V.M.A

圖 4.17 為南星道路轉爐石瀝青及傳統瀝青試體於不同夯壓次數之 V.M.A。由圖中可以明顯看出轉爐石瀝青混凝土的 V.M.A 會隨著夯壓次數 提高而減少，而傳統瀝青混凝土並沒有太大的變化々另外由圖中又可以發 現，轉爐石夯壓次數越多，V.M.A 降低幅度也就越大。

圖 4.17 不同夯壓次數之 V.M.A 4.5.5 空隙率

圖 4.18 為南星道路轉爐石瀝青及傳統瀝青試體於不同夯壓次數之空隙 率。圖中顯示轉爐石瀝青混凝土及傳統瀝青混凝土都會因為夯壓次數增加 而降低，但是轉爐石瀝青混凝土之空隙率的幅度下降最大。

圖 4.18 不同夯壓次數之空隙率

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第五章 南星現地道路檢測分析 5.1 鋪築前道路試驗

本研究於民國 2011 年 2 月 27 日於南星計劃中取兩段道路進行施工，

道路鋪築方法是以沒有進行刨除工程而直接填補坑洞後進行鋪築，事前將 對原南星道路進行相關道路試驗並且鑽心進行分析。實驗內容進行路面帄 整量測、車轍、DCP、試體鑽心及路面拍攝，讓道路鋪築後有一個依據可 以作為分析及探討。

5.1.1 原路面情況

南星道路總長為 400 公尺，原 X 段與原 Y 段路面破壞相當嚴重，如圖 5.1~圖 5.8，可以從肉眼看出龜裂痕跡及坑洞，另外 X 段路面之 T 字路口低 窪處與周圍的高程差 15cm 以上，且有多處坑洞々Y 段路面也有低窪處，位 於轉角後一小塊區域，兩段整條路面上均有龜裂，但 Y 段路面的坑洞比 X 段路面較小且少。

圖 5.1 X 段路面 80m 處近照 圖 5.2 X 段路面龜裂及坑洞照

圖 5.3 X 段路面 T 字口低窪處照 圖 5.4 X 段路面龜裂照

圖 5.5 Y 段路面轉彎處照 圖 5.6 Y 段路面龜裂照(近轉彎處)

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圖 5.7 Y 段前半段龜裂照圖 5.8 Y 段 130m 處龜裂及坑洞

5.1.2 路面橫斷面測量

由圖 5.9 可以看到 X 路段本身就是起伏路面，另外發現此路面之橫向 路面的高低起伏有 10cm 的差異，可能因為於 T 字路口處車量轉彎造成的路 面破壞，所以在 110m 處橫向路面較為帄繯，而由圖 5.10 得知 Y 段路面屬 於下坡路段，在 120m 之後的橫向路面開始不帄，推測是因為接近於轉彎處 因煞車而導致路面不帄之原因。

圖 5.9 X 段路面之水帄測量

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圖 5.10 Y 段路面之水帄測量

5.1.3 DCP 試驗

DCP(Dynamic Cone Penetometer，動態圓錐貫入儀)在美國公路系統上用 來量測基底層土壤，初始 50 下記錄一次，往後每 20 下再記錄一次，直到 無法貫入為止，本研究選擇於高雄市南星道路 X 段與 Y 段路面分別在點位 編號 10 號及點位編號 19 號進行 DCP 試驗，試驗結果如圖 5.11 及圖 5.12。

圖 5.11 與圖 5.12 係累積夯打次數與貫入深度關係圖，最初 50 下時 X 段基底層貫入深度由 0 ㎝到 8 ㎝，而 Y 段基底層貫入深度由 0 ㎝到 12 ㎝，

由此可見 Y 段路面比 X 段路面之斜率較大，可以推測出 X 段基底層比 Y 段基底層更為緊實。

圖 5.11 X 段路代表性點位 10 之 DCP 試驗

圖 5.12 Y 段路代表性點位 19 之 DCP 試驗

5.1.4 車轍量測

圖 4.13 與圖 4.14 分別係原南星道路南向及北向車道車轍深度圖。由圖 可以發現，南向車道車轍比北向較為明顯沉陷差異，可能因北向車道都為 直線道路，所以北向車道的路況會比南向較佳々另外在 Y 段車道 190m 時 南向車轍深度差約 3cm，而北向車轍深度差約 1.5cm，推測可能因為右轉角 度比左轉角度大，而南向為右轉車道所以影響較大。

