| 研究生: |
汪世輝 Wang, Shih-Hui |
|---|---|
| 論文名稱: |
管冪進洞工法於山谷地形淺覆隧道中之應用與對策研究 A Study of Applications and Construction Strategies of Pipe-Roofing Method in Tunnel Entrance at Valley |
| 指導教授: |
王建力
Wang, Chein-Lee |
| 學位類別: |
博士 Doctor |
| 系所名稱: |
工學院 - 資源工程學系 Department of Resources Engineering |
| 論文出版年: | 2010 |
| 畢業學年度: | 98 |
| 語文別: | 中文 |
| 論文頁數: | 101 |
| 中文關鍵詞: | 隧道工程 、洞口段 、管冪進洞工法 、先撐工法 |
| 外文關鍵詞: | tunnelling engineering, entrance, pipe roofing method, fore-poling |
| 相關次數: | 點閱:117 下載:3 |
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近年來,隨著環境保育觀念的提升,「減少地表開挖」的理念,已逐漸落實在隧道設計及施工實務上。以往,隧道於洞口及淺覆蓋段採「明挖法」開膛剖肚的方式,已逐漸被「暗挖法」直接穿越所取代。即使在地質、地形或環境條件上不盡理想之區段,基於整體路線及水保因素考量,亦有非採用不可之情形。
本研究以“臺灣北部某執行中的雙線雙車道公路隧道”為一全尺寸試驗場地,探討管冪進洞工法於山谷地形淺覆隧道中之應用與補強對策;同時分析管冪工法於不同淺覆地質條件下之隧道變形行為。
本研究發現:以管冪直接進洞的關鍵技術,除在於準確推估前方地質外,首要判斷開挖面的自立性。而本研究依覆蓋厚度及岩盤線分布情況所假設之各種進洞模型,經實作及實測結果可歸納如下:
1.覆蓋介於3m~2D之洞口段,在地質條件不佳情況下,以管冪工法配合開挖面穩定與管冪加勁措施後,可順利通過(9 m),並可控制隧道變形於本研究預估之變形寬容量15公分內。
2.覆蓋小於3m之超淺覆段,開挖面地質佳時,施行補強措施後應屬可行;若地質條件差時,則以增加管冪搭接長度,使成“雙層管冪” 之方式,可勉為通過(6M),惟須注意控制隧道變形,避免造成隧道入侵。
3.在允許地表局部開挖情況下,以覆版/拱蓋工法,取代管冪工法應是最保守,且隧道總沉陷量均可抑制在6公分內。
4.在一些幾無覆蓋區段,配合拱蓋培厚及側壁管冪方式,亦為一種簡單快速可行之方案。
The growth of environmental protection awareness in Taiwan has made it necessary for tunnel engineers to consider altering the natural surroundings as little as possible when undertaking tunnel design and construction in practice. Even when both the geological and topographical conditions are unfavorable, the method of direct excavation is still adopted because it leads to the lowest environmental impact. The applicability of various methods of direct excavation for tunnel entrances is discussed. These methods include the fore-poling method, the pipe roofing method, the plate shield method, and ground improvement method. The site of a twin road tunnel under construction in northern Taiwan is given as an example. Observations and suggestions were made in this study:
1. When the overburden is between 3 m and 2D and the geologic condition is unfavorable, the pipe roofing method with help of excavation stabilization and fore-poling method can proceed smoothly (9 m) and provide a tolerance of deformation smaller than 15 cm.
2. When the overburden is smaller than 3 m and the geologic condition is favorable, some reinforcement procedure is satisfactory. However, when the geologic condition is unfavorable, double roofing and longer piping are necessary (6 m) and the deformation tolerance needs to be carefully monitored.
3. When local excavation is allowed, the plate shield method can replace pipe roofing method. The tolerance of deformation can be controlled under 6 cm.
4. When there is almost no overburden, methods of arch covering and sidewall piping provide a simple and effective approach.
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