Page 229 - 捷運技術 第48期

捷運技術半年刊 第 48 期

(Contraction of Tunnel Lining)進行，而由於此模擬數值與隧道施工及地層狀況有關，依
過去類似經驗將其取2％應用於後續施工之B隧道及C隧道。
(10)背填灌漿
依據隧道施工經驗顯示，背填灌漿作業亦會對鄰近隧道造成影響，故以PLAXIS模擬時亦
需將其影響納入考量，背填灌漿厚度取潛盾機盾殼外徑與隧道環片外圍間空隙（約7cm），分
析參數如表11所示。背填灌漿影響之模擬係使用PLAXIS程式提供之「群集體積應變」
（Volumetric strain in cluster）進行，亦即就背填灌漿模擬元素給予一體積膨脹量並重
覆調整其值至下行隧道徑向變形量與監測值一致為止，就本分析而言，7cm厚度之灌漿體積應
變膨脹值約為24％。
表11 背填灌漿分析參數
/ m
3

KN
項目
 c’（KPa） ' （deg） E(KPa) 柏松比
t
20
0
350,000
0.15
1,000
背填灌漿體
(11)設計地表超載
2
考慮作用於建物開挖區北側道路之地表超加載重為1.0t/m ，工區南側鄰房地表超加載重
2
為4.8 t/m 。
(12)D建物結構體載重
建物地下室4層及上部結構15層之結構體載重，假設為均佈載重（15＋4）＊1.2＝22.8
2
t/m ，並作用於基礎版上。
(13)地震力
地震力模擬採用強制水平變位方式加載於分析域兩側1m距離位置（因分析域兩側邊界於
正常開挖分析時係取限制水平向位移，然於地震時強制變位作用下需變更為水平向不限制位
移，PLAXIS程式無法提供此一轉換邊界條件功能，故本分析取偏離1m位置加載強制變位方式
捷運技術半年刊 第 48 期 225
模擬）。地表最大側位移量如表12所示，其值約為0.133m，並以線性收斂至無位移量之分析
域底部（GL-55m）。
表 12 地震時地表強制變位量計算
表12 地震時地表強制變位量計算
ɺᄴ 土層 ήڌਉ
地表側移
Depth Depth Soil ਒ɢت஺ N Cs ° H Average ήڌ௰ɽ஺ܓ ɺᘎ਒
Average 地表最大速度 土壤剪應
Soil 剪力波速
N Cs＊H
量
Cs(m/sec) Vmax(m/sec)
(m) ێܓ H厚度H Type Cs(m Cs(m/sec) Vmax(m/sec) Ꮠᜊ 變 ୅ඎ
(m)
Type Cs(m/sec)/sec)
Dmax(m)
€m（m） Dmax(m)
5.5 5.5 CL 171 5 940.5
5.5
5.5 12.9 7.4 SM 171 166 5 9 1228.4
940.5
CL
7.4
12.9 19.3 6.4 CL 166 159 9 4 1017.6
SM
1228.4
28.2 8.9 CL 182 6 1619.8
19.3 32.2 4 CL CL 159 241 4 14 964 221 0.53603 2.425475E- 0.133
6.4
1017.6
38 5.8 GM 2954 50 1711 (0.23g) 03
28.2 8.9 CL 182 6 1619.8
46 8 CL 247 15 1976
964
4
32.2 50 4 CL 241 311 14 30 1244 221 0.53603 2.425475E 0.133
CL
55 5 GM 295 50 1475 (0.23g) -03
38 5.8 GM 2954 50 1711
46 8 CL 247 15 1976
50 4 CL 311 30 1244 12

55 5 GM 295 50 1475
Œൗ (1)
(2) ࿜Іઠ༶҅ɺ˝ʈ೻ணࠇ˓̅f
(3)
(14) 程式分析模擬
由於土壤的應力 - 應變關係，具有非線性、塑性與圍壓有關等自然特性，受力過
程的應力 - 應變反應，又與應力路徑（stress path）、時間因素有密切關係，因此考慮
現場的實際施工工項和時段，將分析作業分成 38 個步驟予以檢討。
本分析就前述之地層、擋土壁、潛盾隧道及開挖支撐等，依其尺寸及相關位置組
構分析網格，並於分析網格左右兩側邊界條件為僅限制水平向位移，底部則為完全束
制，程式分析步驟如表 13 所示。
表 13 PLAXIS 分析步驟
˕ᅟ / ૵ᄴ˥Зଉܓ€m
කܱ ଉᄴ˥Зଉܓ
ʱؓ ʱؓචݬႭ׼ ଉܓ ᅽو (GL-12.9m ˸ɪ ) €m
චݬ ଉܓ
€m කܱਜʫ කܱਜ̮ (GL-32.2m ˸ɨ )
€m
0 ڋ֐Ꮠɢʱؓ 2.0 2.0 2.0
1 D ܔي࿴ጘஹᚃኣʿήʕኣ 5.0 5.0 11.5
2 A ᎆ༸ஷཀ 5.0 5.0 11.5
3 D ܔيୋɓචɺ˙කܱ 2.3 5.0 5.0 11.5
4 ݖணୋɓᄴ˕ᅟ H300 1.5 5.0 5.0 11.5
5 D ܔيୋɚචɺ˙කܱ 5.2 5.2 5.0 11.5
6 ݖணୋɚᄴ˕ᅟ H400 4.4 5.2 5.0 11.5
7 D ܔيୋɧචɺ˙කܱ 8.1 8.1 5.0 11.5