簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 許偉德
Wei-De Syu
論文名稱： 初始主應力垂直與旋轉45度對馬蹄形隧道開挖後之力學行為對比探討
The Mechanical Behavior Comparison of Horseshoe Tunnel Excavation under the Initial Principal Stress Orientation of Vertical and Rotating 45 Degree
指導教授： 陳志南
Chee-Nan Chen
口試委員: 彭桓沂
林志森
陳堯中
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： 2018
畢業學年度： 106
語文別： 中文
論文頁數： 187
中文關鍵詞： 馬蹄形隧道 、主應力方向 、FLAC
外文關鍵詞： horseshoe tunnel, the orientation of principal stress, FLAC
相關次數： 點閱：147  下載：2 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  •  上一筆

    • 本研究利用二維數值分析工具FLAC程式5.0版本進行分析，模擬馬蹄形隧道於主應力方向垂直時，且不同之K值 (K=0.5、1、2、3) 與處置深度 (H=300、400、500、600 m) 之高強度花崗岩盤 (q_u=109 MPa) 中開挖，就其應力調整、位移分佈、塑性區發展與安全係數評估進行探討，隨後再延伸至主應力方向傾斜45度時，與不同之N值與處置深度下開挖進行對比探討。本研究成果顯示，在主應力方向為垂直時，當處置深度為300米以上且K值為3時，馬蹄形之角隅沿著側壁直到頂拱會產生塑性區，而在主應力方向傾斜45度之情況下，僅有當處置深度為500米以上且N值為3時，位於右角隅處才開始產生塑性區，且其產生塑性區之位置其安全係數為所有測點中最小值。

    This study analysis the mechanical characteristics of nuclear waste disposal tunnel after excavation with FLAC 5.0 version, the mechanical characteristics including stress, displacement, plasticity development and the factor of safety under excavation in high-strength granite (qu=109 MPa) with different K (K=0.5, 1, 2, 3) and disposal depth (H=300, 400, 500, 600 m) when the orientation of principal stress is vertical and rotating 45 degree.The study shows the plasticity zone will develop at wall and roof of horseshoe tunnel when the K equal to 3 and disposal depth over 300 m under the orientation of principal stress is vertical; the plasticity zone will develop at right corner when the K equal to 3 and disposal depth over 500 m under the orientation of initial principal stress is 45 dgree.

    論文摘要 ABSTRACT 誌謝 目錄 圖目錄 表目錄 第一章 緒論 1.1 前言 1.2 研究動機與目的 1.3 研究方法與流程 1.4 論文內容 第二章 文獻回顧 2.1 岩石材料之破壞準則 2.2 圓形與馬蹄形隧道於岩盤中開挖之力學行為 2.3 岩體之現地應力 第三章 分析方法說明 3.1 FLAC之背景與理論 3.1.1 發展歷史 3.1.2 運算原理 3.2 FLAC之數學模式 3.3 FLAC之組合律模型 3.4 FLAC之基本術語 3.5 數值模擬建置方法 3.5.1 模擬目標 3.5.2 建置流程 3.5.3 邊界範圍與束制條件 3.5.4 岩體參數選定 3.5.5 初始應力驗證 第四章 馬蹄形隧道於不同深度與K值之初始應力情況下開挖數值分析 4.1 馬蹄形隧道開挖之力學行為探討 (H=300 m、K=1) 4.1.1 開挖面上之測點佈設 4.1.2 開挖面上與開挖面後之應力分析 4.1.3 開挖面上與開挖面後之位移分析 4.1.4 塑性區與安全係數評估 4.2 於四種不同K值情況下馬蹄形隧道開挖之力學行為分析與比較 (H=300 m、K=0.5、1、2、3) 4.2.1 開挖面上與開挖面後之應力分析 4.2.2 開挖面上與開挖面後之位移分析 4.2.3 塑性區與安全係數評估 4.3 於四種不同深度情況下馬蹄形隧道開挖之力學行為分析與比較 (H=300、400、500、600 m、K=1) 4.3.1 開挖面上與開挖面後之應力分析 4.3.2 開挖面上與開挖面後之位移分析 4.3.3 塑性區與安全係數評估 4.4 於四種不同K值與四種不同深度情況下開挖之力學行為分析與比較(H=300、400、500、600 m、K=0.5、1、2、3) 4.4.1 開挖面上與開挖面後之應力分析 4.4.2 開挖面上與開挖面後之位移分析 4.4.3 塑性區與安全係數評估 第五章 馬蹄形隧道於四種不同深度與三種不同N值之初始應力且主應力傾斜45度情況下開挖後對比探討 5.1 於主應力傾斜45度情況下馬蹄形隧道開挖之力行為探討 (θ=45°、H=300 m、N=2) 5.1.1 初始應力施加與測點佈設方式 5.1.2 開挖面上與開挖面後之應力分析 5.1.3 開挖面上與開挖面後之位移分析 5.1.4 塑性區與安全係數評估 5.2 於主應力傾斜45度且四種不同N情況下馬蹄形隧道開挖之力行為分析與比較 (θ=45°、H=300 m、N=1、2、3) 5.2.1 開挖面上與開挖面後之應力分析 5.2.2 開挖面上與開挖面後之位移分析 5.2.3 塑性區與安全係數評估 5.3 於主應力傾斜45度且四種不同深度情況下馬蹄形隧道開挖之力行為分析與比較 (θ=45°、H=300、400、500、600 m、N=2) 5.3.1 開挖面上與開挖面後之應力分析 5.3.2 開挖面上與開挖面後之位移分析 5.3.3 塑性區與安全係數評估 5.4 於主應力傾斜45度且三種不同N與四種不同深度情況下馬蹄形隧道開挖之力行為分析與比較 (θ=45°、H=300、400、500、600 m、N=1、2、3) 5.4.1 開挖面上與開挖面後之應力分析 5.4.2 開挖面上與開挖面後之位移分析 5.4.3 塑性區與安全係數評估 第六章 結論與建議 6.1 結論 6.2 建議 參考文獻

