第五章試驗結果-水泥穩定剩餘土石方性質

(1)

第五章試驗結果-水泥穩定剩餘土石方性質

於本研究，調查水泥穩定剩餘土石方性質之試驗條件如下：

1.土樣：Soil A(粒徑 D≦19.1mm)、Soil B(D≦12.7mm)、Soil C(D≦

4.76mm)。

2.齡期：3 天、7 天、28 天。

3.水泥含量：

a

_w=0%、1%、2%、4%、8%、12%、16%。

4.夯實狀態：乾側狀態

w

=

w

_opt-2%、最佳狀態

w

=

w

_opt、濕側狀態

w

=

w

_opt+2%。

對上述試驗條件之土壤水泥試體分別施行無圍壓縮、承載力、乾 -濕循環、試體植生等實驗，得表 5.1、表 5.2 、表 5.3 所示之無圍壓縮強度

q

_u、割線模數

E

₅₀、加州承載比

CBR

、衝擊加速度

I

_v及試體乾- 濕循環後之重量損失、體積變化，以下說明之。

5.1 無圍壓縮試驗 5.1.1 無圍壓縮變形行為

圖 5.1 所示為齡期 7 天三種最佳夯實狀態土樣之無圍壓縮應力、

應變行為，發現水泥含量

a

_w=1%之變形行為甚接近

a

_w=0%之土壤者，

無明顯尖峰點；於

a

_w=2%、4%之試體，其強度即顯著提昇，變形行為漸趨應變軟化型，可判釋出尖峰點。於

a

_w=8%之試體，其強度倍增於

a

_w=4%試體者，變形行為開始呈脆性達尖峰點後即破裂，即其變形行為近似混凝土；另於

a

_w>8%之試體，其變形行為更近似混凝土，其強度雖仍續增惟增加率趨緩。整體而言，於試體之水泥含量大於 4%

以上，方漸出現水泥水化反應之穩定效果。

(2)

表 5.1 Soil A 試驗結果一覽表

Cement content

a

w (%)

Moisture content of

soil

w

^(%)

Dry unit weight

γ

d

(

kN m

³)

Curing time (days)

Unconfined compression

strength

q

u (

kPa

)

Secant modulus

E

50

(

MPa

)

CBR

(%) for specimen

with 0.95

γ

_d

Impact value

I

v

Weight loss after dry-wet test (%)

Volume change after dry-wet test

(%) 9.75

（dry side） 17.38 0 223.5 13.1 25.4

11.75

（optimum ）

17.72 0 210.7 15.9 14 21.8 100

0

13.75 (wet side)

17.53 0 65.3 2.7 9.8

1 12.41

（optimum ） 17.88 7 378.8 46.3 52 28.0 1.93 0.22

2 13.41

（optimum ） 17.74 7 1415.3 130.9 114 35.8 1.75 0.25

3 1398.3 104.4 38.5

7 1934.6 142.3 40.2

11.21

（dry side） 17.38

28 2643.0 188.8 52.7

3 1909.1 140.4 40.1

7 2294.3 143.4 49.5 1.41 0.31

13.20

（optimum ） 17.86

28 3578.2 203.3

148

59.8

3 934.3 97.3 31.7

7 1855.9 114.6 45.9

4

15.18

（wet side） 17.26

28 2422.3 151.4 49.8

3 2000.6 125.0 39.9

7 2511.4 179.4 47.1

11.51

28 4024.5 275.7 63.3

3 2130.4 154.4 43.9

7 3724.5 209.2 62.5 1.03 0.41

13.52

28 4820.1 253.7

181

81.1

3 1681.3 127.4 35.2

7 2409.3 153.3 43.4

8

15.50

28 3489.0 207.7 54.4

3 2609.3 138.8 47.5

7 3403.0 173.6 66.5

10.70

28 6427.7 312.4 98.5

3 3571.3 215.1 59.1

7 4746.1 230.4 88.6 0.93 0.53

12.71

（optimum） 17.66

28 7616.7 352.2

211

93.6

3 2330.5 157.7 44.7

7 3494.6 216.1 69.6

12

14.73

28 5453.4 336.6 82.1

3 3379.7 189.9 63.8

7 4165.0 215.9 77.8

10.86

28 7053.3 358.6 89.4

3 4128.9 234.6 82.2

7 5378.2 231.8 91.3 0.56 1.26

12.85

28 9246.0 419.9

232

110.0

3 3843.7 204.5 80.9

7 4948.2 245.0 89.9

16

14.87

28 7386.8 332.7 99.8

(3)

