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研究生： 鍾驊
Chung, Hua
論文名稱： 地工合成物用於過濾沉泥之相關行為探討
指導教授： 黃景川
Huang, Ching-Chuan
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 107
中文關鍵詞： 沙腸管 、水庫淤泥 、過濾
外文關鍵詞： geosynthetic tubes, sedimentary sludge property, filtration
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    • 　　本研究藉由側壁、底部及整體滲出試驗，了解不同材質、孔徑的織布、沉泥粒徑、充填泥漿濃度及充填次數對滲出液濃度與流量歷時變化之量化關係。期能找出滲出液濃度符合環保要求並能將內部沉泥快速脫水的方法。實驗結果發現PET 多絲（multifilament）織布較PP 扁絲（Slit-film）織布，更易讓土粒附著進而形成濾餅，其滲出行為較為穩定並滲出濃度亦較低；提高充填泥漿之初始濃度可加速濾餅形成，防止土顆粒滲出，但相對使側壁透水率降低、初期滲出液濃度上升，造成環保及脫水所需時間增加的問題；土樣粒徑愈大則其透水率愈高，滲出液濃度亦較低且較快穩定；二次充填可減少地工腸管脫水後之變形量，且第二次充填後之滲出液濃度很低，但透水率亦變得很低，需很長的時間脫水。
    　
    　　要有效率將淤泥脫水且能符合環保要求則可使用PET 多絲（multifilament）織布，並配合充填泥漿之濃度、粒徑及滲出濃度上限選用適當之孔徑；ASTM D 5141所規定之充填泥漿濃度很低無法形成濾餅，織布仍保有很高的透水率，但當泥漿濃度增加，濾餅形成後透水率會大幅降低，此時所適用的織布便與低濃度泥漿時不同。建議未來進一步研究時亦需考慮現地泥漿濃度變化，以免實際排水效率低於設計值。

    目 錄 摘要………………………………………………………………………Ⅰ 致謝……………………………………………………………………Ⅱ 目錄………………………………………………………………………III 表目錄……………………………………………………………………VII 圖目錄…………………………………………………………………Ⅸ 照片目錄…………………………………………………………………XII 符號說明…………………………………………………………………XIV 相關公式…………………………………………………………………XV 第一章 緒論………………………………………………………… 1 1-1前言………………………………………………………………1 1-2研究動機…………………………………………………………1 1-3研究目的…………………………………………………………2 1-4研究方法…………………………………………………………2 1-5研究流程……………………………………………………4 第二章 文獻回顧………………………………………………….……5 2-1地工織物用於過濾之相關研究…………………………………5 2-1-1地工織物於過濾方面的應用……………………………5 2-1-1-1 地工腸管…………………………………………5 2-1-1-2攔砂網…………………………………………5 2-1-2地工織物過濾機制……………………………………6 2-1-3常用之地工織物檢測法………………………………11 2-2泥沙沈降相關理論…………………………………………12 2-2-1泥沙沉降運動方式…………………………………12 2-2-2泥砂的群體沉速……………………………………13 2-3薄膜過濾相關理論……………………………………………15 2-3-1簡介薄膜過濾及其透水率衰減原因…………………16 2-3-2正交過濾(dead end filtration)與掃流過濾(crossflowfiltration)………………………………19 第三章 實驗材料與設備簡介……………………………………………25 3-1實驗土樣的選定…………………………………………… 25 3-2實驗織布的選定……………………………………………27 3-3實驗儀器………………………………………………………29 3-3-1側向滲出(side-infiltration)模擬裝置…………29 3-3-2底部滲出(bottom-infiltration)模擬裝置…………31 3-3-3袋體滲出(tube-infiltration)模擬裝置…………33 第四章 研究方法與試驗說明…………………………………………36 4-1側向滲出實驗…………………………………………………36 4-2正向滲出實驗………………………………………………37 4-3二次充填實驗………………………………………………37 4-4清渾交界面沉降實驗…………………………………………38 4-5濾餅厚度測量…………………………………………………39 4-6袋體滲出模擬實驗……………………………………………41 第五章 結果與分析……………………………………………………43 5-1試驗目的及結果整理表……………………………………43 5-2清渾交界面與濾餅……………………………………………51 5-2-1清渾交界面…………………………………………51 5-2-1-1清渾交界面上/下的濃度變化…………………52 5-2-1-2不同試驗條件對清渾交界面沉降速度的影響…53 5-2-1-3清渾交界面對滲透特性的影響………………54 5-2-2濾餅(filter cake)與側向滲透特性的相關性………54 5-2-2-1濾餅形成的過程…………………………………55 5-2-2-2濾餅在不同時間的厚度變化………………57 5-2-2-3濾餅的厚度與側向透水率的關係………………61 5-2-2-4儀器-A分層與實際地工腸管側壁的相關性……61 5-2-2-5各層濾餅的粒徑分佈及顯微照像………………62 5-3側向滲出模擬裝置之試驗結果討論……………………… 64 5-3-1不同材質織布對滲透特性的影響……………………64 5-3-2充填泥漿濃度(SV0)對側向滲透特性的影響………67 5-3-2-1 SV0對各層滲出液濃度的影響…………………67 5-3-2-2充填泥漿濃度與各層透水率的相關性……69 5-3-3織布表觀開孔徑大小與側向滲透特性的相關性……72 5-3-3-1織布表觀開孔徑與各層滲出液濃度的相關性. 72 5-3-3-2織布表觀開孔徑與側向透水率的相關性...75 5-3-4充填土樣粒徑對側向滲透特性的影響……………77 5-3-5攔砂網(silt fence)模擬及建議…………………80 5-4正向滲出模擬裝置之試驗結果討論………………………81 5-4-1織布材質對正向滲透特性的影響………………83 5-4-2充填泥漿濃度對正向滲透特性的影響………………86 5-4-3織布表觀開孔徑大小對正向滲透特性的影響………88 5-5二次充填之滲透特性…………………………………………90 5-5-1二次充填之側向滲透特性…………………………….91 5-5-2二次充填之正向滲透特性…………………93 5-5-3二次充填的可行性…………………………………95 5-6袋體滲出模擬裝置之試驗結果討論…………………………96 5-6-1儀器直立/橫放及SV0對滲出液濃度的影響…………………96 5-6-2儀器直立/橫放及SV0對排水效率的影響……………………97 第六章 結論與建議…………………………………………………101 6-1 結論……………………………………………………………101 6-2 建議……………………………………………………………101 參考文獻…………………………………………………………………104 自述................................107

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    下載圖示 校內：立即公開
    校外：2005-08-30公開
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