    1.A. Fakhimi, F. Carvalho, T. Ishida and J.F. Labuz (2002), “Simulation of failure around a circular opening in rock”, International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences.
    2.Andrea Lisjak, Daniel Figi and Giovanni Grasselli (2014), “Fracture development around deep underground excavations: Insights from FDEM modelling”, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering.
    3.E. Hoek and Brown, E.T. (1980a), “Underground Excavations in Rock,” The Institution of Mining and Metallurgy, London.
    4.E. Hoek and C.D. Martin (2014), “Fracture initiation and propagation in intact rock e A review”, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering.
    5.Goodman, R. E. (1989), “Introduction to Rock Mechanics” , 2nd Ed., John Wiley&Sons.
    6.Hoek. Martin (2014), “Fracture initiation and propagation in intact rock e A review”, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering.
    7.Itasca Consultin Group (2002), “User’s Manual.” Fast Lagrangian Analysis of Continua 2D Version 5.0. Minneapolis, Minnesota.
    8.Nick Barton and Baotang Shen (2017) , “Risk of shear failure and extensional failure around over-stressed excavations in brittle rock”, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering.
    9.SKB (2002), “Numerical modelling of fracture displacements due to thermal load from a KBS-3 repository.” TR-02-08.
    10.Zheming Zhu, Yuanxin Li, Jun Xie and Bang Liu (2015), “The effect of principal stress orientation on tunnel stability”, Tunnelling and Underground Space Technology.
    11.台灣電力公司 (2009)，「我國用過核子燃料最終處置初步技術可行性評估報告」，台北。
    12.台灣電力公司 (2015)，「用過核子燃料最終處置計畫潛在處置母岩特性調查與評估階段─潛在母岩特性調查 (104~107年度計畫) 開案簡報」，台北。
    13.陳志南(1998)，「岩體分類及其在隧道工程之應用」，隧道工程實務，科技圖書股份有限公司，第23-48頁，台北。
    14.鄺寶山、王文禮 (1993)，「FLAC程式於隧道工程之實例分析」，地工技術雜誌，第41期，第50-61頁。
    15.林朝宗、何信昌 (1992)，「從地質觀點探討我國核廢料最終處置之對策」，經濟部八十一年度研究發展專題，經濟部。
    16.紀立民 (2002)，「我國用過核燃料深層地質處置概念之初期研究」，核能研究所。
    17.林瑤明 (1996)，「現地應力及應變軟化模式對隧道變形之影響」，碩士論文，國立台灣工業技術學院營建工程技術研究所，台北。
    18.曾正宗 (2010)，「岩石隧道輪進開挖引致之三維應力再分配特性」，博士論文，國立台灣科技大學營建工程系研究所，台北。
    19.邱繼正 (2016)，「不同初始應力作用對馬蹄形隧道於無節理與單一節理岩體中開挖之力學行為探討」，碩士論文，國立台灣科技大學營建工程系研究所，台北。
    20.温修程 (2016)，「核廢料處置隧道開挖之三維力學特性探討」，碩士論文，國立台灣科技大學營建工程系研究所，台北。

    QR CODE