博碩士論文 92322045 詳細資訊




以作者查詢圖書館館藏 以作者查詢臺灣博碩士 以作者查詢全國書目 勘誤回報 、線上人數:8 、訪客IP:3.229.118.253
姓名 謝揚霖(Yung-Lin hsieh)  查詢紙本館藏   畢業系所 土木工程學系
論文名稱 不同間徑比之新挖隧道對平行既存隧道襯砌彎矩之影響探討
(The effect of the existing tunnel lining when a new tunnel was drilled nearby the existing tunnel with various distance-to-diameter ratios)
相關論文
★ 砂土層中隧道開挖引致之地盤沉陷與破壞機制及對既存基樁之影響★ 以離心模型試驗探討逆斷層作用下單樁與土壤互制反應
★ 攝影測量在離心模擬試驗之應用-以離心隧道模型之地表沉陷量量測為例★ 沉箱式碼頭受震反應的數值分析
★ 軟土隧道襯砌應力與地盤變位之數值分析★ 沉箱碼頭受震反應及側向位移分析
★ 潛盾隧道開挖面穩定與周圍土壓力之離心模擬★ 地理資訊系統應用於員林地區液化災損及復舊調查之研究
★ 黏性土層中隧道開挖引致之地盤沉陷及破壞機制★ 砂土層中通隧引致之地盤變位及其對既存基樁的影響
★ 既存隧道周圍土壓力受鄰近新挖隧道的影響★ 以攝影測量觀察離心土壩模型受滲流力作用之變位
★ 通隧引致鄰近基樁之荷重傳遞行為★ 潛盾施工引致之地盤沉陷案例分析
★ 以離心模型試驗探討高含水量黏性背填土 加勁擋土牆之穩定性★ 懸臂式擋土壁開挖之離心模型試驗
檔案 [Endnote RIS 格式]    [Bibtex 格式]    [相關文章]   [文章引用]   [完整記錄]   [館藏目錄]   [檢視]  [下載]
  1. 本電子論文使用權限為同意立即開放。
  2. 已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的,進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
  3. 請遵守中華民國著作權法之相關規定,切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送,以免觸法。

摘要(中) 隨著都市化的急速發展,於擁擠的都市地下空間中進行軟弱土層隧道開挖施工案例日益增多。現行一般多採用潛盾工法來進行隧道開挖工作,在施工過程中,由於地盤應力變化導致周邊地盤變位,亦造成地表結構物受損。此外,施工中的隧道亦可能與營運中的隧道擦身而過,因此如何加強既存隧道的保護以及新挖隧道施工過程的管理與規劃成為相當重要的課題。
針對潛盾施工問題,本研究分為兩大主題來討論:第一部份探討不同深徑比下單隧道盾尾間隙閉合後,地盤應力釋放所造成的隧道襯砌彎矩大小與分佈情況;第二部分則改變不同間徑比,在既存隧道旁開挖新隧道,探討新挖隧道潛盾機的掘進推力、盾尾間隙閉合以及背填灌漿等施工過程中,對既存隧道襯砌彎矩的影響程度。
試驗結果顯示,當隧道深徑比與間徑比都較小的情況下,潛盾推進力會對位於推進面前方的既存隧道襯砌斷面造成較大的彎矩。此外,新挖隧道盾尾間隙閉合,是影響既存隧道襯砌彎矩變化最主要的原因,因此應儘量減少新挖隧道盾尾間隙量同時儘早進行背填灌漿工作,以降低對鄰近既存隧道之影響。
摘要(英) In order to reduce the environmental impacts in crowded cities, new shield tunneling nearby an existing tunnel is very common recently. The change of ground stress due to tunneling processes would cause the displacement of soil around the tunnel, and that would also damage the surface structures and the nearby existing underground structures. There are key issues to strengthen the safety of the existing tunnel and to manage the processes of the new tunneling.
There are two phases in this study. Firstly, a series of single tunnel models with different cover-to-diameter ratios (C/D) in an acceleration of tests 100 g were performed to investigate the bending moments on the tunnel lining during the tail voids closure. Secondly, a new tunnel was drilled nearby the existing tunnel with various distance-to-diameter ratios (d/D), and the jacking force was applied on the tunnel face. The models were conducted to figure out the changes of bending moment on the existing tunnel lining caused by the jacking force, tail voids closure and the back grouting pressure on the new tunnel.
The test results show that the tunnel with smaller values of C/D and of d/D will suffer the larger bending moment on the existing tunnel lining caused by jacking force. A large amount of bending moment on the existing tunnel lining was induced by the tail void closure during tunneling nearby. Thus decreasing the ground loss as small as possible and performing back grouting as early as possible are of essence to prevent the existing tunnel lining from damages.
