案例類比法應用於台灣隧道支撐工設計建議

就蒐集所得約120個隧道工程案例,建立案例資料庫.透過隧道支撐工之以往設計案例經驗,以案例類比法研擬適用於台灣硬岩～中硬岩類之隧道支撐建議.案例類比法係採用統計方法結合案例推理法以及類神經綱路法等人工智能手段,針對案例資料庫有關隧道支撐設計資料部份,進行案例類比分析,作為研擬具通用性之隧道支撐建議之參考依據.     

台灣地區岩體分類系統之建立

首先就現行岩體分類系統使用情形加以探討,包括岩盤隧道工程與固結不良地盤隧道工程之應用現況;進而依據地質材料特性,參考地質年代、對水的敏感性以及相關強度特性,將台灣全區之地層劃分爲A,B,C,D四種岩類,並據此建立各岩盤類别之岩體分级標準,作爲台灣制定隧道支撐系統之依據.     

阿公店水庫越域引水路工程泥岩隧道之設計

阿公店水庫位於高雄縣燕巢鄉境,係以防洪為主並兼具灌溉及公共給水之多目標水庫,惟因庫區淤積情況嚴重,為恢復水庫原有功能並達水資源永續利用之目的,經核定辦理"阿公店水庫更新工程計畫",採台灣首創排潤蓄清之空庫防淤操作,輔以越域引水路導引旗山溪潔淨水源蓄存運用,以同時解決水庫防洪、淤積及給水問题於一舉。隧道基於水理及施工性考量採4.0m内徑2R-3R-3R之正馬蹄型斷面,隧道開挖主要可能遭遇問題包括擠壓破壞及砂岩夾層蕴藏地下水狀況,由於泥岩隧道岩體分類及支撐設計不盡適用CSIR-RMR及NGI-Q值之經驗設計法則,遂採近似Terzaghi之岩壓估算方式,輔以數值分析法計算隧道變形與岩體-支撐之應力,俾檢核支撐設計之適用性,施工期間並彙整監測资料進行反算分析回饑設計,以期達兼顧安全與經濟之合理設計。考量儘早有效抑制隧道岩體擠壓及潛變變形,確保隧道長期之穩定性,並可維護洞内施工動綜提升施工效率,隧道仰拱設計以預鑄混凝土版進行斷面支撐閉合。     

高速公路礫石隧道設計之探討

礫石隧道之設計施工與岩石隧道有著明顯的不同,如在岩體分類方面無法使用岩石隧道常用的南非CSIR-RMR及挪威Barton-Q值之定量評估方法.另其工址調查也常因粒徑及採樣不易,無法進行室内試驗而影響力學參數的評估.近年來雖有部分礫石隧道個案完成,然而礫石隧道所估比例仍屬稀少,因此礫石隧道之施工經驗仍較缺乏,對於高速公路等級而言更是首例.由於礫石隧道地質之特殊,致隧道設計之前應對台灣礫石地層之成因及類型等有基本認識,充分瞭解礫石層之地質特性與力學性質,才能進一步探討礫石隧道之相關課題.首先針對上述因素加以探討,然後以一礫石隧道設計實例來說明設計之實際考量及過程,最後進行隧道之支撐設計及數值模擬比較,俾供後續類似地層設計之參考.     

高速公路礫石隧道設計之探討

礫石隧道之設計施工與岩石隧道有著明顯的不同,如在岩體分類方面無法使用岩石隧道常用的南非CSIR-RMR及挪威Barton-Q值之定量評估方法.另其工址調查也常因粒徑及採樣不易,無法進行室内試驗而影響力學參數的評估.近年來雖有部分礫石隧道個案完成,然而礫石隧道所估比例仍屬稀少,因此礫石隧道之施工經驗仍較缺乏,對於高速公路等級而言更是首例.由於礫石隧道地質之特殊,致隧道設計之前應對台灣礫石地層之成因及類型等有基本認識,充分瞭解礫石層之地質特性與力學性質,才能進一步探討礫石隧道之相關課題.首先針對上述因素加以探討,然後以一礫石隧道設計實例來說明設計之實際考量及過程,最後進行隧道之支撐設計及數值模擬比較,俾供後續類似地層設計之參考.     

