中鋼地質研究簡易實驗報告

中鋼地質研究簡易實驗報告
此實驗以中鋼地層為基準,做簡易仿照實驗,如圖一

仿照土層比例如下:
含水沙層比例:水約2000CC細沙約2500公克
土層比例:亁土約1500公克
仿鐵道爐石歷粒層比例:爐石礫粒約500公克
仿鐵道碎石層比例:碎石約1500公克
依層次在土層上方放置地格網,如圖二

圖左為英國製塑膠不織布地格網,圖右為重億製橡膠地格網,再上面放置爐石礫粒後,如圖三

以木板擋住以防碎石噴出在於上放置,震動器兩部後
震動器開啟約5分鐘後,英製地格網之土層已有泥湧現像〈如圖四〉
震動器為1300轉/分

震動器開啟10分鐘後英製地格網已完全泥湧〈如圖五〉,重億製地格網,有些微
的泥湧現象較不顯著。〈如圖五〉

此實驗時間為十分鐘,
完成後將兩邊的碎石及爐石礫粒挖開後,發現兩邊都有碎石陷下的現象,但重億製地格網的碎石陷下較為平均〈如圖六〉

在向下挖開發現,英製地格網上的爐石礫粒較濕、略約看的出有水分〈如圖七〉。

而重億製地格網上的爐石礫粒則是,看出有濕氣但較看不出水分,〈如圖八〉。

在將兩邊的地格網取出之後,將兩邊的土層挖開則是發現,
英製地格網明顯有爐石礫粒向下陷入的現象,深入土層及些微的沙層上湧〈如圖九〉。

而重億製地格網下之土層表面只有些微的爐石礫粒向下陷入,沙層上湧也較無顯著,〈如圖十〉

在比較兩邊地格網發現,英製地格網的不織布上的爐石礫粒,已深入不織布的纖維中,也因此不織布較易破裂〈如圖十一〉,

而重億製地格網因是橡膠製的,橡膠本身有彈性及伸縮力,因此爐石礫粒無法深入,用水一洗即掉〈如圖十二〉

總結:英製地格網,因不織布是由纖維編製較無拉力,容易被爐石礫粒深入,
也較易被碎石劃破,而導致泥湧沙層上湧及爐石礫粒下陷,讓整個地基向下陷入而致路面不平等現象。
而重億製地格網,是由廢橡膠製,橡膠本身就有彈性及拉力,不易被爐石礫粒深入,也不易被碎石輾破,泥沙層上湧現象也較為不易,所以也較不會造成地基下陷,及路面不平等現象。
補充:英製地格網負壓為10~12,重億製地格網負壓為46~58

實驗二
以相同方式,在土層上方放置兩地格網,一為有細孔的地格網,一為無細孔的地格網放置完成後如下圖,

圖左為有細孔之地格網,圖右為無細孔之地格網,在兩片地格往上,放上爐石礫粒及碎石粒放置完成後如下圖,

再碎石上以木板擋住以防止碎十噴出,在木板上分別放置兩台震動器,
開啟約2分鐘後,兩邊都已有沙層上湧現象,如下圖

五分鐘後將兩邊土層挖開發現,無細孔之地格網,土層已呈現不平整狀,而有細孔之地格網,土層較為平整如下圖

再將兩邊的土層倒出後切開,發現無細孔之地格網,土層有明顯的高低變化,
而有細孔之地格網,土層則是較為平整,如下圖
總結:無細孔之地格網,因多餘水分無法透出導致沙層上湧及圖層高低不平,而致路面會有所不平,有細孔之地格網,因有細孔所以多餘水分可從細孔中透出,
所以沙層及土層可以保持平整,路面也不易有下陷及高低不平等之現象。

補充:此實驗所用之有細孔地格網負壓為46~58,無細孔之地格網負壓為70~72。

實驗三
以中鋼地基為基準做進一步之實驗,如下
此土層比例如下:
吸水海綿比例:水約3500c.c及大海綿一塊
含水沙層比例:水分約3500c.c、細沙約4000公克
土層比例:乾土約3000公克
仿鐵道爐石礫粒層比例:爐石礫粒約2000公克
仿鐵道碎石層比例:碎石約3000公克
在土層上方放置一片有細孔之地格網,爐石礫粒層上方放置一片有細孔之地格網如下圖示

