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論文中文名稱:雙圓型潛盾地表沉陷與潛變之數值模擬分析-以機場捷運台北三重段為例 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Finite Element Analysis of Ground Surface Settlement and Creep due to Double-o-tube shield tunneling-A case study of Airport Access MRT [以論文名稱查詢館藏系統]
院校名稱:臺北科技大學
學院名稱:工程學院
系所名稱:土木與防災研究所
畢業學年度:101
出版年度:102
中文姓名:魏育暄
英文姓名:Yu-syuan Wei
研究生學號:100428039
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2013-06-16
論文頁數:144
指導教授中文名:陳水龍
指導教授英文名:Shong-Loong Chen
口試委員中文名:魏敏樺;何政道;陳卓然
口試委員英文名:Meen-Wah Gui;Cheng-Tao Ho;Juo-Jan Chen
中文關鍵詞:雙圓型潛盾隧道有限元素地表沉陷現場監測次要壓密潛變雙曲線小應變Plaxis
英文關鍵詞:Double-O-Tube (DOT) Shield TunnelFinite Element (FE)Ground SettlementIn-situ MonitoringSecondary ConsolidationCreepHyperbolaSmall StrainPlaxis
論文中文摘要:雙圓型潛盾的施作首次出現在台灣。在施工的過程中,雙圓潛盾掘進機向前推進,引致土內部應力改變,造成地表面的沉陷變位,以及經過長時間後的潛變,對於地表面之建築物或是公共設施之安全有著相當重要的影響。本文以桃園國際機場捷運線台北三重段CA450A標工程為案例,運用有限元素法Plaxis軟體,以二維之分析模型來模擬實際雙圓型潛盾開挖情形。本文以7處監測斷面之地表沉陷量。選用Hardening Soil with Small strain Model & Modified Cam-Clay model模式與 Soft Soil Creep土壤模式來模擬分析地表沉陷之垂直向變形曲線,以及歷時地表面所持續發生的沉陷,並且與現場沉陷觀測資料地表沉陷槽相互比較。由分析成果驗證Plaxis模擬與現場監測資料有很好的一致性,並且得到了一系列的分析成果,分析的成果表明了使用了Soft Soil Creep模型在對於雙圓型隧道潛盾分析的長期沉陷預測有著良好的一致性,而Hardening Soil with Small strain Model & Modified Cam-Clay model模式則是對於地表沉陷預測的表現有著良好能力。此成果可供後續雙圓型潛盾隧道工程應用參考及經驗傳承。
論文英文摘要:The paper is a case study of a section of Taoyuan International Airport MRT between Taipei and Sanchong. This project is the first in Taiwan where the Double-O-Tube (DOT) Shield Tunnel is introduced. The advancing of tunneling machine induces ground settlement during DOT shield tunneling, thus impacting the safety of buildings or facilities in neighboring areas. The finite element program Plaxis was used to simulate the process of DOT shield tunneling. The ground settlement at 7 cross sections was analyzed along the tunnel. Three soil models, the Hs Small model and Modified Cam-Clay model and Soft Soil Creep model, were selected to simulate the settlement coming from creep over a long period of time. The simulation result was compared with in-situ monitoring result. The feasibility of using Plaxis for the analysis of ground settlement induced by DOT shield tunneling was verified using both the finite element analysis and in-situ monitoring result. The conclusion may serve as a reference for future shield tunneling practice as well as the passing down of experience.
論文目次:中文摘要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 前言 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究方法與流程 2
1.4論文架構 3
第二章 文獻回顧 5
2.1 潛盾隧道地表沉陷原因 5
2.2潛盾隧道施工引致地表沉陷之數值分析法 8
第三章 桃園國際機場捷運線CA450A標案例 12
3.1工程概述 12
3.1.1基地位置及環境概況 12
3.1.2地層與地下水 15
3.2 潛盾隧道施工情形 16
第四章 數值分析方法與參數選用 21
4.1 Plaxis 2D 程式簡介 21
4.2 基本假設 23
4.3 雙圓型潛盾隧道開挖分析流程 25
第五章 DOT潛盾隧道分析及探討 30
5.1 DOT潛盾隧道分析斷面資料 30
5.2 DOT潛盾隧道之地層及材料參數選用 31
5.2.1數值模擬材料參數 31
5.2.2數值模擬之土壤行為模式 32
5.3 數值模擬 (Hardening soil with Small strain) 45
5.3.1材料參數 45
5.3.2斷面分析成果及比對 50
5.4數值模擬(Modified Cam-Clay) 56
5.4.1材料參數 56
5.4.2斷面分析成果及比對 61
5.5數值模擬(Soft Soil Creep Model) 66
5.5.1材料參數 66
5.5.2邊界條件設定 68
5.5.3斷面分析成果及比對 69
5.6綜合比較 92
5.7 相同土壤釋放應力之比較 96
5.8實際案例與綜合比較分析成果評估 100
第六章 結論與建議 108
6.1結論 108
6.2建議 109
參考文獻 110
附錄 115
A. DOT潛盾隧道7處監測斷面之監測資料 116
B. DOT-HS small model模擬成果 121
C. DOT-MCC model模擬成果 129
D. DOT- SCC model模擬成果 137
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論文全文使用權限:同意授權於2018-07-09起公開