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研究生:莊貿欽
研究生(外文):Mao-Chin Chuang
論文名稱:營建剩餘土石方再利用於路基之研究
論文名稱(外文):Study of the reuse of Construction Surplus Earth and Gravel as the Subgrade
指導教授:陳堯中陳堯中引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:營建工程系
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:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:91
中文關鍵詞:營建剩餘土石方
外文關鍵詞:Construction Surplus Earth and Gravel
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為促進營建剩餘土石方之再利用,以充分利用有效資源,本研究配合臺北市內湖五期重劃區整地工程對區內營建剩餘土石方之再利用計畫,瞭解規劃設計階段約100萬立方公尺營建剩餘資源組成調查、分析及擬訂之處理方式。先於重劃區內針對較適合用於路基的土樣進行各項土壤性質試驗,並於施工階段中,在街廓及路基採用工區內剩餘土石方進行填土整地時,蒐集瞭解土壤材料之工地密度及CBR試驗相關資料;再配合道路路基土壤壓實作業後,於現場進行PRIMA100可攜式落重撓度儀測試在一定載重下路基之撓度值,同時以連線之電腦運算彈性係數值,並借由轉換公式計算取得CBR值。
路基初步整理之路段其土壤含水量偏高、工地乾土單位重過低,所得工地土壤壓實度僅83%,無法達到95%之要求。同時PRIMA100測試3條測線平均CBR值各僅為2.9%、2.4%、4.5%。
完成路基整理之路段其含水量及工地乾土單位重均適宜,工地土壤壓實度為96%,高於95%之要求。PRIMA100測試3條測線平均CBR值已達4.7%、21.3%、8.2%,中心線較不受管線埋設等因素影響,PRIMA100取得之CBR值介於9.8%~28.7%之間,平均值與實驗室值亦極為接近。
To promote the re-use of construction surplus earth and gravel for obtaining the fully efficiently use of resources, a study for the re-use of construction surplus earth is performed by cooperating with the project of soil preparation of Taipei City Neihu fifth stage land readjustment districts . The study collected the information of the construction surplus earth and gravel of the project related to the investigation, analysis and management at the stage of plan and design. At first, various tests of the soil properties suitable for the sub-grade were proceeded, and then soil data were collected regarding the in-situ consolidation and CBR tests during the construction of soil preparation at the areas of street blocks and sub-grade. After the soil compaction of road sub-grade, a portable flexural meter of drop weight PRIMA 100 was used to measure the flexure value of sub-grade under a certain load, in which a computer is connected to calculate the value of elastic modulus and converted to CBR value via a formula.
For the sections of roughly compacted road sub-grade, a higher water moisture and lower field dry density of soil with field compaction degree 83% was obtained, which can not meet the requirement of 95%. Also, three survey lines of PRIMA 100 tests gave the average CBR values of 2.9%, 2.4%, 4.5%, respectively.
For the sections of well compacted road sub-grade, a proper water moisture and field dry density of soil with field compaction degree 96% was obtained, which is higher than the required of 95%. Three survey lines of PRIMA 100 tests gave the average CBR values of up to 4.7%, 21.3%, 8.2%. The average CBR values of the center line (little affected by the embedded pipelines) obtained from PRIMA 100 tests are ranging between 9.8% and 28.7%, which is extremely close to the experiment value.
