本研究以Terzaghi(1925)單向度壓密理論為基礎,配合土壤在加壓、解壓 及再壓下不同的壓密特性之合理假設 ,建立一個適合飽和黏土在時變荷 重 (包括定速率荷重、反覆荷重)壓密下之模式,稱為時變荷重壓密模式 。此模式可包含Terzaghi(1925)單向度壓密理論、Schiffman(1958)定速 率荷重壓密方程式、Wilson(1974)反覆荷重壓密方程式及任何不規則之荷 重情況,亦即Terzaghi(1925)、Schiffman(1958)、Wilson(1974)所導得 之解析解可視為本模式之特例。試驗儀器採用大型RoweCell壓密儀(直 徑252.3mm),以水力加壓的方式施加時變荷重,進行單向度壓密試驗。試 驗施加之時變荷重分為定速率荷重及反覆荷重方式進行。對定速率荷重試 驗結果探討,發現無論是在加壓階段、解壓階段或再壓階段,沈陷量的模 擬良好。而對反覆荷重試驗結果探討,發現本文模式可適用於正常壓密黏 土及過壓密黏土,而Wilson(1974)解析解只對過壓密黏土適用,對正常壓 密黏土則不適用。另外本文由模式觀念推衍結合Wilson(1974)解析解獲得 決定穩態時的沈陷量及超額孔隙水壓之方法,此法無須了解壓密中間過程 的變化,只要代入壓密參數$c_{vu}$、$m_{vu}$及$m_{vl}$即可求得,對 工程實務甚有幫助。
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