關鍵字(中) ★ 間徑比
★ 襯砌彎矩
★ 盾尾間隙閉合
★ 潛盾隧道
★ 土壤漏失量
關鍵字(英) ★ ground loss
★ distance-to-diameter ratio
★ tunneling
★ bending moments
★ tail void closure
論文目次 第一章 序論 1
1.1 引言 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究架構 3
1.4 論文內容 5
第二章 文獻回顧 6
2.1 軟土通隧引致地盤變位之相關研究 6
2.1.1 地盤沉陷之原因 6
2.1.2 地表沉陷分佈型態 7
2.1.3 最大地表沉陷量和土壤漏失量 9
2.2 隧道模型試驗 12
2.2.1 粘土層中的離心隧道模型試驗 12
2.2.2 砂土層中隧道開挖面穩定之離心模型試驗 14
2.2.3 潛盾隧道之離心模型試驗 15
2.3 隧道襯砌分析方法 18
2.3.1 彈性環模式分析 18
2.3.2 數值分析 21
2.3.3 現地資料分析 22
2.4 新挖隧道對既存隧道之影響 23
第三章 試驗土樣、儀器設備及試驗方法 57
3.1 試驗方法 57
3.2試驗儀器及相關設備 57
3.2.1 地工離心機 58
3.2.2 試體準備箱 58
3.2.3 模型試驗箱 59
3.2.4 其他量測工具 59
3.3 試體準備與模型製作 65
3.3.1 重模試體準備-非等強度剖面試體之製作 65
3.3.2 模型隧道之製作 69
3.4 試驗方法與步驟 69
3.5 無圍壓縮試驗及含水量量測 72
第四章 試驗結果與分析 95
4.1 模型試驗及試驗類別 95
4.2 土壤強度的標定 97
4.3 離心模型試驗的重複性 98
4.4 單隧道盾尾間隙閉合試驗之分析 99
4.4.1襯砌彎矩變化 99
4.4.2孔隙水壓變化 102
4.4.3地表沉陷 104
4.5 新挖隧道對鄰近既存隧道之影響分析 105
4.5.1 新挖隧道潛盾推進行為對既存隧道襯砌彎矩之影響 105
4.5.2新挖隧道潛盾推進行為對既存隧道周圍孔隙水壓之影響 108
4.5.3 新挖隧道土壤漏失行為對既存隧道襯砌彎矩影響 108
4.5.4 新挖隧道土壤漏失行為對既存隧道周圍孔隙水壓影響 111
4.5.5 新挖隧道土壤漏失行為引致地表沉陷 112
4.5.6 新挖隧道背填灌漿對既存隧道襯砌彎矩影響 112
4.5.7 新挖隧道背填灌漿對既存隧道周圍孔隙水壓之影響 114
4.6 離心模型試驗與數值分析之比較 114
第五章 試驗結論與建議 194
5.1 結論 194
5.2 建議 196
參考文獻 198
參考文獻 (1) 小山幸則,清水滿,佐藤豐,「トソネルとァ地盤の相互作用の設計上の取扱ぃに関する一考察」土木學會論文集,No.511/Ⅲ-30, 99-107 (1995)。
(2) 堀地紀行,平嶋政治,松下芳亮,石井恒生,「軟弱粘性土地盤におけゐ併設シールドトソネルの現場計測とセグノントリソグの疑似三次元構造解析モデル」土木學會論文集,No.418/Ⅲ-13, 201-210 (1990)。
(3) 橋本定雄,「軟弱地盤における上下鄰接ッールド施工の実態と計測結果について」土木學會論文集,N o.352/Ⅲ-2, 1-22 (1984)。
(4) 王建智,「隧道環片環片分析方法之探討」,地工技術雜誌,第60期,第57-64頁(1997)。
(5) 王繼勝、林軒、楊國榮,「潛盾工法與地表沈陷」,地工技術雜誌,第23期,第72-83頁(1986)。
(6) 何泰源、陳卓然、陳福勝,「潛盾隧道襯砌環片與土壤互制行為之探討」,地工技術雜誌,第97期,第77-86頁 (2003)。
(7) 張亞輝,「潛盾隧道之結構分析」,結構工程,第五卷,第二期,第61-67頁 (1990)。
(8) 李崇正,林志棟,林俊雄,「大地工程研究者之新工具:離心模型試驗」,岩盤工程研討會論文集,中壢,第649-669頁 (1994)。
(9) 王獻增,「台北盆地黏性土壤不排水剪力強度之研究」,碩士論文,國立中央大學土木工程學系,中壢(2000)。
(10) 林志忠,「潛盾機盾尾間隙閉合引致之土壓力轉移及襯砌應力之變化」,碩士論文,國立中央大學土木工程學系,中壢(1998)。
(11) 林宜亭,「既存隧道襯砌受鄰近新挖隧道影響之數值分析」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,中壢(2004)。
(12) 林俊雄,「離心模型黏土試體之準備與強度標定」,碩士論文,國立中央大學土木工程學系,中壢(1995)。
(13) 林建良,「潛盾隧道周圍之土壓力分布」,碩士論文,國立中央大學土木工程學系,中壢(1999)。
(14) 吳建儒,「潛盾隧道開挖面穩定與周圍土壓力之離心模擬」,碩士論文,國立中央大學土木工程學系,中壢(2001)。
(15) 邱顯堯,「並行雙隧道變形之互制影響」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,中壢(1997)。
(16) 陳安邦,「既存隧道襯砌彎矩受鄰近水平新挖隧道的影響」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,中壢(2004)。
(17) 楊行志,「既存隧道周圍土壓力受鄰近新挖隧道的影響」,碩士論文,國立中央大學土木工程研究所,中壢(2002)。
(18) Atkinson, J.H. and Potts, D.M., “Subsidence above shallow tunnels in soft ground,” Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 103, No. 4, pp. 307-325(1977).