表 5.2 Soil B 試驗結果一覽表

Cement content

a

w (%)

Moisture content of

soil

w

(%)

Dry unit weight

γ

d

(

kN m

³)

Curing time (days)

Unconfined compression strength

q

u (

kPa

)

Secant modulus

E

50

(

MPa

)

CBR

(%) for specimen

with 0.95

γ

_d

Impact value

I

v

(%) 11.05

（dry side） 17.59 0 210.7 12.8 20.2

13.06

（optimum ） 17.76 0 176.7 13.0 20 18.3 100

0

15.10 (wet side)

17.50 0 80.8 3.2 11.8

1 13.12

（optimum ） 17.93 7 249.0 48.3 48 20.9 2.05 0.31

2 12.93

（optimum ）

17.73 7 1191.8 108.7 90 33.4 1.84 0.39

3 1185.5 104.0 35.9

7 1564.3 134.9 35.6

11.19

28 2594.3 201.4 48.4

3 1800.5 147.6 36.0

7 2228.3 154.7 53.9 1.64 0.52

13.16

28 3829.5 236.4

130

58.9

3 1123.7 93.6 28.4

7 1502.6 107.3 34.3

4

15.18

28 2471.8 176.6 40.3

3 2309.2 134.3 45.5

7 2924.3 211.9 57.6

11.51

28 3968.2 265.6 55.7

3 2926.4 176.1 55.1

7 3669.2 215.8 63.9 1.17 0.80

13.56

28 5734.3 258.3

167

83.5

3 1472.8 133.9 31.0

7 1841.0 150.9 44.5

8

15.55

28 3499.8 233.3 65.8

3 3396.7 176.9 62.5

7 3809.6 214.0 80.1

11.30

28 4639.0 254.9 80.7

3 4554.5 208.9 79.9

7 5461.2 235.4 89.9 0.93 1.02

13.27

28 6687.4 316.3

201

98.0

3 2479.4 156.8 48.3

7 3309.5 213.1 57.9

12

15.28

28 5578.2 313.4 83.2

3 3694.7 193.9 67.4

7 4799.3 230.4 73.8

10.88

28 5378.3 291.8 80.1

3 4882.3 230.4 74.2

7 6014.5 261.3 96.4 0.59 1.48

12.92

28 7791.6 328.6

224

102.1

3 3188.2 212.5 55.6

7 4531.1 238.5 78.8

16

14.90

28 8769.5 359.4 98.2

(4)

表 5.3 Soil C 試驗結果一覽表

Cement content

a

w (%)

Moisture content of

soil

w

(%)

Dry unit weight

γ

d

(

kN m

³)

Curing time (days)

Unconfined compression

strength

q

u (

kPa

)

Secant modulus

E

50

(

MPa

)

CBR

(%) for specimen

with 0.95

γ

_d

Impact value

I

v

(%) 12.15

（dry side） 17.21 0 183.0 6.9 18.4

14.13

（optimum） 17.46 0 121.3 4.4 17 15.2 100

0

16.09 (wet side)

