《配比对潜盾隧道地盘改》由会员分享，可在线阅读，更多相关《配比对潜盾隧道地盘改（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、材配比對潛盾隧道地盤改影響之基礎研究材配比對潛盾隧道地盤改影響之基礎研究 柯武德1， 何世盛2 蔡艾欣1 家豪2 （1.正修科技大學土木與工程資訊系，高雄；2.中資源股份有限公司，高雄） 摘 要：潛盾隧道出發、到達工作井與絡通道外側之地盤改以採用高壓噴射灌漿工法（JSG）為主，為避免影響潛盾機之鑽掘，其強僅須符合規範強下限的要求亦可過高。在台灣地區，其地盤改強經常過高而導致潛盾機之鑽掘困難，其影響因素有地質條件、施工方法、材等。本文首先針對材配比之影響，在試驗室模擬現場況做一系試驗，以現場原地盤土壤種、水用、皂土為，做一探討分析，提供工程界之考。 關鍵詞：潛盾隧道、地盤改、配比 Basic R
2、esearch on the Influence of Mix-Proportion of Materials Due to the Geological Improvement of Shield Tunnel Ko, Wu-Te 1 Ho, Shih-Sheng 2 Tsai, Ai-Hsin 1 Liang, Chia-hao2 （1. Department of Civil Engineering and Engineering Informatics, Cheng Shiu University , Kaohsing） （2. China Hi-Ment Corporation, K
3、aohsing） Abstract: The geological improvement of the start and terminus shaft of the shield tunnel and the outside of the cross passage mainly adopted JSG method. To avoid its influence toward the excavation of the shield machine, its strength not only should conform to the demand of the standard mi
4、nimum strength limit, it should not also exceed the maximum limit. In Taiwan, the strength of geological improvement often exceeds its limit which leads to difficulties in the excavation of the shield machine and would influence some factors like the geological conditions, construction method, mater
5、ials, etc. This study first studied the influence of the mix-proportion of materials and did a series of experiments with the model built in the laboratory. The type of soil, cement content and bentonite were used as parameter. The discussion of this analysis can be used as a reference in engineerin
6、g. key words: shield tunnel；geological improvement；mix-proportion 1 前言 1 前言 地盤改常採用高壓噴射灌漿工法（JSG） ， 為避免影響潛盾機之鑽掘，其強僅須符合施 工規範強下限的要求亦可過高。 工作井之擋土牆鏡面鑿除後地盤改體即於外，地盤改體品質加上地下水較豐富或地層軟弱，導致土水壓平衡，致使工作井收稿日期： 作者簡介：柯武德（1963.2-） ，男，台灣高雄人，主要從事岩土工程、隧道工程等域的教學與科研工作。 E-mail：kowutecsu.edu.tw 與地盤改體的界面產生湧水或擋土壁面之水，造成掘進困難，進而導致周
7、邊的地盤陷，對鄰近地上結構物及地下埋設物帶損害。 地盤改體除強以外，工作、地質因 素、緻密性及透水性等也是影響品質的重要因 素 ， 對 於 施 工 規 範 要 求 單 軸 抗 壓 強 為 20kgf/cm2(2MPa)以上，透水係為 10-6cm/sec 以 下，岩心取樣 85%以上。 目前台灣沿用日本高壓噴射灌漿協會的配比 規範，由於地質條件同、專業廠商技術尚未成 熟等原因，造成潛盾隧道掘進困難。由於日本的 地質與高雄捷運沿線之地質的差性大，日本的 配比規範並適用於高雄捷運工程之潛盾發進、 到達及絡通道地質改工程。因此對於大高雄 同地區之地質，必須研擬出適合於高雄捷運工 程之潛盾發進、到達及
8、絡通道地質改工程的 配比應為當務之急。1-5 2 試驗方法2 試驗方法 本研究於高雄捷運工程現場取樣，進土壤種分析、試體試拌、抗壓強等試驗，決定各種土壤的最佳配比。其研究計畫程如圖 2.1。 Figure2.1 Study Flow 2.1 試驗內容試驗內容 2.1.1 取樣取樣 針對高雄捷運工程開挖之土壤取樣。目標為SW(好級配粗砂)、SP(級配細砂)、SM(粉土質砂)、ML(低塑性粉土)、CL(低塑性黏土)等五種土壤。 2.1.2 配比組合配比組合 分 A1A15 、 B1B15 及 C1C15 配比共 3 種 ，進本試驗的研究，求得其最佳配比。A、B、C系配比詳細資如下： A 系配比 水
