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研究生:趙濟華
研究生(外文):ZHAO, JI-HUA
論文名稱:塊體理論應用於隧道開挖支撐系統之研究
指導教授:黃添坤黃添坤引用關係
指導教授(外文):HUANG, TIAN-KUN
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程研究所
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1992
畢業學年度:80
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:塊體理論隧道支撐
外文關鍵詞:BLOCK-THEORY
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過去進行岩體工程的地下開挖,沒有一套有系統的理論,憑藉著只是由經驗累積而
成的施工法,由開挖現場來判定是否需要加強支撐,對工程安全及進度較難掌握。
1985年,石根華博士及Goodman 教授在美國柏克萊大學發展出塊體理論 (Block
Theory) ,利用集合的觀念說明塊體系統之空間幾何關係,塊體可為任意形狀,其
對於岩塊之穩定性有較可靠的預測,若能應用於地下開挖工程上,必能有相當的成
效。
一般隧道設計僅考慮塊體自重,來決定其破壞型態(為上揚運動,單一面滑動或楔
形破壞)及下滑力,故其支撐的作用即是阻止此類破壞的發生。但實際上,塊體所
承受之外力並非一成不變的,可能會因地下水位的存在或地震力的作用而產生變化
,故原先之破壞型態及下滑力亦會因外力的改變而變化。
因此如何找出一適當的支撐方向,使隧道開挖面的塊體在外力變化下仍能維持穩定
為本論文討論的主題。本論文以塊體理論為基礎,考慮外力變化為地震力時,以立
體投影圖法(stereographic projection)繪製 "平衡區域" (equilibrium regions
) 圖來分析塊體之穩定性,並以QUICK BASIC 語言自行寫一程式 "BLEQ" ,求取 "
平衡區域圖" 並將之直接顯示於個人電腦螢幕上,藉由自重、地震力及所建議的支
撐力大小及方向,使得所產生合力方向之投影落於穩定區及摩擦周線與穩定區之間
的安全區域中,以確保地震時塊體的穩定性。
本文中並藉一隧道實例來說明平衡區域圖的應用。
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