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研究生:張育維
論文名稱:高速鐵路技術回填材料沉陷特性之研究
指導教授:吳淵洵
學位類別:碩士
校院名稱:中華大學
系所名稱:土木工程學系碩士班
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:157
中文關鍵詞:高速鐵路濕陷技術回填材料路堤山級配水泥穩定料沉陷
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摘 要
高速鐵路為貫穿台灣南北之重大交通建設,其軌道結構對於差異沈陷極為敏感,於不同勁度材料銜接處規定使用以水泥處理之技術回填料以期克服差異沈陷之發生。為確認其安全性,本研究以試驗觀察方式,探討以山級配製作之技術回填料其強度與沈陷行為以供高鐵工程單位之參考。
試驗項目包含物理性質試驗、修正夯實試驗、單壓試驗、滲透試驗、加州承載比試驗及濕陷試驗,重點觀察技術回填料之濕陷行為及各相關因素之影響。研究結果顯示以水泥處理後之山級配其工程性質可獲得顯著之改善。單壓強度隨水泥用量及齡期之增加而明顯增加,濕陷潛能亦降至微量程度,理論上發生濕陷之可能性甚低。改善之原因應為水泥水化形成之膠體填充顆粒孔隙以及固結作用所致,惟此影響有其極限,此係因為試體含水量有限,水泥水化不足所致。依據試驗結果參照高鐵規範之統計分析並考量水泥改良之成效趨勢以及工地品質控制不確定等因素之影響,以新竹山級配製作技術回填料之水泥含量建議以7.5%為佳;此外,為獲致最佳之改良成效,夯實含水量應控制在濕側(O.M.C + 2%),夯實度亦應至少為95%MPD,方可保障技術回填料之工程品質。
關鍵詞:高速鐵路、濕陷、技術回填料、路堤、山級配、水泥穩定料、沈陷
目 錄
頁數
摘要
誌謝
目錄 Ⅰ
表索引Ⅵ
圖索引Ⅶ
第一章 緒論1
1-1研究背景 1
1-2研究動機1
1-3研究目的2
1-4研究方法2
1-5論文組織 3
第二章 文獻回顧4
2-1水泥穩定材料之相關研究4
2-1-1土壤穩定處理的方法4
2-1-2固化材料的種類8
2-2技術回填料的定義15
2-3土壤與水泥的固結機制15
2-4水泥改良土的影響因素17
2-4-1拌和材料的影響18
2-4-1-1土壤18
2-4-1-2拌和水的影響19
2-4-1-3水泥的影響19
2-4-2拌和及夯實度的影響20
2-4-3養護條件的影響20
2-5水泥改良土的工程性質20
2-5-1強度21
2-5-2動態性質及模數21
2-5-3滲透性22
2-5-4耐久性22
2-6濕陷性之相關研究23
2-6-1濕陷性的定義23
2-7濕陷作用之機制23
2-8影響濕陷性的因素25
2-8-1土壤種類與細粒料含量25
2-8-2荷重27
2-8-3含水量28
2-8-4荷重與含水量的關係28
2-8-5相對夯實度29
2-8-6荷重、含水量、相對夯實度的關係30
2-8-7夯實方法所造成的影響30
2-9濕陷性在現場與試驗室之量測31
2-9-1簡單現地試驗31
2-9-2現地試驗33
2-9-3室內試驗方法34
2-10濕陷量的計算36
2-11濕陷之預測模式37
第三章 研究試驗計畫67
3-1研究架構67
3-2試驗材料67
3-2-1山級配68
3-2-2水泥68
3-2-3水68
3-3試驗項目68
3-3-1試驗儀器設備69
3-3-2儀器校正71
3-4試驗程序71
3-4-1水泥配比說明71
3-4-2單軸壓縮試驗72
3-4-3加州載重比(CBR)試驗74
3-4-4滲透試驗75
3-4-5濕陷試驗76
第四章 試驗結果分析與討論91
4-1基本物性試驗91
4-2單軸壓縮試驗91
4-2-1單壓強度與水泥配比的關係92
4-2-2修正破壞應變與養治齡期的關係93
4-2-3彈性模數與養治齡期的關係93
4-2-4強度與養治方法的關係95
4-2-5水泥用量與經濟性之關係96
4-2-5-1趨勢線分析96
4-2-5-2折減係數之換算97
4-3承載力試驗結果98
4-4滲透性試驗99
4-5濕陷試驗100
4-5-1水泥含量與濕陷量之關係101
4-5-2荷重與濕陷量之關係102
4-5-3浸水時間與濕陷量之關係103
4-5-3-1浸水時間對濕陷量的影響104
4-5-3-2荷重對濕陷量的影響104
4-5-3-3夯實度與濕陷量的關係105
4-5-3-4含水量與濕陷量的關係106
4-5-3-5夯實度、荷重與孔隙比對濕陷之影響107
4-6碎石級配與技術回填料之濕陷行為綜合討論107
4-6-1荷重108
4-6-2夯實度108
4-6-3含水量109
第五章 結論與建議139
5-1 結論139
5-2 建議142
參考文獻143
附錄………..148
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