目 錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
誌  謝 Ⅳ
表 目 錄 Ⅷ
圖 目 錄 Ⅹ
第一章 緒論 1
1.1 研究目的與動機 1
1.2 研究內容 2
1.3 論文架構 3
第二章 文獻回顧 5
2.1營建剩餘土石方相關規定 5
2.2土石方交換利用 8
2.3再利用案例 9
2.4 PRIMA100可攜式落重撓度儀之理論 9
第三章 內湖五期重劃區剩餘土石方概述及處理方式 12
3.1 重劃區範圍 12
3.2 剩餘土石方概述 13
3.2.1原土層土質分析 13
3.2.2回填層營建剩餘資源組成分析 18
3.2.3地表層營建剩餘資源組成分析 25
3.3 工區剩餘土石方處理方式 26
3.3.1工區剩餘土石方資源利用 26
3.3.2刨除及挖除瀝青再利用 28
3.3.3表土再利用 28
3.3.4不可利用之資源處理方式 28
3.3.5再利用方式評估 29
3.3.6可利用資源篩選方式 30
3.4 道路路基施工機械 31
第四章 室內試驗方法與結果分析 33
4.1 物理性質 33
4.1.1 施工前自行取樣試驗 33
4.1.2 施中施工廠商取樣試驗 35
4.2 修正夯實與CBR試驗 39
4.2.1 施工前自行取樣試驗 40
4.2.2 施中施工廠商取樣試驗 42
4.2.3 自行及施工廠商試驗比較 50
4.3 三軸壓密不排水(CU)壓縮試驗 53
第五章 工地試驗結果 56
5.1 工地密度試驗 56
5.1.1土壤性質 56
5.1.2 工地密度與含水量、飽和度之關係 56
5.2 工地CBR試驗 69
5.2.1 PRIMA100可攜式落重撓度儀 71
5.2.2 PRIMA100可攜式落重撓度儀之操作方式 72
5.2.3 現場測試路段條件 72
5.2.4 PRIMA100測試路段之相關試驗 76
5.2.5 PRIMA100可攜式落重撓度儀之現場測試 78
第六章 結論與建議 87
6.1 結論 87
6.2 建議 88
參考文獻 90
作者簡介 92
授 權 書 93


表 目 錄
表3-1 第一區簡化地層剖面及設計參數 17
表3-2 第二區簡化地層剖面及設計參數 17
表3-3 第三區簡化地層剖面及設計參數 17
表3-4 第四區簡化地層剖面及設計參數 18
表3-5 第五區簡化地層剖面及設計參數 18
表3-6 第六區簡化地層剖面及設計參數 18
表3-7 各分區回填土層性質 23
表3-8 AASHTO路基土壤分類標準 27
表3-9 路基土壤之優劣比較表 27
表4-1 A2土壤各篩通過百分比(%) 33
表4-2 A2土壤比重試驗試驗結果 34
表4-3 A2土壤γd(max)試驗γd(min) 試驗試驗試驗結果 35
表4-4 第Ⅰ種土壤試驗結果一覽表 35
表4-5 第Ⅱ種土壤試驗結果一覽表 36
表4-6 第Ⅲ種土壤試驗結果一覽表 36
表4-7 第Ⅳ種土壤試驗結果一覽表 37
表4-8 第Ⅴ種土壤試驗結果一覽表 37
表4-9 第Ⅵ種土壤試驗結果一覽表 38
表4-10 第Ⅶ種土壤試驗結果一覽表 39
表4-11 A2土壤修正夯實試驗統計表 40
表4-12 第Ⅰ種土壤修正夯實試驗統計表 43
表4-13 第Ⅱ種土壤修正夯實試驗統計表 44
表4-14 第Ⅲ種土壤修正夯實試驗統計表 44
表4-15 第Ⅳ種土壤修正夯實試驗統計表 45
表4-16 第Ⅴ種土壤修正夯實試驗統計表 46
表4-17 第Ⅵ種土壤修正夯實試驗統計表 47
表4-18 第Ⅶ種土壤修正夯實試驗統計表 48
表4-19 第Ⅵ種土壤CBR試驗試體狀況 49
表4-20 第Ⅶ種土壤CBR試驗試體狀況 50
表4-21 各種土壤含水量及乾土單位重試驗結果比較表 51
表4-22 CBR試驗結果比較表 52
表4-23 A2土壤基本物理性質表 53
表5-1 第Ⅰ種土壤工地密度與含水量、飽和度統計表 57
表5-2 第Ⅱ種土壤工地密度與含水量、飽和度統計表 59
表5-3 第Ⅲ種土壤工地密度與含水量、飽和度統計表 63
表5-4 第Ⅳ種土壤工地密度與含水量、飽和度統計表 65
表5-5 第Ⅴ種土壤工地密度與含水量、飽和度統計表 67
表5-6 8公尺寬道路土壤之工地密度試驗 76
表5-7 15公尺寬道路土壤之工地密度試驗 78
表5-8 8公尺寬道路之E值 79
表5-9 8公尺寬道路CBR值 81
表5-10 15公尺寬道路之E值 83
表5-11 15公尺寬道路CBR值 85

圖 目 錄
圖1-1 研究架構圖 4
圖2-1 營建剩餘土石方相關規定 7
圖2-2 圓心均佈載重之應力圖 10
圖3-1 計畫範圍示意圖 13
圖3-2 地質調查鑽孔位置 15
圖3-3 原土層土壤分類分區示意圖 16
圖3-4 試坑編號:EXC1東方 20
圖3-5 試坑編號:EXC2西方 20
圖3-6 試坑編號:EXC3西方 21
圖3-7 試坑編號:EXC4北方 21
圖3-8 回填層種類性質分區示意圖 22
