曾文溪尖山堤防堤體土壤抗液化強度之研究

Investigating the Soil Liquefaction Resistance of the Soils in the Chien-Shan Embankment at the Tseng-Wen River

喻宏晏(Hung-Yen Yu) ； 吳建宏(Jian-Hong Wu)

《臺灣災害管理研討會》 2018 (2018/11) Pp. 39-53

https://doi.org/10.6857/CDMT.201811.0002

摘要

本研究採集曾於2016年美濃地震發生液化之曾文溪近南182縣道二溪大橋下之尖山堤防河灘地土壤，經由相對密度試驗的結果做為試體重模之基準，並以不同配比設計之試體，包括相對密度、添加不同含量之高嶺土與篩除細粒料的方式探討不同設計條件下的土壤抗液化強度變化。依據土壤動態三軸試驗結果顯示，統一土壤分類為粉土質砂的尖山堤防現地土壤在相對密度分別為33%、50%、66%時，試體的反覆阻抗比隨著相對密度提高而上昇，並且當試體相對密度為緊密時，其受反覆加載時試體的變形行為與疏鬆、中等緊密砂土不相同，為反覆流動變形的形式，起因是由於受加載時，其應力路徑不會向臨界狀態線(Critical state line)移動，造成發生液化的機制不相同。將現地土壤中的細粒料去除後進行動態三軸試驗，結果顯示乾淨砂試體較相同乾密度之現地土壤試體比較，反覆阻抗比僅下降6%，其影響不大，結果可能是因現地土壤中細粒料含量僅占16%，而現地土壤與乾淨砂之砂顆粒結構差異不大所致。以具塑性之高嶺土取代部分土壤的試驗結果發現，細粒料含量25%左右的10%高嶺土重量取代之混合土壤有最小的反覆阻抗比，而20%與40%高嶺土重量取代之混合土壤之反覆阻抗比隨其含量而上昇；將10%、20%、40%高嶺土重量取代混合土壤之塑性性質於塑性圖表做圖，此三種土壤分別具有類砂土、過渡階段、類黏土之土壤動態性質；並且高嶺土取代之試體，其反覆阻抗比皆低於相同乾密度之現地土壤試體。

關鍵字

液化 ； 動態三軸試驗 ； 相對密度 ； 細粒料 ； 高嶺土