曲线管推进工程推进力之理论分析

管推进施工中管材会受到各种外力的作用,其中最重要的外力为千斤顶的推进力。推进力需求可由推进遭遇的阻力来估算,而推进阻力的主要来源包括切削面盘阻力及管壁产生的摩擦力。管材可能会因推进力过大而产生破坏,使得推进工作产生困难或中断,所以推进力的控制及推估显得格外重要。曲线管推进的推进力因为机制较复杂,推估不易且理论研究也较少。本研究之目的是运用静力平衡的理论,推导出曲线管推进之推进力公式。本研究除了对推进力理论公式进行相关验证,并将理论计算之推进力与其他经验公式以类似现场案例进行比较分析。依据理论公式与经验公式的差异性,评估合理的理论公式修正因数,并探讨理论公式的适用条件。

管推進工程之物理模型試驗與數值分析

以物理模型試驗及三維數值分析進行管推進工程研究,試驗方面以管推進物理模型試驗機模擬開挖面支撐壓力過大或不足對地表穩定性的影響,並於推進過程監測地表變位及土壓力變化;數值方面先以有限元素法程式ABAQUS模擬物理模型試驗之行為,將數值分析與模型試驗結果相互驗證,以檢討數值分析依據之Leca(1990年)淺屑隧道開挖面穩定理論及土壤組成律ExtendedDrucker-PragerModels。驗證完成後,進一步以數值方法模擬現埸破除鏡面常發生之土體坍落行為及探求其鬆動範圍。

管推进工程管线与土壤互制行为之分析研究

本研究主要是针对非明挖工法中之管推进工法,以有限元素法来仿真分析管推进工程中的相关问题,并且加入了管材与土体表面之间的接触性质来探讨管推进工程中管材与土体的互制行为。本次数值分析包含了物理模型试验与曲线推进工程等两种数值分析模型。在物理模型的数值分析中,考虑开挖面超挖与挤压的两种状况,并且与实验量测数据做比较。而在曲线推进的数值分析中,则建立一般土层中在外侧土体地盘改良前后的两种情况来互相比较,观察改良前后推进过程中观察土体的应力分布情况和地表沉陷量变化,期能将结果回馈到真实的工程设计之上。

长大隧道之自然通风应用及节能减碳(英文)

节能减碳为现代隧道营运管理之重要课题,对于长大隧道而言又更加凸显其重要性。而自然通风的应用,可说是针对节能减碳值得被重新考虑的选项。本研究建立了数值模式,可用于隧道自然通风与机械通风之模拟。相较于铁路通风,公路通风之活塞效应较不明显,自然通风与机械通风之整合可应用于长大隧道之通风设计。本研究建立之数值模式将通风系统简化为通风网络来分析,配合现地量测来取得参数及律定,建立之数值模式可用于不同季节条件、以及火灾等不同紧急状况之通风分析。针对台湾某长大隧道之案例分析,结果显示自然通风可提供至少10%之通风需求。如能更有效地将自然通风整合于长大隧道之通风设计,不但能达到长期节能减碳目的,也可一并应用于常时通风及紧急通风。

旱溪上游河道之震后复建

大里溪水系旱溪上游段观音桥至南阳桥间 ,“9· 2 1”大地震后 ,山顶产生严重裂缝 ,渠道左侧峭壁大量土石崩落 ,致使山坡地裸露并阻塞河道 ,不仅加剧坡面之不稳定性 ,亦窄缩水流之通水空间 ,其对上游集水区土砂灾害与洪泛影响甚巨。本支流为大里溪主要河川之一 ,故在复建工法上采 10 0年洪水频率。除配合现场设计河槽断面外 ,并进行该河段之水理演算 ,以确保计划堤顶出水高与洪水之安全宣泄。此外 ,为保持该坡面之稳定性与自然景观 。