17.16 0 70.2 1.4 9.8

1 13.82

（optimum） 17.48 7 143.2 19.2 45 17.9 2.31 0.44

2 14.11

（optimum）

17.43 7 891.7 136.2 84 27.7 2.07 0.53

3 819.4 67.2 29.8

7 1734.5 166.8 48.7

12.24

28 2228.3 199.0 49.3

3 1583.4 121.8 42.4

7 2339.0 174.6 49.1 1.82 0.77

14.26

（optimum） 17.46

28 2981.5 210.0

130

47.9

3 876.9 95.3 25.2

7 1466.4 139.4 25.6

4

16.23

28 1816.1 139.7 35.7

3 1998.5 110.2 42.4

7 2609.3 197.7 61.8

12.27

28 4057.0 247.4 77.4

3 2143.2 159.9 48.8

7 3656.4 198.7 61.1 1.29 1.09

14.25

（optimum） 17.49

28 4997.5 249.9

152

83.5

3 1543.0 129.5 42.1

7 2264.5 158.6 51.5

8

16.26

28 3529.8 235.3 58.7

3 2375.2 145.1 45.7

7 2909.4 188.9 53.3

12.10

28 5142.3 321.4 85.0

3 3371.2 221.8 69.7

7 4818.0 233.9 83.4 1.00 1.25

14.11

（optimum） 17.46

28 7676.7 345.8

191

108.6

3 2392.2 161.6 39.7

7 3396.7 215.0 59.4

12

16.14

28 5383.4 332.3 96.0

3 2817.8 198.7 49.3

7 3962.9 235.0 67.0

12.50

28 5990.4 340.4 92.7

3 3937.3 218.7 69.1

7 5278.0 242.1 87.7 0.60 1.70

14.48

（optimum） 17.45

28 7966.7 374.6

216

100.4

3 3388.2 203.0 68.3

7 4888.7 230.4 74.8

16

16.47

28 6956.8 385.6 94.9

(5)

Soil A

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Axial strain (%)

Unconfined compression stress(kN/m2 )

4%

8%

aw=16%

12%

0%

2%

1%

Curing time:7days

(a) Soil A

Soil B

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

Axial strain (%) Unconfined compression stress(kN/m2 )

4%

8%

aw=16%

12%

0%

2%

1%

Curing time:7days

(b) Soil B

Soil C

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Axial strain (%)

Unconfined compression stress(kN/m2 )

4%

8%

aw=16%

12%

2% 0%

1%

Curing time:7days

(c) Soil C

(6)

5.1.2 無圍壓縮強度

圖 5.2 綜合示出

a

_w=4%、8%、12%、16%試體之無圍壓縮縮強度

q

u試驗結果，其數據已詳列於表 5.1、表 5.2 、表 5.3 裡。如預期般，

填塞於土壤顆粒中之水泥藉膠結作用發揮穩定土壤之功效，水泥含量越多者其

q

_u越大。惟低水泥含量與高水泥含量對於穩定土強度的影響有相當差異，如水泥含量在 4%以下時試體強度增加速度卻很緩慢，

而當水泥含量超過 4%時強度將明顯倍增，其原因為土壤中之孔隙已被水泥充分填塞，土壤強度較受水泥含量所控制。當水泥含量增為 12%用量時，改良土之強度就以水泥強度為極限，所以水泥量再添加時改良土的強度變化將趨於緩和。得知水泥含量 8%以下試體，因水泥水化反應不完全致強度無法有效提昇；而水泥含量 8%以上之試體，

其水泥水化反應趨完全並與粒料發生膠結作用，強度明顯提升。

5.1.3 無圍壓縮強度與齡期之關係

參閱圖 5.2 及表 5.1、表 5.2 、表 5.3，茲以最佳夯實狀態、

a

w=8%、12%、16%試體之無圍壓縮縮試驗結果，來觀察養護齡期對

q

_u之影響性；其結果如下所示般，隨齡期增長其

q

_u增大，且齡期 28 天試體之

q

_u甚大於齡期 3 天、7 天者。

1.齡期 3 天

a. 於水泥含量 8%之試體，Soil A、Soil B、Soil C 之強度分別為 2130.4

kPa

、2926.4

^kPa

、2143.2

^kPa

。

b. 於水泥含量 12%之試體，Soil A、Soil B、Soil C 之強度分別為 3571.3

kPa

、4554.5

^kPa

、3371.2

^kPa

。

c. 於水泥含量 16%之試體，Soil A、Soil B、Soil C 之強度分別為 4128.9

kPa

、4882.3

^kPa

、33937.3

^kPa

。

(7)

