黏土層中併行潛盾隧道之互制現象研究;Interactions on Parallel Shield Tunnels in Soft Clay

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Title:	黏土層中併行潛盾隧道之互制現象研究;Interactions on Parallel Shield Tunnels in Soft Clay
Authors:	李崇正
Contributors:	中央大學土木工程學系
Keywords:	土木水利工程類;併行潛盾隧道;襯砌應力;土壓力;離心隧道模型;數值模擬;Parallel shield tunnel;Segment stress;Earth pressure;Centrifuge tunnel model;Numerical simulation
Date:	1998-09-01
Issue Date:	2012-10-01 11:11:28 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	地下捷運系統於車站附近，因其上下行車道或路線配置不同，而需同時構築兩個或兩個以上之隧道。針對並行雙隧道開挖引致周圍地盤沉陷分布形態及所遭遇大地工程上的問題，目前尚未有良好之觀測結果及理論評估方法來解決此困擾。而隧道開挖純屬重力問題，最適合於物理模擬之離心模型試驗。因此，本研究以離心模型試驗模擬軟弱地盤中，並行雙隧道於未安裝襯砌下，所引致之地盤沉陷分布形態、孔隙水壓變化及隧道破壞時周圍土體變位情形。本研究採用大型壓密儀製作離心模型試體，在1g的情況進行隧道開挖，並置入6cm直徑之橡皮囊，進行直徑6m隧道之縮尺離心模型試驗。在預定之100g下，經由氣壓控制橡皮囊解壓，造成變形直至隧道崩壞。藉由單、雙隧道之深徑比(C/D)與兩隧道間距(d/D)不同組合，對位於不同深度之雙隧道互制行為做探討。研究結果顯示，相對單隧道之試驗結果，雙隧道於崩潰前之超載係數降低，隧道頂拱變形量、地表沉陷量與土壤漏失變大，證實雙隧道間有互制行為。利用單隧道地表沉陷槽曲線疊加可預估出雙隧道地表沉陷槽曲線，而隨著深徑比變大與隧道間距變寬，其預估準確度會提高。而兩隧道間距變寬，則能有效降低其互制影響。在本研究深徑比(C/D=1~3)範圍內，單、雙隧道最大地表沉陷量與隧道頂拱變形量之比值，與隧道所在深度無關。此外，經由隧道周圍土壤孔隙水壓變化的情形，可有效對雙隧道變形之應力傳遞行為做定性的描述。本研究由土壤漏失與超載係數之關係推求出軟弱土層中之土壤彈性模數Eu= 229Su。此結果可與現地土壤性質做回歸分析，提供工程應用上之參考。利用本文建立之關係，能由盾尾空隙，推求地表之最大沉陷量，進而推估地表沉陷槽分布範圍。 ; 研究期間 8608 ~ 8707
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
Appears in Collections:	[Department of Civil Engineering] Research Project

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