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圖 4.13 原南星道路南向橫斷面車轍深度圖

圖 4.14 原南星道路北向橫斷面車轍深度圖

5.1.5 鋪築前鑽心

本研究於 100 年 2 月 5 日原南星道路所取得鑽心試體為同一條縱段路 面上，因為路面大部分都龜裂嚴重，在這些區域鑽心取得的卻是解體或者 碎裂，無法取得完整試體，而接近路肩 0.5m 並未有明顯龜裂痕跡，所以將 其兩段路面都於離路肩 0.5m 處縱段沿路面取樣各 12 顆，進行單位重及穩 定值試驗。

5.1.5.1 單位重

由表 5.1、表 5.2 分別係 X 段路面及 Y 段路面之鑽心單位重，由表可以看出 X 段路面之帄均單位重比 Y 段路面還要高，可能是因為 T 字路口所以轉彎

處多，或者是車量使用量大而造成 X 段路面單位重大於 Y 段路面。

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表 5.1 原 X 段路面單位重

表 5.2 原 Y 段路面單位重

5.1.5.2 穩定值

圖 5.15 係原南星道路鑽心之穩定值，由圖中得知 X 段路面的穩定值連 500kgf 都不到，但 Y 段路面的穩定值約為 900kgf，由此可知 X 段原始路面 比 Y 段原始路面還要差，可能是因為車量行駛之使用量影響鋪面品質造成

差異性。

圖 5.15 原南星道路鑽心之穩定值

5.2 鋪築後初始車轍

圖 5.16 係 X 段路面橫斷面車轍深度圖，可以由圖中得到北向車轍深度 並未有太大差異，北向車道 50m(天然粒料)之車轍深度差約為 0.8cm，而北 向車道 150m(轉爐石)之車轍深度差約為 0.4cm々另外南向車道 150m 處之車 轍深度差為約 1.8cm，而南向車道 50m 處之車轍深度差為約 1.3cm，推測可 能南向車道 150m 處之轉彎處時常有車輛行駛轉彎，所以南向車道 150m 之 車轍深度差值比南向車道 50m 還要高，但 X 段路面北向車道大多為直行或 者是左轉對路面破壞影響較小，所以由北向車道可以得知轉爐石瀝青鋪面 優於傳統瀝青鋪面。

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圖 5.16 X 段路面橫斷面車轍深度圖

5.3 鋪築後初始帄坦度

圖 5.17 及圖 5.18 分別為 X、Y 段路面之縱向車轍深度圖，由圖可見 X 段路面與 Y 段路面沒有很大的差異，但兩段路面的最大車轍深度差都約為 1.5cm，應該是剛鋪築路面兩者沒有太大差異，而車轍深度差高達 1.5cm 可 能是因為路面上常進行灑水而使鋪面品質下降造成的影響。

圖 5.17 X 段縱向車轍深度圖

圖 5.18 Y 段縱向車轍深度圖

5.4 出廠到目的地溫降狀況

圖 5.19、圖 5.20 分別為傳統瀝青混凝土及轉爐石瀝青混凝土在出廠到

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目的地這段運輸時間中，記錄運輸時間與在運輸卡車上分別取深度 10cm、

20cm、30cm、40cm 的溫度關係圖。由圖 5.19 得知深度 10cm 溫度為最低，

而深度 40cm 為最高，傳統瀝青混凝土越靠近表面溫度就越低，於鋪築過程 中傳統瀝青混凝土溫度可能會不均々另外由圖 5.20 可以看到轉爐石瀝青混 凝土溫度整體上隨著運輸時間有稍微降低，但是深度 10cm、20cm、30cm、

40cm 溫度差異不大。由這兩張圖可以發現到，轉爐石瀝青混凝土較傳統瀝 青混凝土更能將熱帄均分散，另外又發現轉爐石瀝青混凝溫度雖然有稍微 降溫現象，但是溫度明顯高於傳統瀝青混凝土々由以上兩點能夠得知轉爐 石瀝青混凝土內部有帄均熱能之能力，並且可以有保溫功效，使其熱能不 易消失。

圖 5.19 運送溫降狀況(天然粒料)

圖 5.20 運送溫降狀況(轉爐石)

5.5 轉爐石與天然粒料於不同時間下之溫度變化

本研究探討橫斷面於不同時間下內部溫度，主要了解不同點位內部與 溫度之關係，可能會接近於兩旁路肩，其接觸空氣面積大，而造成內部溫 度不均，而會因溫度不同導致容易車轍。

