附錄 A
單壓試驗曲線
圖 A.1 No.0°-1 試體單壓試驗曲線
圖 A.2 No.0°-3 試體單壓試驗曲線
0 1 2 3 4 5
Axial strain, %
0 1 2 3
Axial stress, MPa
0 1 2 3
Axial strain, % 0
1 2 3
Axial stress, MPa
圖 A.3 No.20°-2 試體單壓試驗曲線
圖 A.4 No.20°-B1 試體單壓試驗曲線
0 1 2 3
Axial strain, %
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Axial stress, MPa
0 1 2 3
Axial strain, % 0
0.5 1 1.5 2 2.5
Axial stress, MPa
圖 A.5 No.20°-B2 試體單壓試驗曲線
0 1 2 3
Axial strain, % 0
0.5 1 1.5 2 2.5
Axial stress, MPa
附錄 B
三軸試驗結果
圖 B.1 No.0°-1 試體之三軸試驗莫耳圓及破壞包絡線
圖 B.2 No.20°-1 試體之三軸試驗莫耳圓及破壞包絡線
圖 B.3 No.20°-B2 試體之三軸試驗莫耳圓及破壞包絡線
附錄 C
淺基礎承載試驗結果
1.No.20°-2(承載沉陷曲線如圖 C-1)
於試驗初期因應力集中,基腳兩側出現斜向下之微裂縫(圖 C-1 a 之裂縫 1、2、3),隨基礎沉陷量增加,初始裂縫逐漸延伸開裂,此時 對應承載沉陷曲線為線性階段。
隨試驗進行裂縫 1 發展為主要破壞面,裂縫 2、3 則無顯著延伸及 開裂,裂縫 1 所造成之應力傳遞不連續使裂縫兩側塑性變形不同,故 裂縫 1 為被動壓力區與輻射應力區之分界。
隨基礎沉陷量增加,可觀察基礎下方格網塑性變持續增加,裂縫 1 因輻射應力區所傳遞之推擠應力及兩側岩體變形不同逐漸開裂,另輻 射應力區開始有裂縫產生(圖 C-1 b);對應承載沉陷曲線,此時已過 降伏點為塑性變形階段。
當輻射應力區之塑性變形持續增加,裂縫 4、5 逐漸發展,當裂縫 4、5 開裂擴大並相連時,基礎即迅速向邊坡滑動,達極限承載破壞(圖 C-1 b),對應承載沉線曲線亦已達破壞點;此時基礎右側裂縫除較為 延伸外無明顯錯動及破壞面產生(圖 C-1 c)。
圖 C-1 No.20˚-2 試驗承載沉陷曲線及破壞過程
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
S / B
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10
Bearing Capacity, MPa
No.20-2 Sample Bearing Stress-Settlement Curve
S : Settlement B : foundation model width
Ultimate Bearing Capacity= 7.49 MPa
Yield Stress= 5.5 MPa
c a
b
1 2 3
1 2
3
4 5
主動壓力區
被動壓力區
輻射應力區 a
b
c
2.No.20°-3(承載沉陷曲線如圖 C-2)
試驗初期基礎兩側因應力集中產生初始微裂縫(圖 C-2 a 之裂縫 1、2),左側近邊坡處之初始裂縫 1 逐漸延伸至坡面,基礎右側之裂縫 2 則較無明顯發展,此時屬於承載沉陷曲線中之線性階段。
隨基礎沉陷量及基礎下方岩體塑性變形增加,於基腳左側及其左 下方岩體逐漸產生新裂縫(圖 C-2 b 之裂縫 3、4、5),裂縫 3、4 應同 為基腳應力集中所致,但此時由試體表面觀察尚未相連,由試驗過程 觀察岩體錯動及裂縫發展,可將裂縫 3、4 上方岩體視為被動壓力區,
裂縫 3、4 下方與主動壓力區之間為輻射應力區,裂縫 5 則為輻射應力 區受推擠而產生,應為裂縫此時對應承載沉陷曲線為塑性階段。
當基礎荷重逐漸增大,伴隨主動壓力區推擠應力、塑性變形及裂 縫兩側岩體錯動持續增加,塑性階段新生裂縫裂縫 3、4 逐漸延伸開裂 並彼此連通,因此裂縫傾角較大,輻射應力區所傳遞之推擠應力無法 使之轉折(同 No.0°-1 試驗),故於裂縫中段產生一斜向上之裂縫 6,
當裂縫 6 逐漸向邊坡延伸,輻射應力區之裂縫亦延伸、開裂並陸續有 微裂縫出現,基礎下方主動壓力區失去側向支撐向邊坡處滑動即達極 限承載破壞(圖 C-2 b)。
達到極限承載破壞時,基礎右側初始裂縫雖亦延伸,但未形成主 要破壞面,顯示基礎右側岩體之承載力並未完全發揮(圖 C-2 c)。
圖 C-2 No.20˚-3 試驗承載沉陷曲線及破壞過程
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
S / B
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12
Bearing Capacity, MPa
No.20-3 Sample Bearing Stress-Settlement Curve
S : Settlement B : foundation model width
Ultimate Bearing Capacity= 8.30 MPa
Yield Stress= 7.20 MPa
a b
c
1 2
1 2
3
4 6
被動壓力區
5
主動壓力區
輻射應力區 a
b
c
3.No.20°-B2(承載沉陷曲線如圖 C-3)
試驗初期受剛性基礎應力集中影響,於基腳兩側出現微裂縫(圖 C-3 a 之 裂縫 1、2),此時屬承載沉線曲線之線性階段。
基礎沉陷量持續增加,基礎下方主動壓力區逐漸形成,初始微裂縫受主 動壓力區推擠應力及兩側岩體塑性變形不同之影響,逐漸斜延伸、開裂並,
此時對應承載沉陷曲線已過降伏點屬塑性階段。
塑性階段隨載重持續增加,逐漸觀察到有新生裂縫產生,鄰近基腳處之 裂縫應為應力集中裂縫逐漸擴大,由觀察裂縫發展及兩側岩體之錯動,裂 縫 3 與裂縫 1 應為被動壓力區及輻射應力區之分界;圖 C-3 b 之裂縫 4、5 於塑性階段後期出現,由其發生之位置及時間研判,應為輻射應力區持續 受主動壓力區推擠及塑性變形增加所產生之裂縫。
隨試驗進行,可觀察到近邊坡處之裂縫逐漸延伸開裂且相互連通,尤 其當輻射應力區之裂縫(如裂縫 4)與裂縫 1 及主動壓力區連通時,主動壓 力區因輻射應力區之破壞,失去側向支撐而向邊坡處滑動,此時對應承載 沉陷曲線達極限承載破壞(圖 C-3 b)。
當本試驗達極限承載破壞時,基礎右側岩體除觀察到一新增裂縫外,
其餘裂縫無明顯開裂、連通之破壞面,說明本試驗雖已距邊坡退縮 1 倍基 礎寬度(5cm),但承載力仍受邊坡影響。
圖 C-3 No.20˚-B2 試驗承載沉陷曲線及破壞過程 1
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
S / B
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10 10.5 11 11.5 12
Bearing Capacity, MPa
No.20-B1 Sample Bearing Stress-Settlement Curve
S : Settlement B : foundation model width
Ultimate Bearing Capacity= 8.91 MPa
Yield Stress= 6.32 MPa
a b
c
1 2
主動壓力區 被動壓力區
被動壓力區
輻射應力區 a
b
c
1 2 3
4 5