臺灣博碩士論文加值系統

依營造安全衛生設施標準第五十五條規定，「勞工從事露天開挖作業，其垂直開挖最大深度在1.5公尺以上，應設擋土支撐」，因此當管線埋設開挖深度超過上述標準時，一般均採用鋼軌樁（或鋼版樁）來施作，但此工法遇到卵礫石層，因施打困難且易產生振動與噪音等二次公害及糾紛問題，為改進此一缺失，希望能用門型擋土架來取代鋼軌樁（或鋼版樁）工法，並進一步探討其運用到不同土層可行性，以擴大其效益。
由於使用門型擋土架之先決條件為管溝開挖後土壤自立性需佳，所以本研究是將不同土層進行管溝開挖後之穩定分析，將分析結果依地質現況可選擇之擋土工法製成流程圖，同時亦對門型擋土架作安全檢核，藉由施作的工程案例來驗證及修正，最後將相關資料作整理分析，並將門型擋土架與鋼軌樁（或鋼版樁）工法列表作比較。
由研究所得結果，證實門型擋土架在土壤無支撐自立高度大於管溝開挖深度且地下水位低於管溝開挖面的土層是非常適用的工法。對於地下水位高於管溝開挖面的土層，若能有效降低水位至管溝開挖面下，則門型擋土架仍可使用；而降水不易的鬆砂土層及標準貫入試驗N<4與含水量ω≧液限（LL）之軟弱粘土層，因開挖時產生的滲流或塑性流動，易使管溝發生坍塌而無法開挖成型，致門型擋土架無法使用，是本工法唯一的缺失。就整個管線工程而言，只要土壤無支撐自立高度大於管溝開挖深度且地下水位低於開挖面的任何土層，門型擋土架相較鋼軌樁（或鋼版樁）工法，不僅施工費低、施工性佳且安全性高，亦較符環保要求，本研究結果可提供其他管線單位設計及施工之參考。

摘　要 I
誌　謝 II
目　錄 III
表目錄 VI
圖目錄 VII
照片目錄 IX
第一章　緒論 1
1.1研究背景與動機： 1
1.2 研究目的與方法 4
1.3 論文架構 4
第二章　文獻回顧 7
2.1引言 7
2.2土壓力理論 7
2.2.1側向土壓力 7
2.3視土壓力 11
2.3.1 側向土壓力與視土壓力之差異 11
2.3.2 視土壓力 11
2.4 支撐荷重計算 15
2-5管溝開挖擋土工法之介紹 16
2-5-1明挖斜坡式工法 16
2-5-2自立式垂直工法 17
2-5-3擋土壁工法 18
第三章　管溝開挖之穩定分析 27
3.1管溝開挖的破壞模式 27
3.2土壤之剪力強度 28
3.3基質吸力 29
3.4不飽和強度模式 30
3.5各土層之穩定分析 34
3.5.1卵礫石層 34
3.5.2砂土層 40
3.5.3粘土層 45
3.6管溝擋土工法之選擇 48
第四章　門型擋土架之相關設計與檢核 51
4.1擋土支撐設計要求 51
4.2擋土支撐系統組件設計 51
4.2.1橫檔（Wale）設計 51
4.2.2 主樁設計 55
4.2.3 水平支撐（Strut）設計 55
4.3門型擋土架之檢核 55
4.3.1基本假設 56
4.3.2門型擋土架於各土層之應力檢核 56
第五章　門型擋土架與鋼軌樁（或鋼版樁）工法之比較 66
5.1開挖案例分析 66
5.2支撐工法之比較與結果 79
第六章　結論與建議 84
6.1 結論 84
6.2建議 85
參考文獻 86
附錄一：地下公共管線分類 88
附錄二：打樁工法可能引起那些二次災害 90

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