.55 80.7 292.0

12.88 10.0 76.8

13.39 12.5 88.7

14.18 17.6 110.1

15.12 27.7 147.2

A-6

15.34 32.7 163.9

4.5 現地 DCP 試驗結果

於現地乘路堤工程施工之便,於三試驗點對級配料及 A-3 類土、

A-2-4 類土、A-6 類土施行現地 DCP 試驗及衝擊強度試驗,惟三試驗 點之路堤皆為兩層料,其一為底層級配料、路基 A-3 類土,其二為底 層級配料、路基 A-2-4 類土,其三為底層級配料、路基 A-6 類土。各 類土之現地量測 值於級配料為 44、於 A-3 類土為 41、於 A-2-4 類 土為 37、於 A-6 類土為 17。

Ia

圖 4.44 為現地 DCP 試驗之貫入曲線,根據附圖資料藉本研究成 果可做判釋如下:

1. 底層級配料約 220 ,其下方為 A-3 類土或 A-2-4 類土或 A-6 類 土。

mm

2. 將所量測之 值代入式(4.5),得其 於級配料為 81.5%、於 A-3 類土為 76.5%、於 A-2-4 類土為 69.8%、於 A-6 類土為 36.1%。

Ia CBR

3. 將上述CBR代入式(2.5),得其E於級配料為 293.9 、於 A-3 類土為 282.2 、於 A-2-4 類土為 266.0 、於 A-6 類土 為 174.5MN

/ m2

MN

m2

/ m2

MN m2

/ MN

/

Field DCP test

0 100 200 300 400 500 600 700 800

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Cumulative blows

P enetr ati o n dept h ( m m )

A-2-4

APR=11.2

=18.2kN/m3 w =9.5%

γ

d

Ia =37 Specified Blend

APR=1.2 =20.2kN/m3

w =7.2%

γ

d

Ia =44

A-3

APR=5.6

=19.7kN/m3 w =9.1%

γ

d

Ia=41

A-6

APR=26.2

=16.0kN/m3 w =14%

γ

d

Ia=17

圖 4.44 現地 DCP 試驗之貫入曲線

在文檔中 摘 要 (頁 54-100)

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