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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳億霖
研究生(外文):Chen,Yi-Lin
論文名稱:砂土地盤高壓噴射改良樁之承載力評估方法之研究
論文名稱(外文):The Study of evaluate method of High Pressure Jet Pile in Sand
指導教授:沈茂松沈茂松引用關係
指導教授(外文):Mau-Song,Sheen
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:土木工程與防災科技研究所
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:2007
畢業學年度:95
語文別:中文
論文頁數:121
中文關鍵詞:高壓噴射改良樁靜樁載重試驗動力打樁分析
外文關鍵詞:High-pressure jetting pilestatic load testPDA
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高壓噴射改良樁在高透水性的砂土地盤很難成型,在地下水上方無法利用地下水的圍束力,故所灌注出來的高壓噴射改良樁,難以控制樁體大小,本文研究透過控制CCP樁(Chemical Churning Pile)之鑽桿拔昇速度、鑽桿轉速、噴漿壓力及漿液凝固時間等參數,求出高壓噴射改良樁在地下水位上方之鬆砂地盤成型參數。
CCP改良樁體在63天後進行PDA動力打樁分析試驗(Pile Driving Analysis),因樁體強度仍嫌不足,除了難以固定加速度計與應變計外,PDA試驗之反射波波型不良,不易分析,研判為樁體成型不規則反射波受干擾、樁體強度太低張力波無法回波、PDA分析儀無法反應改良樁之抗壓力、抗拉拔力及樁完整性,故本研究建議高壓噴射成型改良樁仍以靜載重試驗求其承載力。
高壓噴射改良樁在地下水位上方之鬆砂地盤成型之斷面不規則,其大小直徑比為1.14~1.88。在靜樁載重下,其表皮摩擦力難以發揮,故只有樁之尖端抗力提供承載力。故本研究建議改良樁之承載力只取尖端抗力。
It is often to see that chemical churning pile (CCP) can not be formed successfully in permeable ground with high groundwater level. In addition, it is difficult to control the size of CCP. In this study, parameters commonly used in grouting, such as rotation and rise-up velocity of rod, jetting pressure and hardening time are explored in order to define suitable parameters of use of CCP in loose sand with high groundwater level.
In this study, CCP is first tested by pile driving analysis (PDA) in 63 days after it was installed. However, the reflection wave of PDA is not as good as it is expected. This method is not capable to evaluate the compressive and tension bearing capacity and integrity of the pile. It is therefore suggested the static pile load test should be applied instead of PDA.
It is also found that the cross section of pile is not regularly and its diameter ratio is 1.14 to 1.88. Further, the skin friction force is hard to develop during static loading test so only tip resistance is generated. Such behaviour is similar to the underpinning pile used in deep excavation for taking load from adjacent structure. Only tip resistance should be considered for bearing capacity (qb ) of CCP and it is suggested that qb is equal to 20 times SPT-N value times area of cross section of pile tip (Ab).
中文摘要 --------------------------------------------------------------------------- i
目錄 --------------------------------------------------------------------------- ii
表目錄 --------------------------------------------------------------------------- v
圖目錄 --------------------------------------------------------------------------- vii
照片目錄 --------------------------------------------------------------------------- x
符號說明 --------------------------------------------------------------------------- xii
第一章 緒論--------------------------------------------------------------------- 1
1.1 研究動機--------------------------------------------------------------- 1
1.2 研究方法--------------------------------------------------------------- 1
第二章 文獻回顧--------------------------------------------------------------- 2
2.1 高壓成型樁之種類與施工方法------------------------------------ 2
2.2 高壓成型樁斷樁原因探討------------------------------------------ 4
2.2.1 斷樁的形成和原因--------------------------------------------------- 4
2.2.2 斷樁的預防------------------------------------------------------------ 5
2.2.3 施工成效檢驗--------------------------------------------------------- 5
2.3 高壓成型樁在不同土壤施工之行為------------------------------ 5
2.3.1 高壓灌漿對連續壁之影響------------------------------------------ 6
2.3.2 壁體外擠之機制討論------------------------------------------------ 6
2.3.3 材料配合比例--------------------------------------------------------- 6
