高壓噴射灌漿工法應用於粉質黏土與細砂互層地盤之研究

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游明泰(Ming-Tai Yu) 查詢紙本館藏

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土木工程學系在職專班

論文名稱

高壓噴射灌漿工法應用於粉質黏土與細砂互層地盤之研究

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摘要(中)

本研究之地質由上而下約可概分為五個層次，即：(1)粉質細砂夾砂性粉土層 (2)粉質黏土層 (3)粉質細砂與砂性粉土互層 (4)粉質黏土層 (5)黏質粉土夾細砂層。
依液化潛能評估結果顯示，當本地層承受水平地表加速度為0.141g時，土層之安全係數均大於1.0，符合耐震規範之要求。當承受水平地表加速度為0.495g時， 20m範圍內砂性土層具有液化潛能。
基地土層於液化前或液化時之容許支承力均小於基礎偏心荷重29.4T/m2，故容許支承力將有不足之虞。因此為確保上部建物之安全，本地層規劃實施地盤改良，以提高土壤之支承力。本研究基地改良範圍著重於淺層之改良(GL.-5.8m～GL.-15.85m)，採改良樁徑1m之高壓噴射灌漿樁，改良深度為整地後之GL.-5.8m～-11.65m(Ir=3.1%)、GL.-11.65m～-15m(Ir=12.6%)。
經現地施工取樣試驗，GL.-6.65m～ -11.65m(現地地表下5.8～10.8m處)，樁體無圍壓縮強度設計值qu≧8 .0kg/cm2，現地共施作78支，取樣5支，無圍壓縮試驗強度最低為29.6 kg/cm2，最高為63.7 kg/cm2，平均值為47.24 kg/cm2，均大於設計強度qu（8.0 kg/cm2）。
GL.-11.65m ~ -15.85m(現地地表下10.8~15m處)，樁體無圍壓縮強度設計值qu≧19.0 kg/cm2，現地共施作274支，取樣35支，無圍壓縮強度最低為32.0kg/cm2，最高為65.0kg/cm2，平均值為49.75 kg/cm2，均大於設計強度qu（19.0 kg/cm2）。
本類地質採改良樁徑1m之高壓噴射灌漿樁，改良深度為整地後之GL.-5.8m～-11.65m(Ir=3.1%)、GL.-11.65m～-15m(Ir=12.6%)，此設計方式於國內並未有實際案例，僅土耳其曾有相類似設計案例（粉質砂層採用改良率Ir=7%，其他土層採Ir=2%），且於1999年土耳其大地震後，地表無結構損壞及土壤噴砂或沉陷情形。故此設計思維如能於國內所廣泛接受，則將可有效減低工程施工經費，提升獲利。

摘要(英)

The purpose of this paper is to study improvement of liquefied soil by using the construction technique of High Pressure Jet Grouting (HPJG). When the maximum horizontal ground acceleration is greater than 0.495g, within 20 meters of the testing spot, the ground is capable to liquefy. The construction site in the case study is presented with a weak ground interbeded with silty clay and sand. According to the on-site sampling report, the layer at 4.5 to 20 meters below the ground level is tested as medium liquefaction. The use of HPJG has proved improvement of the site ground. Discussion of economical feasibility by using HPJG also reveals that the effective savings of 42.25% of the total is achieved.

關鍵字(中)

★ 地盤改良
★ 土壤液化
★ 粉質粘土與細砂互層地盤
★ 高壓噴射樁

關鍵字(英)

★ silty clay and sand interbeded ground
★ ground improvement
★ High Pressure Jet Grouting
★ soil liquefaction

論文目次

第一章緒論 1
1.1 前言 1
1.1.1土壤液化成因 1
1.1.2土壤液化之災害 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究目的 3
1.4 研究範圍 3
1.5 研究流程 3
第二章文獻回顧 6
2.1 土壤液化潛能分析 6
2.1.1 土壤液化現象 6
2.1.2 地震分區 7
2.1.3 用途係數 8
2.1.4 耐震設計規範要求 9
2.1.5 土壤液化評估方法 9
2.1.6 土壤液化損害評估 15
2.1.7 液化地層土質參數之折減 17
2.1.8 液化地層震陷潛能評估 18
2.1.9 液化與沉陷相關性之探討 19
2.1.10 地震引致之下陷行為 19
2.1.11 SPT-N值評估震陷潛能之方法 19
2.2抗液化措施 20
2.3基礎支承力評估 20
第三章地盤改良工法評估與設計 22
3.1 工法評估 22
3.2 高壓噴射灌漿工法 24
3.2.1 複合土壤剪力強度 24
3.2.2地盤改良設計 24
3.2.3 地盤改良樁應力分擔比 30
3.2.4 地盤改良後土壤變形模數 31
3.3 地盤改良後安全性檢核 33
3.3.1 地盤改良後基礎支承力分析 33
3.3.2 地盤改良後基礎靜態沉陷量分析 36
3.3.3 地盤改良後基礎沉陷與液化震陷量分析 38
3.3.4 地盤改良後土壤垂直地盤反力係數Kv值 40
第四章資料蒐集與分析 43
4.1資料蒐集 43
4.1.1 法規調查與面積計算 43
4.1.2 基礎型式 44
4.1.3 地質情況 44
4.1.4 地下水位 45
4.2 資料分析 48
4.2.1 液化評估 48
4.2.2 基礎支承力及沉陷量分析 52
第五章地盤改良施工紀錄及現地取樣試驗 63
5.1 地盤改良施工紀錄 63
5.1.1 施工步驟 63
5.1.2 施工紀錄 63
5.2 試驗項目及現地取樣 65
5.2.1 單軸壓縮強度試驗 65
5.2.2 改良成效檢驗、數量 65
5.2.3 合格之標準值 65
5.2.4 現地取樣試驗 66
5.3 成效驗證 67
5.3.1黏性土層無圍壓縮強度 67
5.3.2砂性土層無圍壓縮強度 67
5.3.3樁體樁徑 68
第六章結論與建議 69
6.1 研究結論 69
6.2 研究建議 70
6.3 研究貢獻 70
6.4 後續研究建議 70
參考文獻 71
附錄 73

參考文獻

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指導教授

陳介豪(Jieh-Haur Chen)

審核日期

2006-7-21

推文