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研究生:邱柏衡
研究生(外文):Bor-Heng Chiou
論文名稱:豎井與隧道水平聯絡道交叉段之掘進變形行為探討
論文名稱(外文):The Research of the Deformation Behavior of the Cross Section of the Shaft and Ventilator During the excavation
指導教授:陳志南陳志南引用關係
指導教授(外文):Chee-Nan Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:營建工程系
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:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:119
中文關鍵詞:豎井變形交叉段聯絡道
外文關鍵詞:shaftdeformationcross sectionventilator
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豎井除具有通風功用外,在施工階段亦可增加開挖工作面,如採用沉挖工法由地表向下開挖,至預定深度後再水平轉向開挖聯絡道與主隧道。此種不同轉向的開挖方式,以往常使用二維的數值分析,配合經驗及放大安全係數來探討,對其實際三維情況無法深入瞭解。本研究藉由三維數值分析程式FLAC3D,針對豎井垂直開挖及水平轉向續挖聯絡道等不同掘進方向的開挖階段,來探討豎井與聯絡道開挖面周圍岩體之掘進變形行為。並將不同岩體性質( RMR=30、50、70)下,所得之結果加以比較。
分析結果顯示,豎井開挖面上與聯絡道銜接處的最大徑向應變增量均發生在破孔階段,增量介於變形總量(包含豎井及東西聯絡道上半斷面開挖完成)二分之一到三分之二。而聯絡道上的斷面之內空收斂最大增量均發生在聯絡道開挖時,位於先挖聯絡道的斷面之ΔH1、ΔD1與ΔD2,在先挖聯絡道開挖階段約達終量之70% ; 而位於後挖聯絡道的斷面之ΔH1、ΔD1與ΔD2,在後挖聯絡道開挖階段則約達80%。但兩者在豎井及聯絡道開挖完成後所量測結果幾乎相等。

The shafts have the benefits not only ventilation but also increasing the working face. The sinking method is often adopted. The shaft construction always excavates down world from the ground and turn to horizontal excavation of ventilator and the main tunnel.
In the past, for the two directions excavation, only two-dimensional analysis could be used, combined with experiences and the safety factor to study the behavior of three-dimensional intersection of tunnel, but the actual condition couldn’t be known thoroughly. The three-dimensional analysis program FLAC3D was used in this investigation, the deformation around the connection of the shaft and ventilator are analyzed.
The analytic results show that the maximum increment of radial strain happens during the penetration, and produces one half to two thirds final deformation. The 70% of inner convergence ΔH1、ΔD1 and ΔD2 happens while top heading of pre-excavated is excavated, and 80% happens for post-excavated. However, the final deformation of the pre-excavated and post-excavated are both almost the same.

目 錄
摘 要…………………………………………………………………….. I
ABSTRACT…………………………………………………………….. II
誌 謝……………………………………………………………………III
目錄IV
表目錄VI
圖目錄VII
第一章 緒論1
1.1 前言1
1.2 研究動機1
1.3 研究內容2
第二章 文獻回顧3
2.1 隧道掘進變形相關影響因素3
2.2 隧道交叉段之三向度行為8
2.3 隧道交叉段開挖對主隧道應力影響10
第三章 數值分析模式12
3.1 FLAC3D理論架構12
3.2 分析流程15
3.3 三維數值分析網格建立16
3.4 基本假設19
3.5 材料參數的選定21
3.6 開挖步驟及符號定義說明…………………………….. 26
第四章 數值分析結果與討論29
4.1 隧道掘進階段與測站29
4.2 豎井上測點之掘進變形探討30
4.3 豎井破孔後先挖(西行)聯絡道之掘進變形探討35
4.4 豎井破孔後後挖(東行)聯絡道之掘進變形探討37
4.5 掘進相對變位探討39
4.6 隧道斷面變形42
4.7 好壞不同岩體中挖掘之比較45
第五章 結論與建議50
5.1 結論50
5.2 建議52
參考文獻53

參考文獻
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