煤灰地盤施打擠壓砂樁之施工振動特性

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陳慧珊(CHEN,HUEI-SHAN) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

煤灰地盤施打擠壓砂樁之施工振動特性
(The Characteristic of Sand Compaction Pile Driving in Coal Ash)

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摘要(中)

台灣地狹人稠，高度建設發展至今經常出現施工現地與住宅區緊鄰的狀況；近年來台灣對環境條件之要求越趨嚴格，然而工程施工時造成的噪音與地表震動，容易影響精密廠房之運作及出產良率，亦會造成鄰近居民不適，故本研究針對台中火力發電廠一期灰塘區施打擠壓砂樁時，研究因施工過程引致地盤震動行為，其地質由地表往下依序可分為上部煤灰層、軟弱煤灰層及原土層。
利用三向度加速度計紀錄施打擠壓砂樁時之地盤震動加速度，同時錄製影片後，將影片與紀錄兩者比對，判斷每段資料所代表之事件，並定義各個數據區段，再利用MATLAB分析振波隨各種變因之變化，並且將量測所得之數據對照各國規範，判斷施打擠壓砂樁對於鄰近建物影響是否合乎標準。
擠壓砂樁分為貫入、擠壓及拉拔三階段。結果顯示：(1)擠壓砂樁施打過程中，造成地表最大震動為擠壓階段與擠壓至煤灰層階段；(2)徑向振波在砂丘上有明顯放大效應；垂直向振波則沒有此現象；(3)將擠壓砂樁引致地盤震動之振動量比對各國規範，敏感脆弱建物須距離振源14m以上；距離振源10公尺以上之一般建物損壞機率極低；距離振源8公尺之人體感受為震度2之輕震，建物損害機率極低。
關鍵字：施工振動、擠壓砂樁、振動規範

摘要(英)

Taiwan is densely populated and covers a small area, so its construction sites are often adjacent to residential areas since its construction is highly developed. The noise and ground vibration caused by construction are easy to affect the neighboring residents discomfort. This study is to research the ground vibration caused during the sand pile driving in the Taichung Thermal Power Plant in pond ash and its geological sequence from the surface to the bottom which can be divided into upper coal ash layer, soft coal ash layer and the original soil layer.
Compared the video and accelerated datas which recorded by Three direction geophones when sand pile was driven to judge the case represented by each data and to define them, and then used MATLAB to analyze the wave changes with various variables. Moreover, the author contrasted the measured data with different national norms to judge whether the impacts of sand piles driving on neighboring buildings meet the norms.
Sand pile driving is applied by three phases: driving, vibrated down and pull. The results showed that : (1) during the process of sand piles driving, the caused maximum ground vibration happens in the driving phase; (2) radial wave has a distinct amplification effect on the dunes; but does not happen to vertical wave; (3) Compared the ground vibration caused by sand pile driving with different national norms, it was concluded that the buildings more than 10 meters away from the vibration source generally have a very low damage probability.
Keywords: construction vibration, sand pile driving, vibration norms

關鍵字(中)

★ 施工振動
★ 擠壓砂樁
★ 振動規範

關鍵字(英)

★ construction vibration
★ sand compaction pile
★ vibration norms

論文目次

第一章緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3 研究方法與流程 2
1.4 研究內容與架構 3
第二章文獻回顧 4
2.1 施工振動 4
2.2 振動衰減特性與影響 11
2.3 反應譜理論 18
2.4 各國振動管制規範 22
2.4.1 美國USBM振動規範 24
2.4.2 德國標準 DIN 4150 (1986) 25
2.4.3 英國BS5228-2 (2009) 27
2.4.4 其他國家之振動標準 28
2.5 國內常用地盤改良法 36
2.5.1 擠壓砂樁工法 39
2.6 煤灰來源及特性 48
2.6.1 煤灰來源 48
2.6.2 煤灰之處理與應用 49
2.6.3 煤灰之特性 52
2.6.4 煤灰之基本物性 53
第三章研究方法 55
3.1 彈性波種類與行為 55
3.1.1 實體波(body waves) 56
3.1.2 表面波(surface waves) 58
3.1.3 振波在土壤中之行為模式 60
3.2 試驗設備與量測設置方法與規劃 62
3.2.1 擠壓砂樁使用機具 62
3.2.2 振動量測系統介紹 64
3.2.3 量測配置與規劃 66
3.3 資料處理與分析流程 68
3.3.1 分析工具 68
3.3.2 基線修正(based lining) 68
3.3.3 數據取點 69
3.4 振動分析理論 71
3.4.1 快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transform, FFT) 71
3.4.2 反應譜理論 73
第四章擠壓砂樁引致地盤振動之分析 75
4.1 場址地質概況 75
4.2 不同尖峰質點速度定義之分析結果差異 78
4.3 不同施工階段之振波差異 82
4.4 隨不同距離而衰減 90
4.5 PGV隨距離與深度之變化關係 100
4.6 振波往兩側傳遞之差異性 106
4.7 振波隨地形變化之差異 112
4.8 長距離量測結果 118
4.9 振波加速度與速度關係 121
4.10 振波特性研究 124
4.10.1 傅氏頻譜 124
4.10.2 反應譜分析 133
4.11 數據對照各國規範 142
第五章結果與討論 146
參考文獻 149