0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 1 0 0 0 0

Unconfined compression strength(kN/m2 )

3 7 2 8

Curing time(days)

Soil A

aw=4%

aw=8%

aw=12%

aw=16% Moisture content: wopt

(a) Soil A

0 2 0 0 0 4 0 0 0 6 0 0 0 8 0 0 0 1 0 0 0 0

3 7 2 8

Curing time(days)

Soil B

aw=4%

aw=8%

aw=12%

aw=16% Moisture content: w^opt

(b) Soil B

0 2000 4000 6000 8000 10000

3 7 28

Curing time(days)

Soil C

aw=4%

aw=8%

aw=12%

aw=16%

Moisture content: wopt

(c) Soil C

圖 5.2 土壤水泥試體之無圍壓縮縮強度

(8)

2.齡期 7 天

kPa

、3669.2

kPa

、3656.4

kPa

。

kPa

、5461.2

kPa

、4818.0

kPa

。

kPa

、6014.5

kPa

、5278.0

kPa

。

3.齡期 28 天

kPa

、5734.3

^kPa

、5997.5

^kPa

。

kPa

、6687.4

kPa

、7676.7

kPa

。

kPa

、7791.6

kPa

、7966.7

kPa

。

5.1.4 割線模數

雖試體之彈性模數隨應力值而變，然而於設計上一般是以割線模數

E

₅₀為該材料之代表彈性模數，

E

50即為應力-應變曲線上，試體之 1/2 破壞強度點與座標原點連接線之斜率（見圖 5.3）。

E

₅₀為估算構造物產生變形的必要參數，

E

₅₀越大表其抗變形能力或承載力大。圖 5.4 為養護七天後三種土樣之水泥含量-割線模數關係，由試驗得知：

1. Soil A 未添加水泥時

E

₅₀ 為 15.9

^MPa

，其

E

₅₀ 隨水泥含量增加

a

w=1%、2%、4%、8%、12%、16%之序為 46.3

MPa

、130.9

^MPa

、

(9)

圖 5.3 應力-應變曲線上之割線模數

0 50 100 150 200 250 300

0 5 10 15 20

cement content(%)

Secant modulus (MPa)

Soil A Soil B Soil C

圖 5.4 三種土樣之割線模數與水泥含量關係（齡期 7 天）

(10)

143.4

MPa

、178.7

^MPa

、202.7

^MPa

、210.6

^MPa

。

2. Soil B 未添加水泥時

E

₅₀為 14.1

MPa

，其

E

₅₀依

a

_w=1%、2%、4%、

8%、12%、16%之序為 48.3

MPa

、108.7

^MPa

、187.3

^MPa

、208.9

^MPa

、 238.3

MPa

、252.9

MPa

。

3. Soil C 未添加水泥

E

₅₀為 5.4

^MPa

，其

E

₅₀依

a

_w=1%、2%、4%、8%、

12%、16%之序為 19.2

MPa

、136.2

^MPa

、151.2

^MPa

、172.5

^MPa

、 228.3

MPa

、232.2

MPa

。

割線模數與水泥含量有良好之線性關係，水泥含量 8%以上，已無足夠水分進行水化作用，致使

E

₅₀之增量漸趨於緩慢。

5.1.5 無圍壓縮強度與土樣種類之關係

圖 5.5 為齡期 7 天三種最佳夯實狀態土樣之無圍壓縮強度與土樣種類之關係，因 Soil A、Soil B 的土壤分類相同，粒徑分佈曲線接近，

使強度幾乎一致，且土料中粗料能提供試體強度，使試體強度較佳，

Soil C 的土壤為較細料，能提供之強度較差，當水泥含量 12%以上時，

三種土樣強度幾乎一致重疊，因此時土壤強度較受水泥含量所控制，

與土壤種類較無關。

5.1.6 無圍壓縮強度與夯實狀態之關係

圖 5.6 為無圍壓縮強度與夯實狀態含水量在養護七天後之關係，

由試驗結果得知：

強度隨著水泥含量的增加而有明顯的提升，具有良好的改良效果。在最佳含水量的的濕側，強度降低 7%~40%，最佳含水量的的乾側，強度降低 16%~40%。以含水量來看，含水量 8%以下因乾測的水份已可提供水泥進行水化作用，因此乾側強度較濕側強度高；而 8%