复合式出流口滞洪坝之滞洪特性研究

山坡地滞洪设施中 ,不同出流口形式之滞洪坝 ,有不同的滞洪效应及滞洪容积。为剖析滞洪设施中受制入流历线作用下其滞洪容积变化 ,以无因次滞洪理论为基础 ,讨论滞洪池内其滞洪容积对应时间变化情形 ,进而推求该滞洪池之最小滞洪容积 ;同时采用下方宽底梯形断面 ,上方衔接一窄口矩形之复合式出流口滞洪坝进行室内渠槽试验 ;并制造不同形态之入流历线 ,针对不同梯形底宽布置下之滞洪效应及出流口流量公式分析探讨。证明复合式出流口于低流量时 ,因宽底梯形断面可将水快速排出 ,增加池内净空间 ;当流量大时可增加其滞洪能力。故本复合式出流口设计 ,于入流条件相同下 ,其所需之最小滞洪容积较矩形窄口式为小。

头汴坑溪一江桥上游河道震后之复建

台湾主要河川大都发源于中央山脉 ,上游坡降陡峻水流湍急 ,至中下流入平地后地势转缓 ,流速始渐滞缓。头汴坑溪一江桥位属头汴坑溪上游段 ,上游约 5 0 0 m处受到 1999年 9月 2 1日集集大地震断层错动影响 ,该河段右岸瞬间发生大规模山崩 ,致大量土石滑落将原有河道全部掩盖 ,水流无法向下游倾泄 ,随着地震后时间逐渐拉长 ,上游水位亦逐渐抬升 ,随时可能泛滥成灾而危及上下游居民生命财产安全。本研究收集该地区水文地文、地震后抢修抢险及复建工程设计施工相关资料 ,配合水理分析 ,提出妥善处理计划 。

浊水溪下游段河性分析与治理对策

台湾地区随着国民生活水准提升,都市土地充分利用后,有关河川之治水、利水、亲水、保水、活水等功能渐受沿岸居民重视。目前浊水溪下游段深水槽经调查发现已严重下陷约6 m,当历经桃芝台风时其洪峰流量29 000cm s远超过100年洪水频率之洪峰流量24 000 cm s,亦超过洪水频率200年之洪峰流量27 000 cm s,但是下游段河防构造物却未受到任何损坏,反而集集拦河堰上游之陈有兰溪及南清水沟溪受到土石流严重的侵袭,造成人民生命财产重大的损失。探究原由乃是通洪断面增加,深水槽流路稳定,洪水未冲击堤防所致,故将检视浊水溪下游河段治理计划之合理性,探讨可否将以往浊水溪治理计划之两段式复式断面,因势利导致为三段式复式断面布置,更能符合河川治理之经济性、稳定性、可行性等需求。

轻集料混凝土砌块(砖)品质评估方法

利用生产管理统计中的生产能力评估方法,定义轻集料混凝土砌块强度的适中度与稳定性指标、轻集料混凝土砌块品质指标,以评估轻集料混凝土砌块的抗压强度品质。此三个指标的最佳估计式是利用统计推导的原理所建立,并利用此三指标建立一套轻集料混凝土砌块抗压强度品质的评估程序与准则。此程序与准则不仅可作为评估轻集料混凝土砌块强度品质的依据,亦可为业者或工程师改善生产或施工质量提供参考。

低压灌浆工艺成型轻集料混凝土空心砌块的研究

在实验室采用低压灌浆工艺方法,通过调整水泥浆体的材料组成比例,浇注成型轻集料混凝土空心砌块。探讨不同的水胶比及矿物掺合料取代水泥比例等变数下,轻集料混凝土空心砌块的比重、抗压强度等性能关系。工艺特点是先将绝对干燥的轻集料致密填充于密闭模具内,并以低压灌浆的方式,将水泥浆体灌入模具内,试件能有效降低容重至800kg/m3以下,抗压强度范围为7MPa￣11MPa,亦可满足非结构用空心砌块的基本强度要求。