2.3.4 噴漿時之適宜壓力及速度------------------------------------------ 6
2.3.5 N≧8之黏性地盤高壓灌漿之上舉-------------------------------- 7
2.4 樁静重試驗------------------------------------------------------------ 8
2.4.1 標準加載法------------------------------------------------------------ 8
2.4.2 直接法之標準載重法------------------------------------------------ 8
2.4.3 循環加載法------------------------------------------------------------ 8
2.4.4 標準載重試驗完後再加壓法--------------------------------------- 8
2.4.5 定時試驗法------------------------------------------------------------ 8
2.4.6 單樁等比例貫入法--------------------------------------------------- 8
2.5 壓力樁承載力設計理論--------------------------------------------- 9
2.5.1 單樁承載力公式推導----------------------------------------------- 9
2.5.2 Meyerhof法------------------------------------------------------------ 10
2.5.3 建築技術規則建築構造篇-基礎設計(民國90年)-------------- 11
2.5.4 靜樁載重承載力之研判--------------------------------------------- 11
2.6 PDA動力打樁介紹--------------------------------------------------- 13
2.6.1 PDA動力打樁之波傳力學原理------------------------------------ 13
2.6.2 動力打樁公式分析--------------------------------------------------- 19
2.6.3 PDA應用程式介紹--------------------------------------------------- 20
2.6.4 PDA系統之應用------------------------------------------------------ 21
2.6.5 PDA系統之操作------------------------------------------------------ 22
2.7 CCP樁當作鄰房托基或穩定樁之設計--------------------------- 22
2.7.1 托基樁與穩定樁之設計原則--------------------------------------- 22
2.7.2 擋土開挖之鄰房保護托基設計------------------------------------ 22
第三章 高壓成型改良樁之成型與承載力分析--------------------------- 24
3.1 高壓成型改良樁之成型與承載力分析--------------------------- 24
3.1.1 地下水下方之高壓成型樁------------------------------------------ 24
3.1.2 地下水上方之高壓成型樁----------------------------------------- 25
3.1.3 高壓成型樁之樁體形狀------------------------------------------------ 26
3.2 CCP改良樁之靜載重模式------------------------------------------ 26
3.3 改良樁動力打樁分析模式------------------------------------------ 27
3.4 改良樁靜動載試驗程序--------------------------------------------- 28
3.5 PDA動力打樁分析完整性------------------------------------------ 28
第四章 改良樁模型砂槽之試驗--------------------------------------------- 30
4.1 實驗儀器與設備------------------------------------------------------ 30
4.2 改良樁模型砂槽之試驗方法--------------------------------------- 30
4.2.1 靜樁載重試驗步驟--------------------------------------------------- 30
4.2.2 動力打樁試驗方法--------------------------------------------------- 31
4.3 地下水上方鬆砂地盤之CCP成型樁施作----------------------- 32
4.3.1 鬆砂地盤之CCP成型樁施作參數探討-------------------------- 32
4.3.2 鬆砂地盤之CCP成型樁之單軸抗壓強度------------------------ 33
4.3.3 18支樁校內試驗CCP改良樁之樁徑比-------------------------- 34
4.4 地下水位上方鬆砂地盤CCP成型樁之靜樁載重試驗-------- 34
4.4.1 靜樁載重試驗結果--------------------------------------------------- 34
4.4.2 靜樁載重之分析結果------------------------------------------------ 35
4.5 打樁動力分析結果分析--------------------------------------------- 36
4.5.1 加速度計與應變計之固定方式------------------------------------ 36
4.5.2 動力打樁分析結果------------------------------------------------------ 37
4.5.3 改良樁與預力混凝土樁壓力波波速比較-------------------------- 38
第五章 結論與建議---------------------------------------------------------------- 39
5.1 結論------------------------------------------------------------------------- 39
5.2 建議------------------------------------------------------------------------- 40
參考文獻 -------------------------------------------------------------------------------- 41
作者簡介 -------------------------------------------------------------------------------- 121
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9.蘇鼎鈞、王劍虹(1994),「高壓噴射灌漿工法及試灌案例探討」,地工技術,第47期,第71~83頁。
10.王劍虹(1984),「淺談高壓噴射灌漿工法」,地工技術,第8期,第88-93頁。
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38.秦中天、陳皆儒、孫介文、王劍虹(2004),「大地工程規範的新趨勢-可靠度設計」,岩盤工程研討會論文集。
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