簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 許富順
Hsu, Fu-Shun
論文名稱: 地下管線通過液化區之礫石樁改良研究
指導教授: 蔡錦松
Tsai, Jiin-Song
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2002
畢業學年度: 90
語文別: 中文
論文頁數: 69
中文關鍵詞: 管線液化礫石樁
外文關鍵詞: pipeline, stone column, liquefaction
相關次數: 點閱:65下載:2
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本文以數值分析方式,研究地下管線通過液化區內之礫石樁改良,並探討鋼管管徑、地盤反力係數與礫石樁排水範圍對礫石樁之設置間距之影響。研究內容考慮超額孔隙水壓上昇對砂質地盤反力係數之影響,分析液化後外力對地下管線造成之彎矩值,檢核其彎矩是否超過容許值,藉以判斷達到破壞與否。
    分析結果發現,當管徑越大、土壤滲透係數越大、砂質地盤反力係數越大,則礫石樁之設置間距也隨之增大。礫石樁間距設計時除考慮排水效益外,若能加入支承功能與管線本身強度,則設置間距將可更為加寬,減少礫石樁設置數量。本文並歸納出地下管線抗液化所需之礫石樁設計間距,且提供一簡易設計表以供設計參考。

    目 錄 致謝I 摘要II 目錄III 表目錄V 圖目錄VII 第一章 緒論1 1-1 前言1 1-2 研究動機與目的2 1-3 研究內容與方法3 1-4 論文架構3 第二章 受震區地下管線破壞機制5 2-1 管線種類與特性5 2-2 管線受震破壞類型6 2-3 土壤液化對地下管線之影響9 第三章 礫石樁之研究19 3-1 前言19 3-2 礫石樁之功能19 3-3 礫石樁之設計21 3-3-1 設計原則21 3-3-2 礫石樁設計方法22 3-4 地下管線之礫石樁改良23 3-4-1 礫石樁周圍孔隙水壓消散情形23 3-4-2 地下管線之礫石樁設計24 第四章 地下管線之礫石樁設置間距分析31 4-1 數值分析工具31 4-2 基本假設31 4-3 分析模式32 4-3-1 樑元素長度32 4-3-2 管體模擬34 4-3-3 管體載重35 4-3-4 礫石樁排水影響範圍 35 4-3-5 土壤強度與受液化之強度折減36 4-3-6 分析步驟36 4-4 分析結果37 4-5 礫石樁設計參考值38 4-5-1 簡易設計參考值38 4-5-2 詳細設計流程40 第五章 結論與建議65 5-1 結論65 5-2 建議66 參考文獻 67

    [1]王炳鑫,「台灣九二一集集地震公共給水管線設備損害報告」,中華民國自來水協會會 刊,第十九卷,第一期,第64-81頁,(2000)。
    [2]中華民國自來水協會,「自來水設備工程設施標準解說」,台灣,(1995)。
    [3]中國國家標準,輸水用塗覆裝鋼管,CNS6568。
    [4]日本水道協會,「水道施設耐震工法指針‧解說」,日本,(1997)。
    [5]日本水道協會,「1995年兵庫縣南部地震による水道管路の被害と分析」,日本(1996)。
    [6]台灣省自來水公司,「自來水管埋設工程施工說明書」,台灣,(1997)。
    [7]吉田雅穗、北蒲 勝、宮島昌克、大石 博,「碎石レーン工法による埋設管路の液狀化對策に關する實驗的研究」,土木學會論文集,第459號,I-22,第149~158頁,日本,(1993)。
    [8]吳偉特,「台灣地區地震規模相對應之等量均勻反覆應力作用次數」,中國土木水利工程學會七十二年年會暨慶祝十週年研討會論文集,(1983)。
    [9]吳建閩、王鴻基、陳彥良、龔浩然、洪崇發,「礫石樁應用於抗液化之設計及施工」,地工技術,第78期,第59~74頁,(1996)。
    [10]岩崎敏男、常田賢一、木全俊雄,「地震時砂質地盤液化判定法與耐震設計相關研究」,土木研究所資料,第1729號,第99~108號,日本,(1981)。
    [11]葉耀輝、楊錦懷,「有限元素法探討埋管在土壤液化區之動力行為(一)」,行政院國家科學委員會,防災科技研究報告76-61號,(1988)。
    [12]楊金在,「土層液化的動態分析及其穩定對策-礫石柱排水法」,逢甲學報,第13期,第520~464頁,(1980)。
    [13]蔡錦松,「現有自來水設備耐震及改善之研究-期末報告」,國立成功大學土木工程研究所,台南,(1998)。
    [14]劉宗昇,「礫石排水樁改良地盤之超額孔隙水壓變化情形」,碩士論文,國立成功大學土木工程研究所,台南,(1997)。
    [15]謝旭昇、程日晟,「論筏基設計用地盤反力係數」,地工技術,第53期,第45~54頁,(1996)。
    [16]DAS, Principles of Geotechnical Engineering 3/e, International Thomson Publishing Asia, (1997).
    [17]H. B. Seed, and J. R. Booker, “Stabilization of Potentially Liquefiable Sand Deposits Using Gravel Drains,” Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, Vol. 103, No. GT7, pp. 757~768, (1977).
    [18]J. W. Pease, and T. D. O’Rourke, “Seismic Response of Liquefaction Sites,” Journal of the Geotechnical and Geoenvironment Engineering, ASCE, Vol. 123, No. 1, pp. 37~45, (1997).
    [19]J. S. Tsai, W. C. Wang and F. C. Liu, “Design and Construction of Stone Columns to Mitigate Ground Liquefaction Threat to Buried Pipelines,” Proceedings of Taiwan-Japan Workshop of Lifeline Performance and Disaster Mitigation During Recent Big Earthquakes in Taiwan and Japan, Tainan, Taiwan, pp. 35~40, (2000).
    [20]L. R.L. Wang, “Development of Design Criteria for Lifelines Application,” Proceedings of the Trilateral Seminar-Workshop on Lifeline Earthquake Engineering, Taipei, Taiwan, pp. 265~280, (1985).
    [21]M.Hamada, S.Yasuda, R.Isoyama and K.Emoto, “Study on Liquefaction-Induced Permanent Ground Displacements and Earthquake Damage,” Proceedings of JSCE, No.376, pp. 221~229, (1986).
    [22]Nobuaki Nishio, “Mechanism of Pipeline Failures Caused by Soil Liquefaction During The 1983 NIHONKAI-CHUBU Earthquake,” Structural Engineering/Earthquake Engineering, JSCE, Vol. 14, No. 1 pp. 11s~20s, (1997).
    [23]T. D. O’Rourke, “Critical Aspects of Soil-Pipeline Interaction for Large Ground Deformation,” Proceedings of the 1st Japan-U.S. Workshop on Liquefaction, Large Ground Deformation and Their Effects on Lifeline Facilties, pp. 118~126, (1988).
    [24]Y. Yoshimi and K. Tokimatsa, “Settlement of Building of Saturated Sand During Earthquakes,” Soil and Foundations, Vol. 17, No. 1, pp. 23~38, (1977).

    下載圖示 校內:立即公開
    校外:2002-08-09公開
    QR CODE