9、 (符合 CNS3654)： 500 kg/m3 皂 土 (符合 API13A)： 25 kg/m3 水 ： 依地層土壤含而變(分 831、731 及 631 kg/m3) 土壤種：SW、SP、SM、ML、CL 地層土壤混合：0%、10%、20% B 系配比 水 (符合 CNS3654) ： 400 kg/m3 皂 土(符合 API13A) ： 27 kg/m3 水 ： 依地層土壤含而變(分 862、762 及 662 kg/m3) 土壤種：SW、SP、SM、ML、CL 地層土壤混合：0%、10%、20% C 系配比 水 (符合 CNS3654) ： 350 kg/m3 皂 土(符合 API1
10、3A) ： 28 kg/m3 水 ： 依地層土壤含而變(分 878、778 及 678 kg/m3) 土壤種：SW、SP、SM、ML、CL 地層土壤混合：0%、10%、20% 土壤含 0%、10、20%為模擬高壓噴射灌漿(JSG)工法之樁徑 1.4m、1.6m、1.8m。 2.1.3 試體試拌試體試拌 每一個配比製作 D=5cm ， H=10cm 之圓柱試體 16 個，於齡期 7、28、91、180 天各取 4 個試體施作抗壓試驗，其中從預定使用於 180 天齡期抗壓試驗之 4 個試體中取出一個做透水試驗。45個配比，共 720 個試體。 2.1.4 最佳配比設定最佳配比設定 最佳配比定為齡期
11、 28 天之抗壓試驗qu=5075kgf/cm2，透水係 k10-6cm/sec。 3 試驗結果分析3 試驗結果分析 3.1 設計調配設計調配 5 種土壤之徑分布圖種土壤之徑分布圖 01020304050607080901000.0010.0100.1001.00010.000土直徑(mm)通過百分比圖圖 3.1 SW 土壤之徑分布圖土壤之徑分布圖 Figure 3.1 Grain-size Distribution Curve(SW) -1001020304050607080901000.000.010.101.0010.00土直徑(mm)通過百分比圖圖 3.2 SP 土壤之徑分布圖土壤之徑
12、分布圖 Figuer3.2 Grain-size Distribution Curve(SP) 01020304050607080901000.00100.01000.10001.000010.0000土直徑(mm)通過百分比圖圖 3.3 SM 土壤之徑分布圖土壤之徑分布圖 Figuer3.3 Grain-size Distribution Curve(SM) 01020304050607080901000.000.010.101.0010.00土直徑(mm)重通過百分比圖圖 3.4 ML 土壤之徑分布圖土壤之徑分布圖 Figuer3.4 Grain-size Distribution Cur
13、ve(ML) 01020304050607080901000.000.010.101.0010.00土直徑(mm)通過百分比圖圖 3.5 CL 土壤之徑分布圖土壤之徑分布圖 Figuer3.5 Grain-size Distribution Curve(CL) 3.2 A、B、A、B、C 配比抗壓強結果配比抗壓強結果 圖圖 3.6 齡期齡期 7 天抗壓強天抗壓強(A 配比配比) Figure3.6 Unconfined Compression Strength of 7days(A type of mix proportion) 圖圖 3.7 齡期齡期 7 天抗壓強天抗壓強(B 配比配比) F
14、igure3.7 Unconfined Compression Strength of 7days(B type of mix proportion) 圖圖 3.8 齡期齡期 7 天抗壓強天抗壓強(C 配比配比) Figure3.8 Unconfined Compression Strength of 7days(C type of mix proportion) A Type of Mix Proportion(7 days)0102030405060708090Soil Typeunconfined compression strength (kg/cm2)Soil Percent (0%
15、)Soil Percent (10%) Soil Percent (20%)SWSPMLSMCLB Type of Mix Proportion (7 days)0102030405060708090Soil TypeUnconfined Compression Strength (kg/cm2)Soil Percent (0%)Soil Percent (10%) Soil Percent (20%)SWSPMLSMCLC Type of Mix Proportion (7 days)0102030405060708090Soil Typeunconfined compression str
16、ength (kg/cm2)Soil Percent (0%)Soil Percent (10%) Soil Percent (20%)SWSPMLSMCL圖圖 3.9 齡期齡期 28 天抗壓強天抗壓強(A 配比配比) Figure3.9 Unconfined Compression Strength of 28days(A type of mix proportion) 圖圖 3.10 齡期齡期 28 天抗壓強天抗壓強(B 配比配比) Figure3.10 Unconfined Compression Strength of 28days(B type of mix proportion) 圖圖
