台中市地區土壤加州承載比(CBR)與回彈模數(M(下標R))間關係之研究

呂永成 ； 徐登文

《鋪面工程》 9卷2期 (2011/06) Pp. 13-18

https://doi.org/10.29996/PE.201106.0002

摘要

本研究主要是探討台中市路基土壤加州承載比(CBR)值與土壤回彈模數(Mr)值間之關係，以作為提供將來設計道路厚度之參考。台中市位於台中盆地的中央，就地質組成分怖而言，市區西南側、西北側及東側分佈有不連續的黏土層，平均厚度約1.4公尺，一般自地表下約15公尺至25公尺均為連續性礫石層。本研究在台中市西屯區、北屯區、與南屯區路基土壤採取10處試樣作為探討對象。參照AASHTO T 193加州承載比(CBR)試驗規範以及AASHTO T 292土壤回彈模數(Mr)試驗方法進行一系列試驗，求取各試樣CBR值及Mr值並探討其間之關係。根據AASHTO土壤分類法第1處(南屯區永春路)及第2處（北屯區松竹路）土層為A-3屬顆粒土壤外，其餘8處為A-5、A-6、A-7屬黏性土壤。此10處CBR值介於14與30間為優良路基土壤。試驗結果顆粒土壤回彈模數以Mr=K1θ(上標 K2)表示：其中θ為容積應力(bulk stress)；K1，K2分別為回歸係數。黏性土壤回彈模數則以Mr=K3σ(下標 d)(上標 K4)表示：其中σ(下標 d)為軸差應力(deviator stress)；K3，K4分別為回歸係數。本試驗根據AIMS-10設計方法；以圍壓2 psi以及軸差應力為6 psi帶入上述公式計算其回彈模數(Mr)值，並與加州承載比(CBR)試驗值比較其間關係。研究結果顯示，本地區路基土壤強度在CBR與MR間之關係均落在1993 AASHTO Guide所提Mr (psi)=1,500×CBR以及AASHTO MEPDG (Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide)所建議Mr (psi)=2,555×CBR0.64曲線下方，亦即回彈模數(Mr)試驗值低於上述以CBR預估之(Mr)值。

關鍵字

土壤 ； 加州承載比 ； 回彈模數