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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳威穎
研究生(外文):Chen, Wei-Ying
論文名稱:板狀與球狀水力回填砂土之堆疊組構對滲透性與靜態力學特性影響研究
論文名稱(外文):Effects of Various Fabrics on Permeability and Mechanical Properties of Oblate and Spherical Hydraulic-Fill Sands
指導教授:鄭清江鄭清江引用關係
指導教授(外文):Jeng, Ching-Jiang
學位類別:碩士
校院名稱:華梵大學
系所名稱:環境與防災設計學系碩士班
學門:環境保護學門
學類:環境防災學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
中文關鍵詞:組構異向性剪力強度
外文關鍵詞:FabricAnisotropyShear strength
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本研究採用雲林麥寮工業區附近之板狀砂土與球狀顆粒之渥太華砂,探討不同顆粒形狀與試體重模方式形成的堆疊組構,對其滲透性及靜態力學強度等特性之影響。本研究另利用模擬方式,選擇水力輸砂法、空氣霣降法、水中霣降法及濕搗法等四種不同的重模試體準備法,分別進行水平與垂直向之定水頭滲透試驗,分析由顆粒組構所形成之滲透異向性;除此之外本研究另進行靜力三軸壓縮和伸張試驗,探討不同的顆粒排列組構,對靜態力學強度與剪脹變形特性之影響。
經由試驗研究結果顯示,顆粒本身形狀異向性愈大(例如雲林板狀砂),將會增進試體組構排列異向性之程度,如水力輸砂與水中霣降法等能夠讓顆粒愈接近平行沉積的試體準備法,組構愈趨近於平形狀堆疊,因此所形成的滲透異向性較大,同理在垂直軸方向上亦具有較高的三軸抗壓縮與較低之抗伸張能力。然而濕搗法製作出顆粒組構排列方向隨機排列之試體,顆粒組構趨近於飛絮(蜂巢)狀堆疊,因此所形成的滲透異向性較小,同理在垂直軸方向上具有較低的三軸抗壓縮與較高之抗伸張能力。
經由本研究之探討後發現,顆粒堆疊組構對滲透與三軸力學特性影響甚鉅,故於工程分析設計時,在設計參數與重模方式的選用上,須特別注意此異向特性,並考量試驗及應力施加方向,作適當之取捨。
This paper presents an investigation into fabric anisotropy effects on sand behavior. The microscale fabric orientation of specimens with different particle shapes(oblate and spherical) and sample preparation methods may influence it’s macroscopic behavior, such as permeability and mechanical properties. In this research the Hydraulic Transportation method(HT), Multiple Sieving Pluviation method(MSP) and Wet-Tamped method(WT) have been used to simulate the process of reclamation and to prepare testing samples. A series of anisotropic permeability tests, triaxial compression tests and triaxial extension tests have been performed on these specimens. Detailed comparisons of test results are made to assess the performance in capturing the fabric anisotropic effects. To stand on the test results, that the anisotropic characteristics of the soil have significant effect on the permeability and shearing strength. Consequently, the fabric orientation and the direction of stress application to the specimen should be considered in the selection of design parameters in geotechnical analyses.
第一章 導論
第二章 參考文獻
第三章 試驗設備步驟與方法
第四章 試驗結果分析
第五章 結論與建議
[1] Oda, M., Koishikawa, I.(1977), “Anisotropic Fabric of Sands”, Proceedings of International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering , Vol.1, pp.235-238.

[2] Arthur, J.R.F., Menzies, B.K. and Dunstan, J.(1977), “Inherent Anisotropy in a sand”, Geotechnique, Vol.22, No.1, pp.115-128.

[3] Oda, M., Koishikawa, I., and Higuchi, T.(1978), “Experimental Study of Anisotropic Shear Strength of Sand by Plane Strain Test”, Soils and Foundations, Vol.18, No.1, pp.25-38.

[4] 鄭清江(2003),“水力填築板狀砂土顆粒長軸分布異向性之探討”,中國土木水利工程學刊-第十五卷-第二期,第327-334頁。

[5] Oda, M., Kazama, H.(1998), “Microstructure of shear bands and its relation to the mechanisms of dilatancy and failure of dense granular soils”, Geotechnique, Vol. 48, pp.465-481.
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