5.5.1 不同時間溫度變化

本研究於南星道路鋪築隔天進行不同時間點分別為上午(09:00)、中午 (12:00)、下午(18:00)、晚上(20:00)對表面及路肩算起內部距離分別 20 ㎝、

80 ㎝、180 ㎝的溫度量測，評估瀝青混凝土內部與路肩不同距離下對傳統 瀝青混凝土及轉爐石瀝青混凝土之溫度變化。圖 5.23 與圖 5.24 得知，轉爐 石瀝青混凝土內部溫度比傳統瀝青混凝土內部溫度差異不大，由這點可以 了解在不同時間下轉爐石瀝青混凝土熱傳導狀況比傳統瀝青混凝土還要 佳，推測轉爐石成分因含有大量金屬物質能夠使溫度帄均受熱。另外發現，

轉爐石瀝青混凝土表面溫度於中午時段比傳統瀝青混凝土表面溫度高出 5℃，但是內部溫度差異不大，推測應該是中午日光直射持續加熱下使得表 面溫度上升，因為轉爐石的熱傳導性其佳，將熱能快速帄均傳導出去，使 其內部溫度差異性不大。

圖 5.21 埋設熱感線

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圖 5.22 埋設熱感線示意圖

圖 5.23 天然粒料在不同時間下之溫度變化

圖 5.24 轉爐石在不同時間下之溫度變化

5.5.2 滾壓噴水/不噴水對溫度變化

本研究是對南星路面上埋設金屬線，分別對表面、路肩算起分別為 20cm、80cm、180cm 進行量測溫度，藉由噴水情況來探討轉爐石瀝青混凝 土與傳統瀝青混凝土之路面溫度變化。圖 5.25~圖 5.28 為傳統瀝青混凝土與 轉爐石瀝青混凝土之噴水影響，量測結果由圖 5.25 及圖 5.26 可以顯示傳統 瀝青混凝土在噴水鋪築過後不同時段之溫度都均比未噴水鋪築還要低，表 示出傳統瀝青噴水鋪築會影響之後溫度情況，可能是因水分使得溫度下 降，所以噴水鋪築會比未噴水較佳。雖然天然粒料噴水鋪築效果較佳，但 是實驗結果圖 5.27 及圖 5.28 可以顯示轉爐石噴水鋪築時之溫度變化比未噴 水鋪築時會因表面跟內部有不同的溫度變化，表面溫度雖會因噴水而降 低，不過內部會因此而提高溫度，如果表面溫度太高會使表面砂石容易被 帶走，但內部溫度太高會使路面變形，但以整體來看，轉爐石於未噴水鋪 築較來的佳。

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圖 5.25 天然粒料於不同時段對溫度變化(噴水)

圖 5.26 天然粒料於不同時段對溫度變化(未噴水)

圖 5.27 轉爐石於不同時段對溫度變化(噴水)

圖 5.28 轉爐石於不同時段對溫度變化(未噴水)

5.6 滾壓次數對不同厚度之壓實度差異性

這次試驗是利用密度圈在鋪築施工中利用厚度 5cm、10cm 進行不同滾 壓次數去探討壓實度。下列圖 5.33、圖 5.34 為天然粒料及轉爐石於鋪築中 不同滾壓次數之壓實度，可以由下列兩張圖顯示，不管是轉爐石瀝青混凝 土或者是傳統瀝青混凝土的厚度於 10cm 時，壓實度在前幾次的滾壓次數當 中，都高於 5cm 厚度々但是 10cm 厚度的壓實度在滾壓次數增加有很大的 浮動，可能因為滾壓時瀝青混凝土會向兩旁推擠，而厚度越大越明顯，所 以無法得知最佳滾壓次數為何，反觀 5cm 厚度的壓實度會在滾壓次數的遞 增慢慢增加。

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圖 5.29 將密度圈排列 圖 5.30 進行不同次數滾壓

圖 5.31 滾壓後之密度圈 圖 5.32 將密度圈取出

圖 5.33 天然粒料不同厚度對滾壓次數之壓實度

圖 5.34 轉爐石不同厚度對滾壓次數之壓實度

5.7 表面切割影像分析

以下四張圖為鑽心回來切面影像，分別為 X、Y 段路面之天然粒料與 轉爐石瀝青混凝土，這研究主要目的可以由圖 5.35~5.38 中得知轉爐石比天

以下四張圖為鑽心回來切面影像，分別為 X、Y 段路面之天然粒料與 轉爐石瀝青混凝土，這研究主要目的可以由圖 5.35~5.38 中得知轉爐石比天