以隧道变形量测资料分析掘进效应与约束损失

收敛–约束法理论为应用于隧道工程支撑设计的简化分析方法,所采用之约束损失更是此分析模式的关键因子。针对约束损失的计算与影响性分析,以隧道工程广泛使用的变形量测收敛资料为依据,以掘进效应函数探讨隧道因前进开挖引致工作面围岩变形与应力变化,并以反计算方法评估约束损失分布情况,进而应用于台湾八卦山公路隧道工程案例分析,以了解实际掘进效应的影响。研究分析结果包含:(1)提出掘进效应函数描述隧道收敛资料与约束损失的关系;(2)说明掘进效应函数的参数适用范围及其物理意义;(3)提出约束损失方程用以预估隧道开挖引致前期与掘进距离的收敛值;(4)反计算方法可以预估约束损失可能的重新分布趋势与前期收敛;(5)掘进效应函数分析结果与三维有限元计算结果相近。

三维无厚度界面元用于上限值分析

采用实验室研发的三维有限元分析程序,同时考虑多段式平面和曲面无厚度界面元素,在不同几何条件下,藉以分析计算黏性土内部极限值与其渐进式破坏行为,而三维有限元分析内容包含边坡和浅基础的极限承载力计算等。由分析结果可知;数值计算结果符合极限分析理论最小上限值,并显示利用三维无厚度界面元素,在不同破坏机制问题上,能模拟且预估土体极限承载力;同时,土体内部的塑性破坏情形沿既定几何滑动面逐渐破坏而达到整体破坏,可初步了解边坡和基础渐进破坏行为模式。