台灣東部鐵路單軌隧道開挖支撐互制行為之探討

為利用收斂圍束法理論及新外顯示分析模式,以台灣東部鐵路變質岩隧道群之收敛計測資料為依據,藉由計測資料回歸分析而獲得相關模式參數,進而模擬變質岩隧道開挖變形行為及岩體結構間之互制行為。介紹了收斂圍束法理論和外顯示分析模式以及台灣東部鐵路單軌隧道群之工程案例分析等,獲得了隧道前期位移量、無支撐距離位移量、岩體彈性模數、結構支撐應力和縱剖面變形曲線等之預估與計算。     

多條隧道交會段施工監測回饋分析

多條隧道交會段之力學行為係複雜之三向度問题,以三維數值分析程式FLAC3D針對其7條隧洞交會之實際工程案例,模擬其實際挖撐過程,並與佈置於交會段各處斷面監測結果進行比對,以瞭解隧道目前開挖圍岩穩定性,同時進一步預測隧道後續施工行為。分析結果顯示:案例隧道交會段施工互制影響範圍有限,目前隧道大體處於穩定狀態;後續洞台降挖及另一主隧道開挖,在及時支撐情況下,圍岩變形量增加有限,隧道安全應無問题,惟仍應持續進行監測,確實掌握隧道行為。     

台灣高鐵隧道工程施工現況

概述了台灣高鐵隧道的設計要求、沿線地質概況及岩體分類、典型地質之隧道施工方式、軟弱地質之輔助工法以及至2003年3月31日止的施工進度。     

新永春隧道高壓湧水段處理過程之探討

新永春隧道決定改移至東側路線施工後,後續施工通過高壓湧水區段,仍存在諸多不確定之地工及地質災害特性。針對其可能的影響程度需加以釐清,並對後續施工可能發生災害加以評估後,作為突破策略與施工處理方案之建議及參考。而突破策略以遠排近灌、先撐後挖、随挖随襯之理念,依據新永春隧道災變段高壓、巨量湧水特性,採迂迴坑進行大口徑排水洩水降壓、阻水灌漿、補強岩體灌漿、施作管幕工法以防止斷層段或破碎岩盤崩坍、加強鋼支保、縮短輪進距離、將隧道斷面由馬蹄形改為正圓形、後績長期監測系統之建立,處理方案包括設置排水導坑、排水隧道、大口徑排水等措施降低水壓,導引水流,並在隧道開挖前進至湧水層之前,採熱瀝清灌漿予以先期灌漿阻水,阻斷地下水滲入隧道,提供較佳的開挖支撐環境等。俟開挖進行則搭配如管幕工法、錐體灌漿、微形樁、化學灌漿地質改良等適宜之輔助工法,加強支撐與補強岩體,以利順利開挖穿越突破。     

潛盾隧道液化評估及抗液化對策之探討

液化對潛盾隧道之影響及設計檢核内容,一般包括液化時上浮之穩定性、震後產生之不均勻沈陷及環片因液化引致之額外應力等。整理目前工程寅務上常用之分析方法,並探討各分析方法之限制及待研究突破之問題點;整理台北、高雄捷迎潛盾隧道段抗液化處理對策及各項處理對策之優缺點,建議可行之抗液化處理對策,以供爾後類似工程之參考。     

H型钢开坯轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC SuperForm2 0 0 2对H型钢开坯轧制进行了模拟。分析了金属变形特点和轧件充满情况。研究表明 ,箱形孔中轧件腹板的变形与宽展较小 ,异形孔中轧件腹板与翼缘的的变形很不一致 ,腹板出变形区后厚度存在反弹增加现象。异形孔中轧件不能很好地充满孔型 ,异形孔中轧制压力较大。     

