臺北捷運南港線高壓噴射灌漿改良土體之力學行為

Abstract

為了解JSG 改良土體之力學行為，本研究至台北捷運南港線CN254 標現場取樣，將 soilcrete 土塊帶回試驗室，鑽取圓桂試體，以下述三種方法探討soilcrete 之力 學參數。 1.單軸抗壓試驗(Uniaxial compression test) ：求得soilcrete 之單壓強度、彈 性模數、剪力模數、柏松比及破壞應變。 2.巴西試驗(Brazilian test)：求得soilcrete 之張力強度。 3.超音波試驗(Ultrasonic test) ：求得soilcrete 之壓力波速、剪力波速、動態 彈性模數、動態剪力模數及動態柏松比。 基於上述各項試驗之結果，本研究獲下列各項結論： 1.根據單壓試驗結果，本研究建議JSG 改良土體之單壓強度為：於粉土質砂土層內 ，ｑu＝3∼21MPa (30∼210kg/cm□)。於粉土質黏土層內：ｑu＝1∼11MPa (10 ∼110kg/cm□)。 2.Soilcrete 之乾密度對其力學性質之影響甚為明顯。若其乾密度增大，其單壓強 度、彈性模數、剪力模數、柏松比、破壞應變、張力強度、壓力波速、剪力波速 、動態彈性模數及動態剪力模數均隨之增大。 3.由本研究之單壓試驗結果可知，單壓強度與彈性模數之關係為Ｅt50＝200∼500 ｑu ，此結果與日本JSG協會所建議Ｅ＝100∼300ｑu 及三力技術顧問公司以JSP 工法測得之Ｅt50＝200ｑu ，有些許差異。基於保守之考慮，本研究建議Ｅt50 ＝200∼300ｑu 。 4.於粉土質砂土層中，soilcrete 之柏松比ν50＝0.14∼0.29，乃介於原土壤(0.3 ∼0.4)之柏松比與混凝土(0.1∼0.2)之柏松比之間，在粉土質粘土層中，試驗求 出ν50＝0.12∼0.22，介於原土壤(0.4∼0.5)與混凝土二者之間。 5.以巴西試驗所估計之張力強度，σt,B＝1/10∼1/30ｑu，此結果低於JSG 協會所 建議之彎曲抗張強度，σT,F＝1/5∼1/10ｑu 。由此可知試驗方法不同，其所估 計之張力強度亦不同。 6.由超音波試驗及單壓試驗結果，本研究發現壓力波速與單壓強度有如下關係： ｑu＝490exp(0.0014Ｖp)(Ｖp之單位為m/s ，ｑu 之單位為KN/㎡)。