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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:譚凱華
研究生(外文):Kai-Hua Tan
論文名稱:大顆粒效應對飽和砂質土壤液化相關行為影響之研究
論文名稱(外文):Effects of Large-size Particles on Liquefaction-relatedBehavior of Granular Soils
指導教授:張子修張子修引用關係
指導教授(外文):Tzyy-Shiou Chang
學位類別:碩士
校院名稱:朝陽科技大學
系所名稱:營建工程系碩士班
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:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:104
中文關鍵詞:礫石體積應變量顆粒效應液化
外文關鍵詞:size effectgravelliquefactionvolume strain
相關次數:
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本研究將先前設計之土壤液化箱並利用小型震動台,做震動液化試驗來探討大顆粒效應對液化的影響及相關行為研究。
研究結果顯示飽和砂質土壤試體含有粒徑1英吋的礫石其抗液化能力
是飽和砂質土壤試體含有粒徑0.5英吋的2倍到3倍左右;礫石與砂質土
壤之粒徑比超過100時,其大顆粒效應就愈趨於明顯;大顆粒效應在角狀
砂質土壤中,其改善土壤液化的效果更佳明顯。體積應變量隨著礫石含量
與相對密度的增加而減少。飽和砂質土壤含有礫石試體在Dr=60%其抗液化
能力約為Dr=30%之飽和砂質土壤含有礫石試體的2 ~ 5倍;礫石含量20%
∼30%時是一個明顯的分界點,簡言之當礫石含量超過25%時,則大顆粒
效應就愈趨於明顯;意即現地土層之礫石含量為25%以上,則此土層之抗
液化能力相對的較高,礫石含量超過50%以上則由礫石特性來控制。
本研究最後建立了礫石含量與礫石粒徑之正規化影響曲線,希望藉由此曲線的建立能使得礫石在未來土木工程界與臺灣學術單位能有所助益。
The purpose of this research was to study the effect of large size on liquefaction-related behavior of sandy soils using portable soil tank and shaking table.
The results of the research reveal that the of liquefaction resistance of soils containing gravels with diameter around 1 inch is 2 ~ 3 times greater than that of diameter 0.5inch.When the ratio of diameter gravel to mean size of soils is over 100, its effects of large-size becomes much significant. Effects of large-size can more effectively improve the liquefaction resistance for soils with angular particales, and at the same time, also reduce the volume strain (settlement)resulting from liquefaction.This implies that , the bigger the diameter of gravel in soils, the smaller its volume strain from liquefaction. Experimental results also indicate that, sandy soil with Dr=60% has liquefaction resistance 2 ~ 5 times greater than that of a sandy soil with Dr=30%.Approximately when the content of the gravel is over 25%, gravel content influence on the liquefaction resistance becomes more significant.When the content of the gravel in the soils is over 50%, its liquefaction resistance is controlled by the gravel behaviors.
摘要…………………………………………………………………………….Ⅰ
Abstract………………………………………………………………………...Ⅱ
誌謝………………………………………………………………………….....Ⅲ
目錄………………………………………………………………………...…..Ⅳ
圖目錄……………………………………………………..………………….VII
表目錄……………………………………………………………..…………...XI
第一章 緒論……………………….…..………………….………………….…1
1.1 前言………………………….……………………………………...…1
1.2 研究動機與目的………………….………………………………...…2
1.3 研究內容………………………….………………………………...…3
1.4 預期研究成果及可能實際應用….………………………………...…4
第二 章 文獻回顧………..…..……….……………………….……………….10
2.1 台灣卵礫石層之特性……………………………………….…….....10
2.2.1台灣卵礫石層之一般特性…………………………….…….……10
2.1.2台灣卵礫石層之工程特性………………………….…….………11
2.1.3卵礫石相關研究…………………………………….…….………13
2.2 土壤液化機制…..…………………………………….…….….….…14
2.3土壤液化影響因素…………………………………….…….….……15
2.4 土壤液化潛能評估………………………..……….…….……..……19
2.4.1 準則評估法………………………………..……….……...…...…20
2.4.2 試驗評估法………………………………...……….…….……....21
2.4.3 區域液化潛能評估……………………...………….…….….…...22
2.5 液化相關現象與災害……….……………………….…….…….…..24
2.5.1 液化噴水、噴砂、噴泥現象……………...…….…….…….…...24
2.5.2 基礎下陷、傾斜、倒塌…………………...……….……..……...23
2.5.3 側向擴展…………………………………...…….…….…….…...25
2.5.4 地盤流動破壞……………………………...….…….…….……...26
2.6結論………………………...…………………...….…….……….…...26
第三章 小型震動液化箱之設計原理及製作過程..…………... .…….….…..39
3.1 土壤液化箱之設計原理…………………...………….……..………39
3.2 震動液化儀器設備………………………...………….….…….....…39
3.3 液化能量定義與震動影響因子K(t)….….………..….……...……...41
3.3.1 砂質土壤之液化能量………………………….……..…………41
3.3.2 震動影響因子K(t)…………………………….……...…………43
3.4 其他試驗用儀器設備………………….….……….……....………...45
3.4.1 量測系統…………………………………….……..……………45
3.4.2 加壓系統……………………………………….……..…………46
第四章 試驗方法及試體製備步驟……………..………….……..………..…58
4.1 試驗方法….………………….…………….……….…….……..…...58
4.2 試驗計畫….………………….………………….…….…………......59
4.3 試驗邊界束制….…………….…………………….…….……...…...59
4.4 試驗步驟……….…………….…………………….……..…..……...61
4.5 進行鎮動台試驗…………………………………….. .…….….……62
第五章 實驗結果與討論…………………………………….……..…………70
5.1礫石粒徑對飽和砂質土壤液化相關行為的影響..…….…….……...70
5.1.1 建立礫石粒徑液化影響因子正規化曲………….……..………74
5.1.2建立礫石與砂質土壤粒徑比曲線………….…….….……..……77
5.2 飽和砂質土壤顆粒形狀與K(t)值的關係……….…….………....79
5.3 建立礫石含量液化影響因子正規化曲線. ………..….……..…...…84
5.4 相對密度對於飽和砂質土壤抗液化能力的影響........... .…….........87
5.5大顆粒效應對於飽和砂質土壤之液化後沉陷量關係….…….……90
第六章 結論與建議……………………………………….……..……………96
6.1結論……………….……………………...……….……..…………..96
6.2 建議事項……………………………...…………….……..…..……97
6.2.1 工程實務應用…………………………….…….. .……..……..97
6.2.2 後續相關研究建議……………………………….. .……..…...98
參考文獻………………………………………..……….….……..……….…100
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