尺寸效應對雙釘與群釘拉出行為影響之研究(I)

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題名:	尺寸效應對雙釘與群釘拉出行為影響之研究(I)
其他題名:	The Size Effect on the Pullout Resistance of Double and Group-Nail (I)
作者:	洪勇善;吳朝賢
貢獻者:	淡江大學土木工程學系
關鍵詞:	土釘;拉出阻抗;尺寸效應;群釘;視摩擦係數
日期:	2005
上傳時間:	2009-03-16 14:47:53 (UTC+8)
摘要:	台灣多山，存有許多山區道路或鄰近坡地之社區，又地處環太平洋地震帶上，地震活動頻繁，且雨季集中雨量又大，是極易因邊坡不穩而造成危害的地區，因此急需對穩定性不足的邊坡進行治理與保護。土釘工法即是一種可行又經濟的現地坡面穩定技術，且可配合植生工法施作，為符合環境保護理念之一種穩定邊坡的生態工法。土釘加勁乃利用密間距之剛性加勁材(或稱土釘)貫入地層中，或以先行鑽孔再置入鋼棒並填漿之方式，形成一連貫性之擋土結構。由於土釘之加勁機制，主要源自於土釘與土壤間之摩擦阻抗，因此，在密間距情況下土釘周圍土壤應力影響範圍恐將重疊，進而影響各根土釘之拉出阻抗能力。現行的分析與設計方法，皆採用將單根土釘加勁效能平均分佈於土釘間之等值觀念，並無考量間距大小所可能導致土釘間之相互影響，及因而所引發之土釘拉出阻抗力的折減。此外，相關研究亦指出土釘尺寸愈大將使得土釘與土壤間之視摩擦係數減小；換言之，尺寸效應也是影響釘與釘間相互干擾之重要因素。為瞭解土釘密植時釘間在應力相互干擾下之力學行為，本計畫擬分成兩研究階段：第一階段進行雙釘於不同小尺寸(直徑9mm~19mm)下之拉出行為，探討參數包含土釘直徑、長徑比、表面粗糙因子、及水平間距等；同時建立單釘與雙釘之三維數值分析模式，輔助觀察土釘拉出過程，周圍土壤應力分佈和破壞發展機制，以及瞭解在各種因素下，水平間距對相鄰土釘的摩擦阻抗之影響。第二階段分別探討大尺寸(直徑20mm~100mm)單釘的摩擦阻抗與中尺寸(直徑19mm~44mm)土釘的群釘行為，透過大尺寸單釘的拉出試驗與數值分析，強化第一階段尺寸效應之研究成果。另一方面，將基於第一階段雙釘僅受單一相鄰應力重疊的行為研究基礎，深入探討土釘在多重應力重疊影響下之行為。此部份利用大型砂箱進行四根(上下各兩根)和五根(上下各兩根和中間一根)土釘同時拉出，以模擬群釘行為。特別是受應力重疊影響最為複雜之中間土釘(以五根土釘為例)，可作為群釘效率模式之修正依據。另經由第一階段所建立的雙釘數值模式，擴展至群釘模擬以詮釋拉出時之複雜機制，以及應用於分析更大尺寸土釘(如現地)之群聚效應。
顯示於類別:	[土木工程學系暨研究所] 研究報告

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