黏土中模型樁側向位移之改良研究

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謝秉衡(Ping-Hen Hsieh) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

黏土中模型樁側向位移之改良研究
(lateral displacement of pile in treated clay)

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摘要(中)

由於土壤之剪力強度對減少樁體承受側向荷重後之側向位移影響很大，且位於黏性土壤淺層處之土壤側向抵抗能力較差，故本研究利用室內土槽進行一系列之側向樁載重試驗，嘗試以增加樁基周圍土壤之側向阻抗力的方法，以瞭解軟弱黏土中基樁承受側向荷重後之力學行為，減少其樁頭側向位移與增加側向荷載能力。
在黏土未改良前與經改良後兩種情況下，進行模型樁側向荷重試驗，比較改良前後側向荷重和樁頭位移與樁身彎矩之差異，並討論模型樁位移、彎矩與改良範圍和改良配比之間的關係。
由試驗結果得知，在實驗之最大荷重作用下，其結果顯示以邊長6~8倍樁徑的正方形改良面積，與4~6倍樁徑以內的改良深度之方體改良範圍，回填經水泥配比1%改良後之改良拌和土，對於減少模型樁側向位移有最經濟的效果。
當固定改良面積和改良深度時，改良配比在5%~10%內即可得到良好的改良效果，超過10%後改良效果隨改良配比增加而增加的趨勢則不顯著。對接近地表之土層中進行局部之土壤改良，且在黏土中添加少量之改良材料，便可有效減少樁體之側向位移。

摘要(英)

The behavior of piles under lateral loading is important to the safety of construction. The magnitude of the lateral displacement of the pile under lateral loading depends on the shear strength of soil, and the lateral resistance of soil toward the ground surface is weak because of the lack of confining pressure. This research carried out a series of model pile tests to understand the mechanical behaviors of single pile under lateral loading in soft clay, and to analyze which scope of treated soil around the pile foundation can increase the lateral resistance and reduce the horizontal displacement.
The research compares the lateral properties of model piles in treated and untreated clays. The experimental results of the model pile tests in soft clay indicate that the treated area with the dimension of 6D~8D in width of square and 4D~6D in depth (where D is the diameter of pile) can achieve economical improvement effects in reducing the horizontal displacement of model piles. Under the condition of constant shape and volume with a cement content lower than 10％, it showed noticeable improvement effects in reducing the horizontal displacement of model piles. By using a small quantity of cement material to treat the soil in the vicinity of pile head can decrease the lateral displacement of the pile significantly.

關鍵字(中)

★ 土壤改良
★ 樁身彎矩
★ 混合攪拌工法
★ 樁頭側向位移

關鍵字(英)

★ mixing method
★ soil improvement
★ lateral displacement of pile

論文目次

中文摘要---------------------------------------------------------------------- I
英文摘要--------------------------------------------------------------------- II
目錄------------------------------------------------------------------------ III
圖目表----------------------------------------------------------------------- VI
表目表------------------------------------------------------------------------IX
照片目錄---------------------------------------------------------------------- X
符號說明--------------------------------------------------------------------- XI
第一章緒論------------------------------------------------------------- 1
1.1前言----------------------------------------------------------------- 1
1.2研究動機與目的------------------------------------------------------- 1
1.3研究方法------------------------------------------------------------- 2
1.4論文內容------------------------------------------------------------- 3
第二章文獻回顧--------------------------------------------------------- 4
2.1基樁承受側向荷載的機制----------------------------------------------- 4
2.2基樁剛柔度分析------------------------------------------------------- 5
2.3基樁受側向荷重分析--------------------------------------------------- 7
2.3.1水平地盤反力係數--------------------------------------------------- 7
2.3.2地盤反力分析法----------------------------------------------------- 8
2.3.3張氏法------------------------------------------------------------ 11
2.3.4單樁水平載重試驗反求kh-------------------------------------------- 12
2.4有效長度------------------------------------------------------------ 13
2.5基樁受側向荷重之影響範圍-------------------------------------------- 14
2.6無圍壓縮強度之相關參數研究------------------------------------------ 14
2.7地盤改良探討-------------------------------------------------------- 15
2.7.1攪拌工法---------------------------------------------------------- 15
2.7.2水泥穩定處理------------------------------------------------------ 16
2.7.3國內常用之方法與原理---------------------------------------------- 17
2.7.4增加基樁承受側向荷重的方法---------------------------------------- 18
第三章實驗土樣、儀器設備與實驗方法------------------------------------ 34
3.1試驗土壤之基本物理性質---------------------------------------------- 34
3.2 模型樁之準備------------------------------------------------------- 35
3.3試驗設備------------------------------------------------------------ 35
3.3.1位移計------------------------------------------------------------ 35
3.3.2應變計------------------------------------------------------------ 36
3.3.3土壓計------------------------------------------------------------ 36
3.3.4資料擷取系統------------------------------------------------------ 36
3.4 儀器校正----------------------------------------------------------- 37
3.4.1位移計校正-------------------------------------------------------- 37
3.4.2應變計校正-------------------------------------------------------- 37
3.4.3土壓計校正-------------------------------------------------------- 38
3.5未改良試驗---------------------------------------------------------- 38
3.5.1土壤試體之準備---------------------------------------------------- 38
3.5.2模型樁之埋設------------------------------------------------------ 39
3.5.3位移計架設與加載-------------------------------------------------- 39
3.5.4數據處理---------------------------------------------------------- 39
3.6改良試驗------------------------------------------------------------ 40
3.7無圍壓縮試驗-------------------------------------------------------- 41
第四章試驗結果與分析------------------------------------------------------ 59
4.1改良黏土之無圍壓縮強度-------------------------------------------------- 60
4.2 未改良黏土中之模型樁試驗----------------------------------------------- 60
4.2.1側向位移與加載歷時之關係---------------------------------------------- 60
4.2.2側向位移與荷重之關係-------------------------------------------------- 61
4.2.3樁身彎矩與荷重之關係-------------------------------------------------- 61
4.3黏土改良後之模型樁試驗-------------------------------------------------- 62
4.3.1側向位移與荷重之關係-------------------------------------------------- 63
4.3.2改良深度與側向位移之關係---------------------------------------------- 64
4.3.3改良面積與側向位移之關係---------------------------------------------- 65
4.3.4改良範圍與樁身彎矩之關係---------------------------------------------- 66
4.4不同改良配比之模型樁試驗------------------------------------------------ 67
4.4.1改良配比與側向位移之關係---------------------------------------------- 67
4.4.2改良配比與地表位移之關係---------------------------------------------- 68
第五章結論與建議---------------------------------------------------------- 92
5.1結論-------------------------------------------------------------------- 92
5.2建議-------------------------------------------------------------------- 93
參考文獻------------------------------------------------------------------- 94