參考文獻

[1] Wiss, J.F., “Construction vibration: state-of-the-art,” Journal of GeotechnicalEngineering Division, ASCE, Vol. 107, No. GT2, pp. 167-181 (1981).
[2] Blais, F., “Frequency and energy considerations for constructionvibrations,” M.S. thesis,Department of Civil Engineering, Northwestern University, Evanston, IL (1993).
[3] Svinkin, M.R., “Overcoming soil uncertainty in prediction of construction and industrialvibrations,” Uncertainty in the Geologic Environment: from Theory to Practice,Geotechnical Special Publications No. 58, ASCE, Vol. 2, pp. 1178-1194 (1996).
[4] Dowding, C. H., Construction Vibrations, Prentice-Hall, Upper Saddle River, N.J.(1996).
[5] Richart, F.E., Hall, J.R., and Woods, R.D., Vibrations of Soils and Foundations,Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ (1970).
[6] Bornitz, G., “Uber die Ausbreitung der von Groszkolbenmaschinen erzeugtenBodenschwingungen in die Tiefe,” J. Springer, Berlin (1931).
[7] Woods, R.D., and Jedele, L.P., “Energy-attenuation relationships from constructionvibrations,” Proceedings of ASCE Symposium on Vibration Problems in GeotechnicalEngineering, Detroit, Michigan, pp. 229-246 (1985).
[8] Scott J., Joseph Coe, Robert L., and Kim Tanksley,“Different Approaches for Estimating Ground Strains fromPile Driving Vibrations at a Buried Archeological Site”Journal Of Geotechical And Geoenvironmental Engineering,pp.1101-1112(2009).
[9] Attewell, P. D., and Farmer, I. W., “Attenuation of GroundVibrations from Pile Driving,” Ground Engineering, Vol.6, No.4,pp.26-29 (1973).
[10] Theissen, J.R., and Wood, W.C., “Vibration in structures adjacent to pile driving,”Dames and Moor Engineering Bulletin, No. 60, pp. 4-21 (1982).
[11] Athanasopoulos, G.A., and Pelekis, P.C., “Ground vibrations from sheet pile driving in urban environment: measurements, analysis and effects on buildings and occupants,”Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol. 19, No. 5, pp. 371-387 (2000).
[12] K.A.Klein, Moheb A,Soil And Waves, J. Wiley & Sons, New York (2001).
[13] AndersonandQuaas , “The Mexico earthquake of september 19, 1985—effect of magnitude on the character of strong ground motion: an example from the Guerrero, Mexico strong motion network,”Earthquake Spectra, Vol. 4, No. 3, pp. 569-589 (1988).
[14] Seed, Ugas, andLysmer,“Site-dependent spectra for earthquake-resistant design, ” Bulletin of the Seismological Society of America February, Vol. 66,No. 1221-243 (1976)
[15] Siskind, D.E., Stagg, M.S., Kopp, J.W., and Dowding, C.H., “Structure response anddamage produced by ground vibration from surface mine blasting,” USBM RI 8507,Washington, DC (1980).
