地下開挖支撐系統案例分析

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1、地下開挖支撐系統案例分析案例一開挖深度14.3m，採用擋土柱與水平橫撐支撐系統，擋土柱尺寸B=120cm、t=45cm、長17.5m、水平間隔2m，水平橫撐為鋼支堡H400*400*13*21、間隔7m、兩層施設，土層分佈0~4.8m為回填土，c=0、φ=28.5o、γ=1.89t/m3、ν=0.25，4.8m以下為礫石層，c=0、φ=40o、γ=2.14t/m3、ν=0.15，地表施工載重為1.2t/m2。施工階段一地表施加工作載重為0.012t/m2，與土層自重形成開挖前之應力狀態，施作擋土柱再進行開挖

2、，開挖至El.-2.8m，於El.-2.2m施加水平預力（70/7=10t）。施工階段二啟動El.-2.2m水平橫撐，開挖至El.-8m。施工階段三於El.-4.8m施加水平預力（90/7t），啟動El.-4.8m水平橫撐，開挖至El.-14.3m。施工階段四構築El.-14.3m~11.2m地下室，移除El.-4.8m水平橫撐。施工階段五於El.-8m與El.-4.8m構築（t=18cm）地下樓層，移除El.-2.8m水平橫撐。案例一施工階段擋土構造水平變位圖0.0-5.0-10.0El.m-15.0st

3、ep1step2step3-20.0step4step5-25.0-0.0200.020.040.06displacementofretainingwall,m分析結果除擋土構造水平變位圖外各施工階段之地表沉陷、擋土構造剪力彎矩圖、水平橫撐作用力之改變、地錨預力之改變、擋土構造後方地層內部之位移、開挖面之可能隆起量可得知。案例一施工階段擋土構造彎矩圖0.0-4.0-8.0step1step2El.mstep3step4-12.0step5-16.0-20.0-40-2002040momentofretain

4、ingwall,T-m/m案例一施工階段地表沉陷圖0.01step1step2step3step4step50ace,mfrsuf-0.01tolementtse-0.02-0.03201612840distancefromexcavation,m案例一施工階段水平橫撐作用力變化單位：T上層下層施工階段一70_施工階段二97.290施工階段三85.8192.2施工階段四182_施工階段五__開挖力學行為之影響因素1.地層種類與力學特性2.擋土構造種類、尺寸（含間距）、深度2.開挖順序、開挖深度3.水平橫撐或

5、地錨施設位置、數量4.水平橫撐或地錨預力施加量5.水平橫撐尺寸（含間距、長度）、地錨間距6.鄰近結構物尺度與距離、施工載重7.地下水位（一般會適度抽水，降低水位）8.支撐方式（如雙排擋土構造）9.開挖方式（如明挖配合擋土構造）安全支撐挫屈破壞擋土措施倒塌案例二類似案例一，只是於施設水平橫撐位置，更改為地錨，其餘施工步驟與案例一相同，於地下室構築過程，案例一水平橫撐與預力將解除，但於案例二則持續維持案例二整體施工階段示意圖案例二施工階段擋土構造水平變位圖0.0-5.0-10.0El.m-15.0step1st

6、ep2step3step4step5-20.0-25.0-0.0400.040.080.120.16displacementofretainingwall,m案例二施工階段擋土構造彎矩圖0.0step1step2step3-4.0step4step5-8.0El.m-12.0-16.0-20.0-60-40-20020momentofretainingwall,T-m/m案例二施工階段地表沉陷圖0.040ace,mfrsuf-0.04tolementtstep1sestep2step3step4-0.08s

7、tep5-0.12201612840distancefromexcavation,m案例二施工階段地錨作用力變化單位：T上層下層施工階段一70_施工階段二88.990施工階段三82.8155.4施工階段四81.7150.8施工階段五81.7150.8案例三類似案例一，只是於地表先行開挖2m深之斜坡(H:V=2:1)，坡址距開挖面為2m，其餘施工步驟與案例一相同。案例三整體施工階段示意圖案例三施工階段擋土構造水平變位圖0.0-5.0-10.0El.m-15.0step1step2-20.0step3step4

8、step5-25.0-0.0200.020.040.060.08displacementofretainingwall,m案例三施工階段擋土構造彎矩圖0.0step1step2step3step4-4.0step5-8.0El.m-12.0-16.0-20.0-60-40-2002040momentofretainingwall,T-m/m案例三施工階段地表沉陷圖0.01step1step2step3step4s