參考文獻

1.王訓濤、周南山，「承受側向力之基樁與土壤之互制作用」，地工技術，第二十四期，第39-48頁(1988)。
2.歐晉德，「基樁受填土影響之側向力問題」，地工技術，第十八期，第8-13頁(1987)。
3.歐晉德，「基樁之側向支承力」，地工技術，第十八期，第60-68頁 (1987)。
4.張有齡、周南山，「張氏簡易側樁分析法－上篇：靜力部分」，地工技術，第二十五期，第64-82頁 (1989)。
5.日本道路協會，樁基礎設計便覽，第115-125頁(1986)。
6.曾國熙等人，樁基工程手冊，中國建築工業出版社，第764-785頁(1995)。
7.張惠文，「水泥系材料改良紅土工程特性之研究」，行政院國家科學委員會防災科技研究報告75-16號，pp.4-7 (1986)。
8.李咸亨、孫玉龍，「側向載重樁之降伏重載力及有效長度」，中國土木水利工程學刊，第六卷，第二期，第161-167頁(1994)。
9.歐志忠，「黏性土壤中柱體側向抵抗與評估方法之研究」，碩士論文，國立中央大學土木工程學系，中壢(1991)。
10.沈茂松，實驗土壤力學試驗，文笙書局，第88-125頁(1989)。
11.莊明仁，「基樁承受側向荷重之反應分析」，博士論文，國立成功大學土木工程研究所，台南(2001)。
12.API RP2, Recommended Practice for Planning, Designing and Constructing Fixed Offshore Platform, 19th Edition, August 1 (1991).
13.Broms, B.B., “Lateral resistance of piles in cohesive soils,” Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, Vol. 90, No. SM2, pp. 27-212 (1964).
14.Broms, B.B., “Design of Laterally Loaded Piles,” Journal of Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, Vol. 91, No. SM3, pp.79-99 (1965).
15.Broms, B.B., Precast Piling Practice, Thoms Telford LTD, London, pp.68-81 (1981).
16.Das, B.M., Principles of Geotechnical Engineering, PWS-KENT Publishing Company, Boston, pp.316-318 (1990).
17.Das, B.M., Principles of Foundation Engineering, PWS-KENT Publishing Company, Boston, pp.665-672(1990).
18.Davisson, M. T., “Lateral Load Capacity Piles,” National Academy of Science, Highway Research Record, No.333, pp.104-112 (1970).
19.Matlock, H. and Reese, L.C.,“Generalized Solution for Laterally Loaded Piles,”Journal of Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, Vol. 86, No. SM5,October, pp.1220〜1246 (1960).
20.Moh, Z.C., “Soil Stabilization with Cement and Sodium Additive,” Journal of Soil Mechanics and Foundations Division, ASCE, No. SM6, pp.81-105 (1962).
21.Paduana, J.A. and W.S.Yee, “Lateral Load Tests on Piles in Bridge Embankments,” National Academy of Sciences, Highway Research Record, No.370, pp.77-93(1973).
22.Randolph, M.F., “The Response of Flexible Piles to Lateral Loading,” Geotechnique, Vol.31, No.2, pp.247-259(1981).
23.Reese, L.C., “Soil Modulus for Laterally Loaded Piles,” ASCE, Vol.123, pp.1071-1074 (1958).
24.Reese, L. C. and Impe, W. F. V., Single Piles and Pile Groups under Lateral Loading, A.A.BALKEMA, Rotterdam, pp.1-97(2001).
25.Scott, R. F., Foundation Analysis, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N. J. (1981).
26.Vesic, A.S., Principles of Foundation Design, School of Engineering, Duke University, Soil Mechanics Series, No.38 (1975).

指導教授

張惠文(Huei-wen Chang)

審核日期

2003-7-3

推文