考量重力影響下對於11種飽和土壤壓密過程之比較研究

Translated title of the thesis: A Comparative Study on Consolidation in 11 Differently textured Saturated Soils with Gravity Effect
  • 程 士豪

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

地層下陷泛指地面向下沉陷的垂直地表變形,其發生常伴隨?多的災害,如地下水資源涵蓄能力降低、海水倒灌、土壤鹽化及防洪效益降低等,這些災害將會對流域水土資源造成相當大的損失,以往在從事土壤壓密的研究通常以Terzaghi (1925)及Biot (1941)的理論作為主要的依據,然而在土壤壓密理論的研究中重力所造成的影響往往是被忽略的,僅有部分的相關文獻指出當土壤受外力產生壓密沉陷時,土壤在較軟或厚度較厚的情況重力的影響較為顯著,因此若能將重力對土壤壓密的影響也考量進去,應更能符合土壤壓密實際的情況,進而使其物理機制更為完善。 本研究應用Lo et al (2005)利用多相連體力學(continuum theory of mixtures)所推導出的孔隙介質中含有兩相非混合、可壓縮且具有黏滯性流體之孔彈性理論模式為基礎,並考慮質量密度及孔隙率的微小變化量,重新推導出三維具重力影響之土壤壓密沉陷理論;在考慮一維情況下,本研究利用顯式有限差分法進行求解,透由此數值模式可得到在一維垂直方向下考慮雙邊排水的飽和土壤受固定載重作用所產生的壓密沉陷情形,之後將其結果與前人所提出的壓密沉陷理論之解析解進行比較與驗證,並探討重力對於不同質地之土壤在壓密沉陷的影響。 由結果發現在相同土壤條件下,考慮重力影響時會使土壤產生額外的壓密沉陷量,以及造成超額孔隙水壓的消散較慢,且隨著土體深度增加,重力的影響會越顯著,而在比較不同土壤性質中的結果可發現,當土壤在質地越軟或越厚的情況下,重力的影響會越顯著,最後雖然考慮重力的影響會使土體產生額外的沉陷量或延遲超額孔隙水壓的消散,但若要比較不同土壤在壓密沉陷的差異則還是以本身的土壤性質為主。
Date of Award2018 Sep 6
Original languageChinese
SupervisorWei-Cheng Lo (Supervisor)

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考量重力影響下對於11種飽和土壤壓密過程之比較研究
士豪, 程. (Author). 2018 Sep 6

Student thesis: Master's Thesis