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研究生: 胡家禎
Hu, Chia-Chen
論文名稱: 廢棄PC電桿應用在建築基礎之研究
A Study on Application of Scrap PC Electric Poles in Foundation of Buildings
指導教授: 陳太農
Chen, Tai -Nung
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 規劃與設計學院 - 建築學系碩士在職專班
Department of Architecture (on the job class)
論文出版年: 2005
畢業學年度: 93
語文別: 中文
論文頁數: 141
中文關鍵詞: 植入式基樁擴座式廢棄PC電桿基樁載重實驗廢棄PC電桿
外文關鍵詞: pile loading test, scrap PC electric poles, embedded PC pile, enlarged-base scrap PC electric poles
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  •   「市區道路電線電纜地下化建設計畫」係屬國家建設計畫之一,然而執行此計畫之同時卻因此產生許多的廢棄PC電桿,在國內垃圾掩埋場日益飽和且場址取得不易的情況下,處理廢棄PC電桿造成人力、物力之負擔;而若建築結構物位於軟弱地盤上,有承載力不足、沉陷量過大的問題,因而,若能將廢棄PC電桿再利用,做為軟弱地盤建築結構物之樁基礎,既可降低建築成本,又能增加建築物的安全性,同時也可以協助解決廢棄PC電桿處理的問題,又能達到資源回收再利用的永續經營之理念。

      本文透過問卷調查的方式了解目前台電所淘汰的廢棄PC電桿數量及用途;93年廢棄總量為約為一萬九千根,94、95年預計總廢棄量約為一萬五千根,且其廢棄用途主要提供作為人工魚礁使用。藉由文獻的彙整,透過基樁載重實驗,採用12種的基樁載重詮釋方法取平均值的方式,求取廢棄PC電桿、PC樁、擴座式廢棄PC電桿之極限承載力,並比較三者力學行為之不同,以做為評估廢棄PC電桿用於建築結構物樁基礎適用性之基準。

      由本研究結果顯示廢棄PC電桿可提供適當的承載力應用於建築基礎或其他相關工程的基礎上,可提高台電廢棄PC電桿的再生利用率,大量降低基樁工程材料經費(以台南五期民宅基樁工程為例,約可節省38.6%基樁工程經費;若以PC樁材料相比約可節省92.5%之基樁材料費)其經濟效益極高,同時可達到廢棄物減量之目的,並符合綠建築之潮流。

     The “City Electric Wires and Cables Underground Replacement Plan” is one of the national development plans. However, the execution of this plan produces a vast number of scrap PC electric poles. The domestic waste landfill gradually becomes saturated, and new terrain for more landfill is difficult to locate. Under this circumstance, the process of scrap PC electric poles creates a strain on manpower and resource. Meanwhile, when a building’s structural formation is located on soft ground foundation, it creates problems like deficiency in bearing capacity and excess in settlement volume. Hence, if scrap electric poles can be recycled to stake the base for building structural foundation on soft ground, building costs will be lowered and the safety of the structure will be reinforced. At the same time, it helps solve the problems related to processing scrap electric poles. Ultimately, it actualizes the concept of continuous management by recycle and reuse.

     This article surveys Taiwan Power Company on the current number and use of disposed scrap electric poles by the means of questionnaires. In 2004, the total number of disposed poles is 19,000, and the estimate for 2005 and 2006 is totaling approximately 15,000. The disposed PC electric poles are mostly used to make artificial fish reefs. The evaluation on the applicability of scrap electric poles for building foundation will be based on the following: documentary compilations, pile loading test, average of 12 interpretations on maximum bearing capacities of the piles, bearing capacities of scrap PC electric pole, PC pile, enlarged-base PC electric pole, and comparisons on the mechanical behaviors of the three.

     This study shows that scrap PC electric poles have fitting bearing capacity for building foundations or other related construction bases. The application has increased the recycle and reuse rates of Taiwan Power’s scrap electric poles, and reduced the costs on building foundation material greatly. For example, Tainan Public Housing Phase 5 saves approximately 38.6% on foundation construction costs. Compared to the cost when PC piles were used in this case, scrap electric poles could save up to 92.5% on foundation construction costs. It achieves a high level of economic efficiency. At the same time, it fulfills the goals of reducing waste production following the trend of “Green Building”.