(19) Chambon, P., and Corte J. F., “Shallow tunnels in cohesionless soil: stability of tunnel face,” Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 120, No. 7, pp. 1148-1165(1994).
(20) Clough, G.W., and Schmidt, B., “Design and performance of excavation and tunnels in soft clay,” In Soft Clay Engineering, pp. 600-634(1981).
(21) Cording, E.J., and Hansmire, W.H., “Displacement around soft ground tunnels,” Proc. 6th Panamerican Conf. On Soil Mech. And Found. Eng., Buenon Aires, pp . 571-633(1975)
(22) Duddeck, H., and Erdmann, J., “Structural design models for tunnels, ”Tunnel’ 82,Proc. 3. Int. Symp. Institution of Mining and Metallurgy, pp. 83-91(1982).
(23) Fujita, K., “Prediction of surface settlements caused by shield tunnelling,” Proceedings, International Conference on Soil Mechanics, Mexico, Vol. 1, pp. 239-246(1982).
(24) Hamsmire, W. H., and Cording, E. J., “Soil tunnel test section case history summary,” Journal of Geotechnical Engineering, ASCE, Vol. 111, No. 11, pp. 1301-1320(1985).
(25) Katoh, Y., Miyake, M., and Wada, M., “Ground deformation around shield tunnel,” Centrifuge 98, Kimura, Kusakabe and Takemura, pp. 733-738(1998).
(26) Koyama, Y., “Present status and technology of shield tunneling method in Japan,” Tunnelling and Underground and Space Technology, Vol. 18, pp. 145-159(2003).
(27) Lee, C.J., Wu, B.R., and Chiou, S.Y., “Soil movements around a tunnel in soft soils,” Proc. Natle. Sci Counc. ROC, serirs A, Vol. 23, No. 2, pp. 235-247(1999).
(28) Mair, R.J., Taylor, R.N., and Bracegirdie, A., “Subsurface settlement profiles above tunnels in clays, ”Geotechnique,Vol. 43, No. 2, pp. 315-320(1993).
(29) Nomoto, T., Imamura, S., Hagiwara, T., Kusakabe, O., and Fujii, N., “Shield tunnel construction in centrifuge,” Journal of Geotechical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol. 125, No. 4, pp. 289-300(1999).
(30) Peck, R.B., “Deep excavation and tunnelling in soft ground,” State of Art, Proc.7th Int. Conf. On Soil Mech. Found. Eng., State of Art Volume, pp. 225-290(1969)
(31) Wang, J.J., and Chang, C.T., “Numerical method in analysis of stacked tunnels,” Proceedings of the International Congress Towards New Worlds in Tunnelling, Acapulco, Vol. 1, pp. 197-202(1992).
(32) Yamaguchi, I., Yamazaki I., and Kiritani, Y., “Study on ground tunnel interactions of four shield tunnels driven in close proximity, in relation to design and construction of parallel shield tunnels,” Tunnelling and Underground Space Technology, Vol. 13, No. 3, pp. 289-304(1998).
指導教授 李崇正(Chung-Jung Lee) 審核日期 2006-7-21
推文 facebook   plurk   twitter   funp   google   live   udn   HD   myshare   reddit   netvibes   friend   youpush   delicious   baidu   
網路書籤 Google bookmarks   del.icio.us   hemidemi   myshare   

若有論文相關問題,請聯絡國立中央大學圖書館推廣服務組 TEL:(03)422-7151轉57407,或E-mail聯絡  - 隱私權政策聲明