圖3-9 組成物含量計算示意圖 24
圖3-10 路基施工情形 32
圖4-1 A2土壤粒徑分佈曲線 34
圖4-2 A2土壤含水量及密度關係圖 40
圖4-3 A2土壤貫入深度與貫入壓力關係曲線圖 41
圖4-4 A2土壤日數膨脹值圖 41
圖4-5 A2土壤夯實次數與CBR圖 42
圖4-6 A2土壤乾土單位重與CBR圖 42
圖4-7 第Ⅰ種土壤含水量及乾土單位重關係圖 43
圖4-8 第Ⅱ種土壤含水量及乾土單位重關係圖 44
圖4-9 第Ⅲ種土壤含水量及乾土單位重關係圖 45
圖4-10 第Ⅳ種土壤含水量及乾土單位重關係圖 46
圖4-11 第Ⅴ種土壤含水量及乾土單位重關係圖 46
圖4-12 第Ⅵ種土壤含水量及乾土單位重關係圖 47
圖4-13 第Ⅶ種土壤含水量及乾土單位重關係圖 48
圖4-14 第Ⅵ種土壤CBR及乾土單位重關係圖 49
圖4-15 第Ⅶ種土壤CBR及乾土單位重關係圖 50
圖4-16 各種土壤含水量及乾土單位重關係比較圖 51
圖4-17 CBR及乾土單位重關係比較圖 52
圖4-18 應力路徑關係圖 54
圖4-19 軸差應力與應變關係圖 55
圖4-20 孔隙水壓與應變關係圖 55
圖5-1 第Ⅰ種土壤工地密度與含水量關係圖 58
圖5-2 第Ⅰ種土壤工地密度與飽和度關係圖 58
圖5-3 第Ⅱ種土壤工地密度與含水量關係圖 61
圖5-4 第Ⅱ種土壤工地密度與含水量關係圖( 處於最佳含水量乾側之土壤) 62
圖5-5 第Ⅱ種土壤工地密度與含水量關係圖( 處於最佳含水量濕側之土壤) 62
圖5-6 第Ⅱ種土壤工地密度與飽和度關係圖 63
圖5-7 第Ⅲ種土壤工地密度與含水量關係圖 64
圖5-8 第Ⅲ種土壤工地密度與飽和度關係圖 64
圖5-9 第Ⅳ種土壤工地密度與含水量關係圖 66
圖5-10 第Ⅳ種土壤工地密度與飽和度關係圖 66
圖5-11 第Ⅴ種土壤工地密度與含水量關係圖 68
圖5-12 第Ⅴ種土壤工地密度與飽和度關係圖 69
圖5-13 落重式撓度儀檢測示意 (儀衡工程科技股份有限公司提供) 70
圖5-14 重式落重撓度儀(儀衡工程科技股份有限公司提供) 70
圖5-15 PRIMA100可攜式落重撓度儀 71
圖5-16 PRIMA100可攜式落重撓度儀操作流程圖 73
圖5-17 PRIMA100電腦程式畫面 (儀衡工程科技股份有限公司提供) 74
圖5-18 8公尺寬道路平面及工地密度試驗取樣位置圖 74
圖5-19 8公尺寬道路橫斷面圖 75
圖5-20 15公尺寬道路平面及工地密度試驗取樣位置圖 75
圖5-21 15公尺寬道路橫斷面圖 76
圖5-22 工地密度試驗取樣情形 77
圖5-23 PRIMA100可攜式落重撓度儀8公尺寬道路現場測試情形 79
圖5-24 8公尺寬道路E值變化圖 80
圖5-25 8公尺寬道路E值標準差變化圖 80
圖5-26 8公尺寬道路CBR值變化圖 81
圖5-27 PRIMA100 可攜式落重撓度儀15公尺道路現場測試情形 83
圖5-28 15公尺寬道路E值變化圖 84
圖5-29 15公尺寬道路之E值標準差變化圖 84
圖5-30 15公尺寬道路CBR值變化圖 85
1.內政部,「營建廢棄土處理方案」,民國九十五年。
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5.黃定國,「921震災剩餘土石方之性質調查及現地試舖」,中華大學碩士論文,第10~12頁,民國九十二年
6.中華顧問工程司陳聰榮、許志雄,「九二一震災建築廢棄物再生料首次運用於高速公路之執行探討」,中華技術季刊,第69期,第5~9、20~28頁,民國九十二年。
7.林同棪工程顧問股份有限公司,「臺北市內湖區第五期重劃區公共工程營建剩餘資源處理計畫」,民國九十三年。
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9.黃榮堯、莊威龍、陳俊傑、胡偉良,「建築折除污染及廢棄物產生現況與調查架構研究」,內政部建築研究所專案研究計畫,民國八十七年。
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14. Heuklelom, W., and Klomp, A. J. G. “Dynamic Testing as a Means of Controlling Pavement During and After Construction," Proc., 1st International Conference on Structural Design of Asphalt Pavement, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan, pp. 667-679(1962).
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