圓錐貫入實驗在砂土中之標定

Abstract

由於缺乏凝聚力,砂土的非擾動性試樣很難 取得.為量測砂土的工程性質,現場試驗是常用 的方法.圓錐貫入試驗是一種廣泛使用的現場 試驗方法,然而就像其他的現場試驗一樣,圓錐 貫入試驗的結果多靠經驗公式來分析.經驗公 式大多根據試驗室中的標度試驗結果,經由一 些理論的推導而來.現有的理論未能對砂土之 膨脹性與應力間的關係做合理的考慮,因此在 使用上不可靠.標度試驗的重要缺陷是它的邊 界效應.傳統標度槽中的試體其橫向邊界可以 應力控制或為零變形.這兩種邊界都無法模擬 介於兩者之間的現地的情況.因此現有經驗公 式之可靠性極為有限.為改進邊界效應的缺點, 主持人已研發建造完成一套能用邊界元素法模 擬現地狀況的標度槽系統,橫向邊界以外之土 壤用邊界元素來模擬.新標度槽採用二十個垂 直重疊的圓環來做橫向邊界.試體在每一圓環 高度之邊界橫向位移輸入邊界元素法程式,在 每一圓環高度之應力再由邊界元素法程式計算 得知.新標度槽系統包括砂土霣落器、油壓系 統、標度槽及電腦控制系統.全部硬體設備已 完成安裝.本研究之主要目的是1)建立一套較合 理的砂土中圓錐貫入試驗之理論基礎,考慮砂 土之膨脹性,橫向應力及曲線之Mohr-Coulomb破壞 包絡線;2)在新標度槽中進行一系列的圓錐貫入 試驗;及3)根據新的理論基礎及標度試驗結果建 立一套砂土圓錐貫入試驗結果分析的方法.本 計畫敘述研究之背景及方法.