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中心技術報告

NCREE-2013-049

時間 2013-12-01
標題 以離心模型試驗探討地工合成材料對加勁土堤下方地盤液化沉陷之抵抗能力
作者 [洪汶宜] [李崇正] [陳婷] [蔡晨暉] [?亦峻]
摘要 加勁土壤結構的優點在於可大量減少施工經費、縮短工期、減少不均勻沈陷、容許較大變形及可植生美化景觀等,加勁土堤可以拓寬既有道路之基礎,避免路權不足,作為長期或者是臨時性的結構。臺灣的地震頻繁,921集集大地震後,除位於震央附近的部份加勁土壤結構因設計、施工不當導致損壞外,大部份的加勁土壤結構均維持得相當良好。雖然加勁土堤具有相當優異的的耐震性能,但是若土堤結構位於可液化地盤上時,需要瞭解的不單僅是土堤本身受震行為,地盤液化對土堤沉陷勢必有相當的影響。 本研究係以離心振動台在80g離心力場中進行動態試驗,探討地盤液化與否對上方加勁土堤結構加速度反應與變形行為,並藉由透水與不透水之地工織物的水平配置方式,探討對加勁土堤頂部沉陷的改善效果,亦可瞭解土堤本身受振行為與土層下方孔隙水壓激發與消散的情況。試驗結果顯示乾的基盤土壤受0.15g基盤振動後,因加勁土堤具有相當之耐震性能,因此土堤沉陷相當小;當飽和未液化地盤受0.3g基盤振動後,土堤頂部即有明顯的沉陷,但是在3%土堤高度以下;當飽和地盤受0.3g基盤振動液化後,土堤頂部即有明顯的沉陷,平均沉陷可達17%的土堤高度以上。 當加勁土堤底部鋪設透水性地工材料,似乎會造成土堤底部土壤液化較嚴重,但是較能阻隔剪力波傳遞至加勁土堤中;鋪設不透水性地工材料隔絕下方之超額孔隙水壓傳遞,雖然可以使材料與加勁土堤間之底部土壤較不容易液化,但是卻會因下方之超額孔隙水壓向土堤兩側地盤消散,造成地表大範圍的隆起。
關鍵字 加勁土堤、液化地盤、地工合成材料
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