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研究生: 吳智偉
ZHI-WEI WU
論文名稱: 鄰近建物深開挖有限土體效應之案例探討及應用
Case Study of Deep Excavation with Adjacent Building under Limited Soil Space Condition
指導教授: 林宏達
Horn-Da Lin
口試委員: 王建智
CHIEN-CHIH WANG
呂芳熾
FANG-CHIH LU
鄧福宸
FU-CHEN TENG
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年: 2017
畢業學年度: 105
語文別: 中文
論文頁數: 131
中文關鍵詞: 深開挖有限土體
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  • 本研究探討深開挖有限土體之效應,先就現地案例進行模擬分析,驗證本研所採用之開挖數值模型及輸入參數之合理性。然後,以此數值模型進行假設案例分析,探討有限土體影響因子與壁體變位關係,進而找出影響因子的量化結果及應用。
    研究結果顯示,開挖兩側壁體變位量受到鄰近建物的基礎深度影響,且在鄰房基礎較深的壁體變位,會因鄰近基礎距離與開挖深度之距牆比(L/He)的增加而變大。當距牆比L/He=1.5時,其壁體變位量趨近無限土體之變位量。分析結果顯示,連續壁所受的側向土壓力,也有隨著不同距牆比(L/He)增加而慢慢趨向無限土體之土壓力之現象。本研究針對只有鄰房連續壁的情形下,以不同連續壁深度與不同距牆比(L/He)作探討分析。分析結果顯示,鄰房連續壁深度若在不超過基地開挖深度時,不同距牆比(L/He)之開挖壁體變位量都接近無限土體。而當鄰房連續壁深度大於開挖深度(Ha/He>1)時,其開挖壁體變位雖會隨鄰近建物之連續壁深度及不同距牆比(L/He)僅有些微影響,例如當Ha/He=1.6時在L/He=0.1的條件下,其開挖之壁體變位約減少5%。


    This study investigates the effects of the limited soil space condition on deep excavation with adjacent buildings. First, a field case was simulated to verify the numerical model and input parameters of this study. Then, a series of hypothetical case studies were conducted to study the affecting factors of limited soil space condition on deep excavation. In specific, the quantitative effects on the diaphragm wall displacement and its application are studied.
    Research results show that diaphragm wall displacement of both excavation sides are affected by the foundation depth of the adjacent buildings. If foundation depth is deep enough the diaphragm wall displacement increases with the ratio of the building distance to the excavation depth (L/He). When L/He=1.5, the diaphragm wall displacement is the same as that of the infinite soil space condition. The analytical results show that lateral earth pressure acting on the diaphragm wall increases with the ratio of L/He and converges to the infinite soil pace condition. This study also analyzed the effects of the depth and distance ratio (L/He) of the adjacent foundation wall. Results show that if the depth of adjacent wall is less than the excavation depth, the effect is negligible despites of the L/He ratio. When the depth of the adjacent wall is larger than the excavation depth (Ha/He > 1), the effect is notable but not very significant. For example, when Ha/He=1.6 and L/He=0.1, excavation-induced diaphragm wall displacement is reduced by about 5%.

    論文摘要 III 表目錄 X 圖目錄 XI 第一章 前言 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的及內容 3 第二章 文獻回顧 6 2.1主動土壓力理論 6 2.1.1 Rankine 土壓力理論 6 2.1.2 Coulomb 土壓力理論 8 2.2有限土體之主動土壓力分析評估 9 2.2.1開挖深度轉換法 9 2.2.2庫倫土壓力轉換法 10 2.2.3有限土體主動土壓力修正法 12 2.3.4加勁擋土牆窄牆土壓力評估法 14 2.3.5 有限土體極限平衡法 15 2.4 有限土體對深開挖影響之探討 19 2.4.1有限土體對深開挖擋土壁變形之影響 19 2.4.2有限土體對地表沉陷之影響 26 2.5小結 29 第三章 研究案例彙整及探討 30 3.1案例工程概況 30 3.1.1工區概要 30 3.1.2 工址地層分佈概況 33 3.2施工程序及監測資料成果彙整 34 3.2.1開挖施工順序之簡化 35 3.2.2監測成果彙整及探討 41 3.3案例影響有限土體效應因子探討 50 3.3.1影響有限土體因子 52 3.3.2案例中有限土體效應之探討 54 3.4小結 62 第四章 研究案例數值分析模擬驗證 64 4.1數值分析軟體介紹 64 4.1.1土壤硬化模式 64 4.2 數值模擬參數建立 68 4.2.1數值模擬之邊界條件邊界條件 69 4.2.2土壤參數 71 4.2.3擋土結構參數 72 4.2.3.1連續壁 72 4.2.3.2支撐參數 73 4.2.3.3扶璧 74 4.2.4鄰近建物參數 76 4.3 案例數值模擬分析結果 77 4.3.1 Y-Y'剖面數值模擬結果 79 4.3.2 A-A'剖面數值驗證結果分析 83 4.3.3 小結 86 第五章 假設案例模擬分析探討及應用 88 5.1不同距牆比(L/HE)的分析探討 88 5.2鄰近結構物深度與工區開挖深度比(HA/HE)的分析探討 101 5.3分析結果後之應用 106 第六章結論與建議 110 6.1結論 110 6.2建議 112 參考文獻 113

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