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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:蔡經騰
研究生(外文):Ching-Teng Tsai
論文名稱:開挖支撐土壓力之分佈型態探討
論文名稱(外文):A Study on Soil Earth Pressure Distribution of Braced Excavation
指導教授:黃添坤黃添坤引用關係
口試委員:陳肇成徐登文
口試日期:2015-07-17
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系所
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:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:100
中文關鍵詞:支撐開挖土壓力PLAXIS 2D程式
外文關鍵詞:braced cutearth pressurePLAXIS 2D program
相關次數:
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因應國家及社會建設的需要,設計與施工技術的進步,於是超高樓層建築物與重大的公共工程建設相繼興起,由於這些工程的規模龐大,基礎也愈挖愈深,因此基礎開挖導致的問題也愈來愈多,大部份開挖檔土措施目前已累積相當多的成功案例與經驗。惟對於開挖支撐側壓力分佈型態較無深入瞭解,有鑑於此,本研究針對開挖支撐側向土壓力之分佈型態及其相關力學行為進一步探討。
本研究利用PLAXIS 2D程式進行工程研究範例分析,研究分析結果顯示:
1.於開挖面以上內支撐位置附近有較大之土壓力分佈情形,與一般設計常用之視土壓力分佈有相當程度差異。
2.地表工作荷重對開挖支撐土壓力分佈之改變,多止於開挖面以上部分,貫入深度內影響甚少。
3.開挖面內部近表面部分,有較大之被動土壓驅動情勢。
4.一般工程實務分析開挖支撐之作用力,似乎過於保守,尤其第一階支撐作用力,有過於偏高情形。
關鍵字:支撐開挖,土壓力,PLAXIS 2D程式。


To meet the requirement of developmewnt of society and country, and advanced progress of design and construction, the high-rise buliding and significanly public construction are growing consecutively. The depth of excavation will become larger due to that the scale of those engineering projects are great. Therefore, the derived problem of underground excavation is progressively increased. There are more successfully accumulated cases and experiences for most brace cut facility. However, little understanding is on the distribution of earth pressure for braced cut. Therefore, this research will aim at the distribution of earth pressure for braced cut and relevantly mechanical behavior.
This study performs the analysis for engineering research cases using PLAXIS 2D program. From the analyzed results, it indicates that (1). The large values of earth pressure are found near the braced position above the excavation surface. It differs much compared with those commonly used in engineering design. (2). The effect of ground surcharge on the earth pressure of braced cut is limited to the upper part of excavation. It becomes smaller inside the penetration. (3). The passive earth pressure is apparently mobilized near the surface inside the excavation. (4). It seems to be conservative in the evaluation of strut force using commonly engineering method, especially in the first stage of strut. It is over estimated.
Keywords : braced cut, earth pressure, PLAXIS 2D program.


致謝 i
中文摘要 ii
ABSTRACT iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 xi
符號表 xiii
第一章 緒論 1
1.1研究動機與目的 1
1.2研究方法與流程 2
1.3研究內容 4
第二章 文獻回顧 5
2.1地下開挖支撐系統 5
2.2地下開挖擋土結構之型式 5
2.3懸臂式擋土壁及錨版樁 10
2.4擋土措施及地下水處理 12
2.5擋土設施實務 14
2.6莫爾-庫倫破壞準則 20
2.7 Rankine側向土壓力 21
2.8 Coulomb側向土壓力 24
2.9 Terzaghi-Peck視側壓力分佈 27
2.10地下室開挖穩定性檢討 28
2.11其他相關研究 32
第三章 分析研究方法 33
3.1前言 33
3.2 PLAXIS 2D數值分析程式 33
第四章 研究範例工程設計分析 41
4.1研究範例一 41
4.2研究範例二 55
第五章 研究範例數值分析 67
5.1 研究範例 67
5.2 研究範例分析結果與討論 71
5.3 綜合分析案例討論 95
第六章 結論與建議 98
6.1結論 98
6.2建議 98
參考文獻 100


1.台灣省土木技師公會,「地下開挖支撐系統介紹」(2010)。
2.林婷媚,「雙排樁無支撐擋土結構壁體變形行為之研究」,碩士論
文,國立雲林科技大學營建工程系碩士論文 (2003)。
3.曹耀仁,「不同尺度兩階式擋土牆之力學行為探討」,國立中興大學土木工程學系碩士論文 (2013)。
4.內政部,「建築物基礎構造設計規範」,(2001)。
5.施國欽,「大地工程學(二)基礎工程篇」,台北:文笙書局(2004)。
6.五低慕投輪,「《擋土支撐設計基本》貳、地質調查結果之檢討」,
(2009)。
7.Brooker, E.W. and Ireland,H.O. “Earth Pressure at Rest Related to Stress History,”Canadian Geotechnical Journal,Vol.2,No.1,PP.1~15. (1965)。
8.Das, B. M., Principal of Foundation Engineering, 7th
Edition,Cengage Learning U.S.A (2011)。
9.Jaky,J. “The Coefficient of Earth Pressure at Rest,”Journal of the Society of Hungarian Architects and Engineers, Budapest,Hungary, PP.355~358.(1944)。
10.PLAXIS bv ,PLAXIS 2D Reference Manual P.O. Box 572, 2600 An
Delft,Netherlands (2010)。


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