(11)

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

0 5 10 15 20

Cement content (%)

Unconfined compression strength (kPa)

圖 5.5 三種土樣之無圍壓縮強度與水泥含量關係（齡期 7 天）

(12)

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

0% 4% 8% 12% 16%

C e m e n t c o n t e n t ( % ) Wopt-2

Wopt Wopt+2

Soil A

Curing time:7days

(a) Soil A

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

0% 4% 8% 12% 16%

Wopt Wopt+2

`

Soil B

Curing time:7days

(b) Soil B

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000

Unconfined compression strength(kN/m2)

0% 4% 8% 12% 16%

Wopt Wopt+2 Curing time:7days

Soil C

(c) Soil C

圖 5.6 土壤水泥試體之無圍壓縮縮強度與夯實狀態關係（齡期 7 天）

(13)

以上的含水量則因乾側水分已開始無法提供足額水泥所需的水化作用，所以乾側強度較濕側強度為小。以土壤種類來分，整體強度 Soil A＞Soil B＞Soil C，此因較粗土壤的粒料提供了強度，致使粗粒料優於細粒料。

5.2 加州承載比

圖 5.7 所示為齡期 7 天三種最佳夯實狀態土樣乾單位重與 CBR 值之關係，綜合示出

a

_w=0%、1%、2%、4%、8%、12%試體對應 0.95

γ

_d_(max)

之加州承載比

CBR

試驗結果：

1. Soil A 未添加水泥時

CBR

為 14%，其

^CBR

隨水泥含量增加

a

_w=1%、

2%、4%、8%、12%之序為 52%、114%、148%、181%、211%。

2. Soil B 未添加水泥時

CBR

為 20%，其

CBR

a

_w=1%、

2%、4%、8%、12%之序為 48%、90%、130%、167%、201%。

3. Soil C 未添加水泥時

CBR

為 17%，其

^CBR

a

_w=1%、

2%、4%、8%、12%之序為 45%、84%、130%、152%、191%。

由上述試驗結果得知添加水泥之試體與未添加水泥之試體比較，其結果有相當佳的改良成果。Soil A、Soil B 的水泥含量 2%以上時；Soil C 的水泥含量 4%以上時，其

^CBR

值已可滿足公路工程基底層級配料之規定。

5.3 衝擊加速度

三種土樣之

I

_v值與無圍壓縮強度

q

_u之關係綜合整理如圖 5.8，經由線性迴歸分析可得其相關係數 R²為 0.9248，R²值相當高，代表

q

_u與

I

值之相關性良好，

q

值愈大

I

值愈大，而由

I

值吾人可以得知

q

之

(14)

0 50 100 150 200 250 300

15 16 17 18

Dry unit weight (kN/m³)

CBR(%)

aw=12%

0%

1%

2%

8% 4%

Soil A

(a) Soil A

0 50 100 150 200 250 300

15 16 17 18

CBR(%)

Soil B

0%

1%

2%

4%

8%

aw=12%

(b) Soil B

0 50 100 150 200 250

15 16 17 18

CBR(%)

Soil C

0%

1%

2%

4%

8%

a_w=12%

(c) Soil C

圖 5.7 三種土樣乾單位重與 CBR 值之關係

(15)

y = 2.5154x - 4.3153 R² = 0.9421

0 50 100 150 200 250 300

0 20 40 60 80 100 120

Impact value

CBR(%)

圖 5.8 衝擊值與 CBR 值之關係

(16)

狀況，故迴歸分析所得之方程式

y =

80.388

x −

1400確可反應出土樣衝擊值與無圍壓縮強度之關係。

三種土樣之

I

_v值與割線模數

E

₅₀之關係綜合整理如圖 5.9，由圖中數值可知其呈現良好之線性關係。其相關係數 R²為 0.8622，迴歸方程式為

y =

3.4252

x −

9.5438。由此方程式可反應出土樣衝擊值與割線模數之關係，因此可藉由衝擊試驗所得到的衝擊值，來判斷土樣之割線模數。

三種土樣之

I

_v值與 CBR 值之關係綜合整理如圖 5.10，由圖中藉由迴歸分析可以得其相關係數 R² 為 0.9421 ，方程式為

3153 . 4 5154 .