[16] Swiss Association of Standardization, “Effects of vibration on construction,”Seefeldstrasse9, CH 8008, Zurich, Switzerland (1978).
[17] Ungar, E.E., and White, R.W., “Footfall-induced vibrations of floors supportingsensitive equipment,” Sound and Vibration, Vol. 13, No. 10, pp. 10-13 (1979).
[18] Gordon, C.G., “Generic criteria for vibration-sensitive equipment,” Proceedings of SPIEConference on Vibration Control and Metrology, San Jose, California, pp. 71-85 (1991).
[19] Amick, H., Gendreau, M., Busch, T., and Gordon, C., “Evolving criteria for researchfacilities: vibration,” Proceedings of SPIE Conference 5933: Buildings for NanoscaleResearch and Beyond, San Diego, CA, pp. 16-28 (2005).
[20] Baxter, R.L., and Bernhard, D.L., “Vibration tolerance for industry,” ASME Paper67-PEM-14, Plant Engineering and Maintenance Conference, Detroit, Michigan (1967).
[21] Verhas, H.P., “Prediction of the propagation of train-induced ground vibration,” Journalof Sound and Vibration, Vol. 66, No. 3, pp. 371-376 (1979).
[22] Bolt BA. Earthquakes, W H Freeman Limited, New York(1988).
[23] Rayleigh, L., “On waves propagating along the plane surface of an elastic solid,”Proceedings of the London Mathematical Society, Vol. s1-17, No.1 pp.4-11 (1885).
[24] Esrig,Bachus, “Deep Foundation Improvements：design, construction and testing,” Philadelphia, PA., ASTM ,pp.7-8(1991)
[25] 日本土質工學會，軟弱地盤對策工法－調查‧設計から施工まで－，現場技術者のための土と基礎シリーズ16，第28-29 頁 (1988)。
[26] 杜東岳，「施工地盤振動特性與數值模擬」，博士論文，國立中央大學土木工程學系，中壢 (2010)。
[27] 黃俊鴻、李建中、莊家瑄，「打樁振動對建築結構物影響之評估」，中國土木水利工程學刊，第十五卷，第四期，第631-641 頁 (2003)。
[28] 李全發，「打樁引致之地表振動與鄰房耐震診斷」，碩士論文，國立成功大學建築研究所，臺南 (1993)。
[29] 文慶霖，「以反應譜比值法推球地震時結構物振動行為之研究」，碩士論文，國立中央大學建築研究所，中壢 (2002)。
[30] 鍾天欣，「南部科學園區環境振動之研究」，碩士論文，國立成功大學土木工程學系，台南 (2004)。
[31] 邱信程，「水利回填地土壤改良成效探討-以動力夯實即擠壓砂莊為例」，碩士論文，國立臺灣海洋大學河海工程學系，基隆(2007)。
[32] 陳金溪，軟弱地盤改良工法研究，經濟部，臺北，第131–165頁 (1985)。
[33] 黃俊鴻、葉品毅、呂昱達、林茂榮、郭麗雯，「台中火力電廠灰塘擠壓砂樁工法改良成效評估」，地工技術，第133期，第29-40頁 (2012)。
[34] 李淑芬，「水利回填煤灰之大地工程性質」，碩士論文，國立中央大學土木工程學系，中壢 (2010)。
[35] 林炳炎，飛灰用在混凝土中，現代營建雜誌社，台北，第1-6頁(1991)。
[36] 林志棟、陳惠峰，「台灣電力公司之火力發電廠產灰概要」，台灣地區飛灰混凝土應用研討會（一）專輯，中壢，第19-1~19-8頁(1992)。
[37] 賴正義、劉昌民、張玉金，「含煤灰之可流動材料的工程性質研究」，台灣電力公司研究報告，No. 114，台北(1991)。
[38] 賈尚星、周亮，「粉煤灰地基土工程性質研究」，資源環境與工程，第二十一卷，第三期，第249-251頁(2007)。
[39] 林平全，飛灰混凝土，科技圖書股份有限公司，台北，第5-26頁(1989)。
[40] 行政院公共委員會，公共工程飛灰混凝土使用手冊，行政院公共委員會，台北，(1999)。
[41] 王斌、梁韵、許丹、趙莉花，「電廠粉煤灰資源綜合利用現狀及展望」，南水北調與水利科技，第七卷，第二期，第97-99頁(2009)。
[42] 溫彥峰、遍京紅、蔡紅，「凝硬和凍融作用對乾儲粉煤灰的力學性. 質的影響」，岩土工程學報，第㆓十㆓卷，第㆔期，第275-278.頁（2000）
[43] 林資凱，「水利回填煤灰之大地工程性質」，碩士論文，國立中央大學土木工程學系，中壢 (2001)。
[44] 莊家瑄，「打樁引致地盤振動之數值模擬」，碩士論文，國立中央大學土木工程學系，中壢 (2003)。

指導教授

黃俊鴻(HUANG,JYUN-HONG)

審核日期

2013-8-29

推文