蜂巢格網加勁土壤之力學特性

加勁土壤觀念近三十年來已逐漸發展成熟,且廣泛的應用於大地工程之中,在經濟及安全性上皆已獲得肯定,也相當符合現今各界所提倡之生態工法。今針對高密度聚乙烯製造之蜂巢格網,以內填氣乾土壤之三軸試驗,探討蜂巢格網加勁土壤之力學特性。其試驗參數可回饋現地設計參考之用。試驗結果顯示,加勁土壤應變軟化現象不顯著;尖峰摩擦角隨內塡砂土相對密度增加而增加,且與圍壓成正比關係;而外視凝聚力隨相對密度增加而呈現急遽增加趨勢,顯示加勁土壤強度主要來源為外視凝聚力之貢獻;由彈性模數與體積模數結果顯示,加勁後可減少沉陷及側向變形;軸差應力比會隨圍壓增加而降低,顯示覆土壓力愈大則加勁成效愈劣,且隨相對密度增加而降低,顯示加勁疏鬆砂土效果比加勁緊密砂土為佳。加勁礫石土剪力強度依序為,較大粒徑(12.7mm ~25.4mm)之加勁礫石土、次粒徑(4.7mm ~12.7mm)之加勁礫石土,最後為相對密度70%之加勁礫石土;再由相對密度為70%時,不同加勁土壤結果顯示,加勁無凝聚性土壤,於提升外視凝聚力較具成效;內填不同粒徑範圍之無凝聚性礫石土方面,隨填入之平均粒徑愈大,其摩擦角愈大,而外視凝聚力則為相反趨勢,但降低之幅度甚小。固定牆面傾角為20∘、牆寬為2.44m,牆高為5m之穩定分析為例,不同加勁土壤穩定性高低依序為,較大粒徑(12.7mm ~25.4mm)之加勁礫石土、次粒徑(4.7mm ~12.7mm)之加勁礫石土,再來為相對密度70%之加勁礫石土,最後為加勁砂土;不同牆高穩定分析結果顯示,加勁礫石土牆相較於加勁砂土牆而言,加勁成效(FS差值)隨牆高增加而增加;且擋土結構穩定性隨加勁土壤外視凝聚力之增加而增加。

作者:沈哲緯