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重模試體準備

4.1 試體準備

4.1.3 重模試體準備

本研究之重模試體製作方式主要以濕夯法 (MT) 及水中沉降法 (WS) 兩種為主,是根據 Laval 試體試驗後砂土重新製作試體。

1.濕夯法 (MT)

濕夯法主要的考量點在於粉土細砂三軸重模試體製作過程中,除了 考慮避免試體粗細顆粒分離外,試體的自立方式也是相當重要。因此,

若採用濕夯法可以避免粗細顆粒分離,試體本身由於毛細現象,所以具 有自立性,可以避免抽氣時之試體體積收縮,濕夯法試體製作方式較為 簡易。其製作及架設流程大致如下。

(1)首先將試體製作分裂模置於三軸試體底座上,套上橡皮膜後抽氣,使 橡皮膜緊附在模具上,放入底層濾紙後開始製作試體。

(2)將乾砂加入少量水分後均勻拌合,再利用控制分層之高度與砂土之重 量,進而達到所要求之試體初始孔隙比。本研究採用拌合含水量為 8%,並分五層夯實之。

(3)試體製作完畢後安裝上層濾紙,將三軸室之內支撐固定後,放下荷重 桿輕觸試體後固定荷重桿,再結合上蓋與橡皮膜,使試體在加載之前 不產生任何軸向應變,最後拆除模具,再套上三軸室壓克力外罩。

2.水中沉降法 (WS)

水中沉降法之試體製作方式較濕夯法困難,因試體容易產生粗細顆 粒分離之不均勻情形,但此法較能適切的展現粉土細砂之沖積土層形成 方式,所以本研究採用水中沉降法製作三軸重模試體。細料含量FC=18%

之重模試體因細料含量少排水較容易,可使用分裂模直接在三軸儀底座 上製作,其製作及架設流程方式如下。

(1)首先將試體製作分裂模置於三軸試體底座上,套上橡皮膜後抽氣,使 橡皮膜緊附在模具上,放入底層濾紙後,澆注除氣水於試體模中,開 始製作試體。

(2)水中沉降法是利用控制分層之高度與乾砂之重量,進而達到要求之試 體初始孔隙比,試體區分五層製作,使用漏斗將每層乾砂經由除氣水 逐漸沉澱,漏斗底部與水面的距離保持約 1 至 3mm,每層試體沉降時 輕敲模具以達到所需之孔隙比,待除氣水澄清時,再放置次一層所需 之乾砂並敲打模具。

(3)試體製作完畢後,待頂層積水排放殆盡時,關閉排水閥門,安裝上層 濾紙,將三軸室之內支撐固定後,放下荷重桿輕觸試體後固定荷重桿,

再結合上蓋與橡皮膜,使試體密閉。接著打開排水閥門排水,試體會 因為排水而產生些許負壓,所以拆除分裂模後,試體能夠保持自立而 不需抽氣,最後套上三軸室壓克力外罩。

至於高細料含量 FC=43%及 89%之重模試體,因渠等之排水不易,

無法直接於三軸儀底座上製作,所以利用薄管分五層製作(圖4-7),待 製作完成後,再放置於三軸室進行試驗。

圖4-7 水中沉降法製作高細料含量粉土質砂土之重模試體