建筑物纠偏常用方法及其应用

根据以往的一些建筑纠偏的工程经验 ,本文总结了建筑物倾斜原因及对几种常用的建筑物纠偏方法进行了分析和探讨 ,并列举了相应实例 ,以供有关设计人员参考。     

中科院图书馆、档案馆工程钢结构连廊吊装方案的选择

通过对中科院图书馆、档案馆工程钢结构连廊吊装方案的讨论 ,针对在市区钢结构施工中受到的外部环境的制约因素 ,探索了一种在市区进行大跨度钢结构施工的方案 ,并提出了建议 ,可为类似工程提供参考。     

基础大体积混凝土粗骨料的选择

骨料的粒径大小和骨料的品种不同,对基础大体积混凝土的抗裂性影响较大,骨料的粒径增大,将影响到混凝土的极限拉伸能力,骨料品种的热胀系数过大,也将影响到基础大体积混凝土的抗裂性,为提高基础大体积混凝土极限抗拉能力应选择合适骨料粒径和骨料品种,并进行最佳级配。     

倾斜撑杆式索穹顶结构节点及张拉模拟

分析了索穹顶结构节点的特点,设计了适合倾斜撑杆式索穹顶的节点形式。另外对倾斜撑杆式索穹顶结构的施工张拉方法进行了探讨和研究。利用有限元分析软件对3类施工张拉方案进行模拟,分析内力变化规律,评价各种张拉方案的施工可行性,并给出了建议张拉方案。     

关于浓差能本质及浓差能理论转换效率的再研究

浓差能是一种具有许多独特优点而表现形式较为抽象的新型能源,目前已日益引起人们的兴趣和重视。本文在文献(3)基础上,对浓差能本质及浓差能理论转换效率作了进一步的研究,内容包括两方面:1)对浓差能与机械能在本质上完全一致的观点提出了较严格的证明;2)推导出以膜法为基础的浓差能理论转换效率公式,指出任何理想转换机器在其最大功率输出点处的转换效率均不可能超过η=K/(1 K),这里K是与渗透过程有关的参数。     

某图书馆圆形楼盖设计

本文介绍了黑龙江省铁力市第一中学图书馆圆形预应力井式梁板楼(屋)盖应用SAP2 0 0 0软件及有关规范的设计过程。给出了该预应力井式梁板结构的材料选择、预应力工艺选择、预应力筋的线型选择、荷载取值与内力计算、预应力筋与非预应力筋的选配等设计计算的思路和方法,可供建造同类工程时参考。     

脆性岩石扩容起始应力预测——以花岗岩和闪长岩为例

 采用TAW–2000电液伺服岩石三轴试验机,通过32组花岗岩和闪长岩的物性及单轴压缩试验测试,获得岩石的特征物理力学参数。在此基础上,揭示岩石扩容起始应力与弹性模量、泊松比和孔隙度的关系,建立花岗岩和闪长岩的扩容起始应力预测方程。研究结果表明：(1) 弹性模量作为岩石的弹性基质刚度的反映,包括颗粒间的接触刚度和颗粒间基质的刚度,孔隙度作为岩石内部孔洞空间的体积测量指标,是岩石内初始的微裂纹、微孔洞及张开裂纹的综合反映,一定程度上可以反映初始损伤的程度,二者与岩石的扩容起始应力密切相关;(2) 扩容起始应力与弹性模量呈正相关,而与孔隙度呈负相关,当弹性模量最小而孔隙度最大时对应最小的扩容应力值,反之调整;(3) 通过逐步数据拟合分析得出扩容应力的预测模型,通过与试验结果的对比分析,证明预测模型的可靠性。在弹性模量、孔隙度和泊松比已知的前提下,可以先验地对扩容起始应力进行预测,为扩容起始应力的求解提供一条新的思路。     

节点法一些具体问题的处理

本文阐述城市煤气管网水力计算节点法的基本原理以及在实际应用中一些具体问题的处理方法。     

蜂窝梁的挠度影响因素分析

对蜂窝梁挠度的4个影响因素:蜂窝梁的扩张比,孔的类型,蜂窝梁的高跨比,剪跨比进行分析比较,并与等截面实腹式梁的挠度进行对比,得出蜂窝梁的扩张比、高跨比对挠度影响较大,并指出蜂窝梁扩张比的合适范围及挠度扩大系数α值的变化规律。