    第一章 緒論1 1.1研究動機1 1.2研究目的1 1.3研究範圍1 1.4研究方法2 1.4.1文獻回顧法2 1.4.2調查法2 1.4.3實驗法2 1.5研究流程3 第二章文獻回顧4 2.1建築基礎之認識4 2.1.1建築基礎的型式、特性4 2.1.2建築基礎的特性4 2.2植入式基樁工法之認識6 2.2.1植入式基樁工法的種類6 2.2.2植入式基樁之承載機制與承載力6 2.2.3植入式基樁工法的施工程序8 2.3基樁載重實驗之認識10 2.3.1基樁載重實驗方法10 2.3.2基樁載重實驗加載過程11 2.3.3基樁載重實驗設計規範11 2.4基樁載重實驗詮釋理論13 2.5小結15 第三章廢棄PC電桿調查16 3.1調查計畫16 3.1.1調查目的16 3.1.2調查對象與方法16 3.1.3調查內容16 3.2調查實施16 3.3調查資料整理與分析16 3.3.1廢棄PC電桿之尺寸大小16 3.3.2廢棄PC電桿之數量23 3.4小結25 第四章基樁載重實驗26 4.1試驗計劃26 4.1.1試驗目的26 4.1.2試驗方法26 4.1.3範圍26 4.1.4基樁載重實驗流程27 4.1.5試驗條件28 4.1.6試驗平面規劃35 4.1.7試驗設備37 4.2試驗執行39 4.2.1試樁程序39 4.2.2加載階段39 4.2.3減載階段39 4.3試驗記錄42 第五章試驗資料整理與分析43 5.1載重-時間-沉陷量曲線43 5.1.1廢棄PC電桿壓力載重試驗43 5.1.2PC樁壓力載重試驗45 5.1.3擴座式廢棄PC電桿壓力載重試驗47 5.2基樁試驗結果比對49 5.2.1極限承載力49 5.2.2降伏承載力69 5.2.3試驗結果比較73 5.3小結74 第六章課題討論75 6.1材料問題75 6.1.1廢棄PC電桿材料75 6.1.2固定液材料76 6.2廢棄PC電桿施工問題76 6.2.1廢棄PC電桿固定液分布76 6.2.2廢棄PC電桿與上部結構之接合76 6.3廢棄PC電桿增加承載力之方式77 6.3.1底部擴座增加樁底承載力77 6.3.2增加樁周摩擦力78 6.3.3擴座試驗值之探討79 6.4廢棄PC電桿資源79 6.5極限承載力之判讀79 6.6經濟效益比較80 6.7廢棄PC電桿專利82 6.8廢棄物環保問題82 第七章結論與建議83 7.1結論83 7.2建議84 參考文獻85 附錄86 附錄A 台電廢棄預力PC電桿調查86 附錄B 整體實驗施作流程119 附錄C PC樁與廢棄PC電桿採外掘式植入工法施作流程120 附錄D 開挖及樁頭(PC樁與廢棄PC電桿)處理129 附錄E 廢棄PC電桿鑽心取樣與固定液取樣及實驗室抗壓試驗133 附錄F 反力式載重試驗機具安裝137 附錄G 反力式載重試驗構件接合細部138

    CR01周功台,《樁基礎之設計》,國立中興大學土木工程學系,93年4月
    CR02吳德霖,《壓入式基樁之新工法》,國立中興大學土木工程學系,93年4月
    CR03Toshifumi Shiomi,《壓入式基樁工法施工案例》,國立中興大學土木工程學系,93年4月
    CR04黃添坤,《基樁承載力驗證》,國立中興大學土木工程學系,93年4月
    CM01王金鐘,《植樁固定液與土攘拌合後漿體工程性質之研究》,技術學刊第18卷,第2期,92年
    CM02林永光,呂方熾,程日晟,《打擊式預力混凝土基樁施工及品質簡介》,地工技術雜誌,第52期,84年12月
    CM03王傳奇,徐健一,余明山,《植入式基樁及其施工品質管制》,地工技術雜誌,第52期,84年12月
    CM04張有恆,《淺談基樁之承載力試驗》,地工技術雜誌,第52期,84年12月
    CM05黃安斌,《現地試驗在基樁分析上的應用》,地工技術雜誌,第52期,84年12月
    CM06倪勝火,《基樁之非破壞性檢測與案例》,地工技術雜誌,第52期,84年12月
    CM07梁明德,葉吉芳,《基樁完整性之高應變動力檢測方法》,地工技術雜誌,第52期,84年12月
    CM08李建中,《試樁加載過程及結果詮釋方法之探討》,地工技術雜誌,第5期,73年1月
    CB01內政部營建署,《建築物基礎構造設計規範》,中華民國大地工程學會,90年12月
    CB02經濟部中央標準局,《電力用離心法製預力混凝土電桿CNS5537-C4194》,經濟部中央標準局,69年5月
    CB03經濟部中央標準局,《離心法先拉式預力混凝土基樁CNS2602-A2037》,經濟部中央標準局,55年5月
    CB04經濟部中央標準局,《電信用離心法製預力混凝土電桿CNS14245-A2274》,經濟部中央標準局,87年12月
    CD01環台水泥,《環台水泥製品股份有限公司》,環台水泥
    CD02德欣先進,《德欣先進股份有限公司》,德欣先進
    CD03台灣電力公司,《台灣電力公司材料標準E005》,台灣電力公司,86年8月

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    校外:2005-08-17公開
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