將整土層及地格網放置完成後,木板上放置兩部震動器,如下圖
振動開啟兩分40秒後,沙層及土層有些微的上湧現象,如下圖示

震動開啟五分鐘後,沙層及土層上湧較為明顯,但無向上侵入碎石層,如下圖示

後將木板及碎石挖開,發現地一層之地格網仍然是乾的,如下圖示

再向下將爐石礫粒挖開,水分有上湧現象但土層還算完整,如下圖示

後將整土層倒出並切開發現,沙層及土層之結構,仍算平整且較無沙湧現象,
如下圖示

總結:上下兩層有細孔之地格網,因有細孔可讓多餘水分排出,較不會讓泥層及沙層上湧或讓爐石礫粒下陷,也就不會造成地基下陷,或地基高低不平等之現象。

補充:此實驗用之地格網負壓都為46~58

實驗四:
此實驗以中鋼地質為基準,進行簡易仿照實驗。

整土層比例:
含水沙層比例:水約3000C.C、細沙約3000公克
土層比例:乾土約3000公克
乾沙層比例:乾細沙約200公克
仿鐵道爐石礫粒層比例:爐石礫粒約500公克
仿鐵道碎石層比例:碎石粒約1500公克
依層次在乾沙層上方放置地格網,如下圖

上圖左為重億製橡膠地格網,上圖右為英國製地格網。
後在上放置,爐石礫粒及碎石粒,木板及震動器。
完成後如下圖

震動器開啟5分鐘後,發現英製地格網之土層有上湧現象,
而重億製地格網之土層較為完整。

後將碎石及爐石礫粒挖開,發現英製地格網上只有些微溼氣,如下圖

而重億製地格網也是只有些微溼氣,如下圖
後將地格網取出,將整土層倒出並切開,發現英製地格網之土層,有些微沙陷
土層分線也較不平均,而重億製地格網較無沙陷,土層分線也較為完整。如下圖

結論:
此次實驗在土層上方有多一層沙,因土層上多了一層沙,而致下層水分不易透出,
又不織布容易被碎石磨破造成地下多餘水分一次湧出,進而導致整地基下 陷,而橡膠本身就有拉立及彈性,不易被碎石磨破,當達到一定的地氣壓力時地下多餘水分才會慢慢透出

實驗五:
透水實驗及透出水分的濃稠度比較,實驗方法在英製地格網及重億製地格網上,放置細沙,高度約0.5公分,如下兩圖

英製地格網,因是不織布,所以在滴水時需用手拍打施壓,才能讓泥巴水滴下,
泥巴水較為濃稠,而重億製橡膠地格網,因有孔洞所以泥巴水會慢慢的向下滴,泥巴水較稀,如下兩圖

由此可知道,橡膠地格網有過濾功能,塑膠不織布地格網,因是需要壓力才能透水,所以沒有過濾功能,進而造成泥土流出或湧出。

實驗六:
測試兩種地格網的強度,耐磨度。
實驗方法在兩種地格網下放置碎石,然後在地格網上放置震動器,如下兩圖
震動十分鐘後英製地格網已有些微的破裂現象,而同樣震動十分鐘後的重億製地格網依然只有原本的孔細,如下兩圖

因:英國製地格網是不織布會破裂,容易造成泥湧或沙陷之現象,進而導致地基下限或不平等問題,而重億製地格網是橡膠製,無破洞問題,所以不會造成泥湧或沙陷問題,因重億橡膠製地格網本身有孔細,可讓多餘水分透出,不會讓泥沙跑出,所以較不會造成地基下限或不平等問題,加上橡膠本身有吸震功能,也可以減少鐵道載重之震動問題,對於地層運動所造成的地基下陷及不平等問題,可以有效的改善。

重億興業股份有限公司 蔡瑜文 盧昱仁 盧再傳 2009/10/20