2

−

= x

y

。由此可知，衝擊值與承載力之間呈現良好之線

性關係，故可藉由衝擊試驗所得到的衝擊值來得知土樣之承載力大小。

5.4 重量損失

圖 5.11 所示為齡期 7 天三種最佳夯實狀態土樣乾-濕循環之重量損失，其磨耗試驗結果：

1. Soil A 未添加水泥時重量損失為 100%，其重量損失隨水泥含量增加

a

w=1%、2%、4%、8%、12%、16%水泥時之重量損失

分別為

1.93

﹪、1.75﹪、1.41﹪、1.03﹪、0.93﹪、0.56﹪。

2. Soil B 未添加水泥時重量損失為 100%，其重量損失隨水泥含量增加

a

w=1%、2%、4%、8%、12%、16%水泥時之重量損失分別為 2.05

﹪、1.84﹪、1.64﹪、1.17﹪、0.93﹪、0.59﹪。

3. Soil C 未添加水泥時重量損失為 100%，其重量損失隨水泥含量增加

(17)

y = 3.4252x - 9.5438 R² = 0.8622

0 100 200 300 400 500

0 20 40 60 80 100 120

Impact value

Secant modulus (MPa )

圖 5.9 衝擊值與割性模數之關係

y = 80.388x - 1400 R² = 0.9248

0 2000 4000 6000 8000 10000

0 20 40 60 80 100 120

Impact value

Unconfined compression strength( kPa)

圖 5.10 衝擊值與無圍壓縮強度之關係

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

0 5 10 15 20

Number of dry-wet cycles (%)

Weight loss (%)

(18)

a

w=1%、2%、4%、8%、12%、16%水泥時之重量損失分別為 2.31

﹪、2.07﹪、1.82﹪、1.29﹪、1.00﹪、0.60﹪。

試驗結果得知添加水泥之穩定土試體具有高度之抗磨損能力，其強度越高，耐磨成效越佳。隨著水泥含量的增加，強度之提高，有助於降低其磨損，當水泥含量超過 12%以上，不論粗細料，對於試體的磨耗影響是非常接近，表示強度對表面之影響就非常有限。水泥含量在 12%以下，粗細料於表面磨耗有明顯差別，粗顆粒間之握果良好，

能減少粒料脫落，造成重量損失，細粒料則反之，彼此鍵結力較差，

而容易造成粒料損耗。

有關於穩定土在磨損方面，因磨耗過程主要發生在表面，因此必須注意試體表面之夯實狀況，對於夯壓不實或表面有孔洞之試體須特 別注意，以避免發生表面鬆弱之情形。

5.5 試體植生結果

圖 5.12 所示為三種最佳夯實狀態土樣於不同草種與根系貫入深度之關係、綜合示出

a

_w=0%、1%、2%、4%試體於百慕達草、鬼針草、

狼尾草、牛筋草根系貫入深度試驗結果：

1. Soil A 未添加水泥時之試體，百慕達草、鬼針草、狼尾草、牛筋草之根系貫入深度分別為 4

^cm

、3

^cm

、6

^cm

、1.5

^cm

。

2. Soil B 未添加水泥時之試體，百慕達草、鬼針草、狼尾草、牛筋草之根系貫入深度分別為 6.5

cm

、5

cm

、5.5

cm

、4

cm

。

3. Soil C 未添加水泥時之試體，百慕達草、鬼針草、狼尾草、牛筋草之根系貫入深度分別為 5.5

cm

、3

cm

、7

cm

、6

cm

。

綜合根系貫入深度結果，狼尾草＞鬼針草＞百慕達草＞牛筋草，

主要為根系種類不同所造成之差異。

(19)

