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論文中文名稱:雙圓型潛盾隧道地表沉陷之三維數值模擬分析-以機場捷運線臺北三重段為例 [以論文名稱查詢館藏系統]
論文英文名稱:Three Dimensional Finite Element Analysis on Ground Surface Settlement 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:100
出版年度:101
中文姓名:楊尉成
英文姓名:Wei-Cheng Yang
研究生學號:99428026
學位類別:碩士
語文別:中文
口試日期:2012-07-07
論文頁數:103
指導教授中文名:陳水龍
口試委員中文名:魏敏樺;陳逸駿;陳卓然
中文關鍵詞:雙圓型潛盾隧道有限元素地表沉陷現場監測縱向變形先期變位量
英文關鍵詞:Double-o-tube (DOT)Shield Tunnel Finite Element (FE)Ground SettlementIn-situ MonitoringLongitudinal DisplacementInitial Displacement
論文中文摘要:雙圓型潛盾機開挖向前推進,引致土體內部狀況改變,造成地盤在垂直、橫向及縱向三個方向上之變位,實際上乃為一個三度空間問題。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 3D Tunnel套裝軟體,以三向度分析模型來模擬實際之雙圓型潛盾隧道開挖情形。雙圓型潛盾隧道(Double-O-Tube Shield Tunnel) 案例以PLAXIS數值分析7處監測斷面之地表沉陷量,繪出地表沉陷之縱向變形量曲線及找出開挖面前方之先期變形曲線關係,並與現場監測沉陷觀測資料及經驗公式進行地表沉陷槽相互比較,由分析成果驗證Plaxis 3D Tunnel應用於雙圓型潛盾隧道施工引致地表沉陷分析之適用性,期能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 internal conditions of a soil body are altered as the double-o-tube shield tunnel boring machine advances, leading to ground displacements in vertical, horizontal and longitudinal directions. In reality, it is a 3-dimentional issue. The Contract CA450A of Taipei-Sanchong Section, Taoyuan International MRT Line was selected for the study. The finite element analysis program, Plaxis 3D Tunnel, was introduced to generate a 3D analysis model for the simulation of excavation of double-o-tube (DOT) shield tunnel in reality. 7 monitoring cross sections were selected in the DOT shield tunnel for the analysis of ground settlement using PLAXIS. The longitudinal displacement of ground settlement vs. the initial displacement in front of the excavation surface was plotted, and compared with the ground settlement troughs developed using the in-situ monitoring data and empirical formulae. The analysis result demonstrated the feasibility of using Plaxis 3D Tunnel for ground settlement analysis in the construction of DOT shield tunnel. It is hoped that the result will serve as a reference for DOT shield tunnel construction and experience to pass down to future engineers and researchers.
論文目次:目錄
誌謝 i
摘要 ii
ABSTTACT iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 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經驗評估法 7
2.3 潛盾隧道施工引致地表沉陷之縱向變形曲線 14
2.4 潛盾隧道施工引致地表沉陷之數值分析法 16
第三章 桃園國際機場捷運線CA450A標案例 18
3.1工程概述 18
3.1.1基地位置及環境概況 18
3.1.2工程內容 20
3.1.3地層與地下水 22
3.2 潛盾隧道施工情形 23
第四章 數值分析方法與參數選用 28
4.1 Plaxis 3D Tunnel Version2程式簡介 28
4.2 基本假設 35
4.3 雙圓型潛盾隧道開挖分析流程 34
第五章 潛盾隧道分析及探討 39
5.1潛盾隧道分析斷面資料 39
5.2潛盾隧道之地層及材料參數選用 40
5.3潛盾隧道監測斷面數值分析 41
5.3.1數值分析及成果比對 41
5.3.2 地表沉陷之縱向變形曲線分析 55
5.3.3監測斷面分析成果 62
5.4 實際案例比較 64
5.4.1實際案例之土層參數選用 64
5.4.2實際案例分析成果 70
5.4.3實際案例成果評估 73
第六章 結論與建議 74
6.1結論 74
6.2建議 75
參考文獻 76
附錄 81
潛盾隧道7處監測斷面之監測資料 81
潛盾隧道7處監測斷面引致地表沉陷數值分析成果 89
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