Soil A

0 2 4 6 8

0 1 2 3 4

Cement content (%) Rhizogenesis injection depth (cm)

狼尾草鬼針草百慕達草牛筋草

(a) Soil A

Soil B

0 2 4 6 8

0 1 2 3 4

(b) Soil B

Soil C

0 2 4 6 8

0 1 2 3 4

(c) Soil C

圖 5.12 不同草種與根系貫入深度之關係

(20)

1. Soil A 添加 1%水泥之試體，百慕達草、鬼針草、狼尾草、牛筋草之根系貫入深度分別為 2.2

cm

、2

cm

、4.2

cm

、1.1

cm

。

2. Soil B 添加 1%水泥之試體，百慕達草、鬼針草、狼尾草、牛筋草之根系貫入深度分別為 4

^cm

、3.5

^cm

、1.5

^cm

、2.5

^cm

。

3. Soil C 添加 1%水泥之試體，百慕達草、鬼針草、狼尾草、牛筋草之根系貫入深度分別為 1

^cm

、2.5

^cm

、3

^cm

、4

^cm

。

綜合上述試驗結果得知添加 1%水泥之試體，其根系有貫穿土壤之功效，其根系貫入深度為狼尾草＞牛筋草＞鬼針草＞百慕達草，主要原因為草種種類之繁殖力、侵略性強弱不同，狼尾草和牛筋草能適應乾燥貧瘠的土地，此為造成根系貫入深度之差異。

1. Soil A 添加 2%水泥時之試體，百慕達草、鬼針草、狼尾草、牛筋草之根系貫入深度分別為 0.5

cm

、1.2

cm

、0

cm

、0

cm

。

2. Soil B 添加 2%水泥時之試體，百慕達草、鬼針草、狼尾草、牛筋草之根系貫入深度分別為 0.8

cm

、0

cm

、1

cm

、0.2

cm

。

3. Soil C 添加 2%水泥時之試體，百慕達草、鬼針草、狼尾草、牛筋草之根系貫入深度分別為 0

cm

、0

cm

、1.5

cm

、0.5

cm

。

綜合上述試驗結果得知添加 2%水泥之試體，其根系貫穿土壤效果不佳，得知在此夯實能量下已不利植物根系之生長，可考慮在相同水泥量下不同夯實度之根系生長，探討其結果。

於水泥含量 4%之植生試體，Soil A、Soil B、Soil C 之根系貫入深度皆為 0

cm

，根系完全無法貫穿土壤，對土壤已無任何助益，且植生效果不良，圖 5.13 為狼尾草在不同水泥含量下根系貫入情形。

以土壤種類區分，其貫入深度為 Soil C＞Soil B＞Soil A，此與土壤強度有關，強度較低者，其植生根系貫入深度較佳，強度較高者，

(21)

(a) 0%水泥含量 (b)1%水泥含量

(c)2%水泥含量 (d)4%水泥含量

圖 5.13 狼尾草在不同水泥含量下根系貫入情形

(22)

根系較不易貫入試體。

圖 5.14、圖 5.15、圖 5.16 為不同草種與試體植生生長情形，水泥含量較低者，試體表面草種生長快速且密集；水泥含量較高者，試體表面草種生長緩慢且不佳，根系生長情形均以向下生長延伸，其植生根系能均勻分布在土壤表層，可作為固結土壤之功能。

(23)

(a) 百慕達草 (b) 鬼針草

(c) 狼尾草 (d)牛筋草

圖 5.14 Soil A 不同草種與試體植生生長情形

(24)

(c)狼尾草 (d) 牛筋草

圖 5.15 Soil B 不同草種與試體植生生長情形

(25)

(c) 狼尾草 (d)牛筋草

圖 5.16 Soil C 不同草種與試體植生生長情形

第五章 試驗結果-水泥穩定剩餘土石方性質