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文档简介

6.1緒論連接或半連接式板樁(sheetpile)經常被用來作為水 岸邊之連續式擋土牆,如小的遊艇碼頭到巨大的船 塢(參見圖6.1),但與其他擋土設施所不同者,板樁 不需要現地抽水後才能夠構築。此外,板樁經常被作為暫時性之結構物,例如支撐

普通所採用的板樁型式,包括下列幾種:

(a)木板樁(b)預鑄混凝土板樁(c)鋼板樁此外,鋁板樁也有被採用

基礎工程,第六章,第225頁

6.1緒論

基礎工程,第六章,第225頁

6.1緒論木板樁僅使用於位在地下水位以上之臨時性或輕型 結構物之用,最常用者為木板樁(woodensheetpile) 及Wakefield樁(Wakefieldpile)預鑄混凝土板樁較為沉重並設計有鋼筋,以便承受 施工進行中所產生的應力以及建造完成後結構將承 受的永久應力鋼板樁之型式可為Z型、深拱、淺拱或直腹斷面的樣 式,而其連鎖型式則有手指型(thumb-and-finger)或 球窩型(ball-and-socket)的防水連接方式。基礎工程,第六章,第225.226頁

6.2建構方式板樁牆可被分成兩種基本的型式:

(a)懸臂式(b)錨定式

板樁牆之構築方法,通常可分成兩類(Tsinker, 1983):

(1)回填式構築方式。(2)挖除式構築方式。回填式構築方式之施工順序(參見圖6.4),如下:

步驟1挖除計畫構築板樁位置前後之土壤。

步驟2打入板樁。

步驟3於板樁背面回填至錨定面並安置錨定系統

步驟4繼續回填至牆頂。

基礎工程,第六章,第228頁

6.2建構方式

基礎工程,第六章,第228頁

6.2建構方式

對於懸臂式的板樁牆,構築順序僅利用步驟1、步驟 2以及步驟4。至於,挖除式結構之構築順序(參見圖 6.5),則如下:

步驟1打入板樁。

步驟2於板樁牆背面回填至錨定面並安置錨定系統

步驟3繼續回填至牆面。

步驟4挖除牆前側之土壤。若為懸臂式板樁牆,步驟2則不需要。

基礎工程,第六章,第228頁

6.2建構方式

基礎工程,第六章,第229頁

6.3懸臂式板樁牆

大約高於泥線6m以下,一般中等高度之板樁牆,通 常建議採用懸臂式板樁牆,此種板樁牆之作用,如 同在挖泥線以上之寬廣懸臂梁,估算作用於其上之 淨側向土壓力分布的基本原理,可利用圖6.6來說 明。貫入泥線下砂層之懸臂式板樁牆側向變形特性,牆 對O點轉動,由於任何深度下在牆兩邊之靜水壓可 互相抵消,因此僅考慮有效側向土壓力的大小。基礎工程,第六章,第229頁

6.3懸臂式板樁牆

基礎工程,第六章,第230頁

6.3懸臂式板樁牆

在A區域內,側向土壓力從靠岸側僅產生主動土壓; 在B區域內,由於牆變形特性,在靠岸側有主動土壓 力及靠水側有被動土壓力。此種情況在轉點O以下 之C區域內,正好成相反之方向。真實之淨壓力分 布如圖6.6(b)所示,但為設計方便,亦可簡化成圖 6.6(c)的型式。基礎工程,第六章,第229頁

6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆

推導出深入粒狀土壤中板樁牆之適當埋入深度,參 考圖6.7(a),泥線以上由板樁支撐之土壤為砂土, 水位線位於距牆頂L1深度,假設砂土之有效摩擦 角ψ‘,則在某深度z=L1處之主動土壓力強度為:

同理,位於深度z=L1+L2(意即在泥線處)之主動土壓力為:基礎工程,第六章,第231頁

Ka=Rankine主動土壓力係數=tan2(45-ψ‘/2);γ=水位線以上之土壤單位重。γ‘=土壤有效單位重=γsat-γw。(6.1)式(6.2)式6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆

基礎工程,第六章,第230頁

6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆

注意,在泥線上,牆兩側之靜水壓力大小相同且可 互相抵銷。為了決定泥線以下至旋轉點O之淨側向壓力,如圖 6.6(a),工程師必須考慮由在(水側)向右(岸側)作用 在牆上之被動土壓力,以及由右向左作用之主動土 壓力。在此情況,可不計入牆兩側之靜水壓力,因 此,在任一深度z之主動土壓力為:基礎工程,第六章,第231頁

(6.3)式6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆在深度z之被動土壓力則為:

進一步結合公式(6.3)和(6.4),可得出淨側向土壓力 為:在泥線下深度為L3處,其淨壓力σ

‘為零,意即:

(6.4)式Kp=Rankine被動土壓力係數=tan2(45+ψ‘/2)。(6.5)式L=L1+L2。基礎工程,第六章,第231頁

6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆 或公式(6.6)顯示出,淨壓力分布線DEF之斜率為1(垂 直)比(Kp-Ka)γ‘(水平),因此,在壓力圖中:在板樁底部,被動土壓力σ‘p由右向左作用,主動土 壓力則由左向右作用在板樁上,所以,在z=L+D 處,被動土壓力為:(6.6)式(6.7)式(6.8)式基礎工程,第六章,第231頁

6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆在相同深度之主動土壓力為:因此,在板樁底部之淨側向壓力為:式中基礎工程,第六章,第232頁

(6.11)式(6.10)式(6.9)式(6.12)式6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆考慮牆之穩定性,應用靜力學原理進行分析:

以及因此,水平力之和為:

或基礎工程,第六章,第232頁

P=壓力圖ACDE的面積。6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆至於,所有力對於B點之力矩總和為:由公式(6.13),可得:綜合公式(6.7)、(6.10)、(6.14)以及(6.15),並進一 步加以簡化,可獲得下列L4之四次方程式:

基礎工程,第六章,第232頁

6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆 式中決定壓力圖之步驟根據上述之理論,可經由一步一步之計算過程,求 得貫入粒狀土壤之懸臂式板樁牆的壓力圖,如下:

步驟1

計算Ka和Kp。基礎工程,第六章,第233頁

6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆

步驟2計算σ‘1[公式(6.1)]和σ‘2[公式(6.2)](註:L1和L2為已知)。

步驟3計算L3[公式(6.6)]。

步驟4計算P。

步驟5對E點求力矩以計算-z(意即:面積ACDE 的壓力中心)。

步驟6計算σ‘5[公式(6.11)]。

步驟7計算A1、A2、A3和A4[公式(6.17)至(6.20)]

步驟8依試誤法解公式(6.16),以求得L4。

步驟9計算σ‘4[公式(6.10)]。基礎工程,第六章,第233頁

6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆 步驟10計算σ‘3[公式(6.7)]。

步驟11

由公式(6.15)獲得L5。

步驟12

如圖(6.7a)所示,繪出其壓力分布圖。

步驟13

得出理論的貫入深度L3+L4[參見公式 (6.12)]。最大彎矩之計算懸臂式板樁牆彎矩變化圖之特性,如圖6.7(b)所示 ,最大彎矩將發生於E點及F‘點之間。基礎工程,第六章,第233頁

6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆首先,必須先決定出零剪力點,才能夠求出單位長 度牆的最大彎矩(Mmax),將E視為原點得一新軸z’, 用以決定零剪力的位置: 或一旦零剪力點[圖6.7(a)中的F“點]決定之後,其最大 彎矩可決定為:

基礎工程,第六章,第233頁

6.4貫入砂質土壤中之懸臂式板樁牆此外,板樁斷面尺寸之需求,亦可根據材料之容許撓曲應力來決定,意即:基礎工程,第六章,第234頁

S=板樁每單位長度結構所需之斷面模數;σall=板樁之容許撓曲應力。例題6.1─題目

圖6.8顯示一貫入粒狀土壤中之懸臂式板樁牆,已知 :L1=2m、L2=3m、γ=15.9kN/m3、γsat=19.33kN /m3以及ψ’=32°試決定:

(a)理論埋入深度D的大小?(b)若增加30%的埋入深度D,則板樁的總長度為何?(c)使用σall=172MN/m2,求出板樁所需之最小斷面 模數?

例題6.1─題目

例題6.1─解答

解:

(a)部分

使用圖6.7(a)的壓力分布圖,即可利用下表按部就班地進行計算:例題6.1─解答

例題6.1─解答

因此

D理論

=L3+L4=0.66+4.8=5.46m

(b)部分板樁的總長度為

L1+L2+1.3(L3+L4)=2+3+1.3(5.46)=12.1m(c)部分

最後,可利用下表求取S:6.5

貫入黏土中之懸臂式板樁牆

圖6.9顯示在泥線以上回填粒狀土壤且貫入黏土層中 之懸臂式板樁牆,假設水位在距離牆頂L1深度,依 照先前的公式(6.1)和(6.2),即可得出淨壓力σ‘1和

σ‘2之強度,且泥線以上之壓力分布圖亦可得知。至 於,泥線以下之淨壓力分布圖,則可決定如下。

在大於L1+L2的任一深度,當ψ=0時,Rankine主動 土壓力係數Ka=1;同理,當ψ=0時,Rankine被動 土壓力係數Kp=1。因此,在旋轉點以上[圖6.6(a)中 的O點],由右至左的主動土壓力為:

基礎工程,第六章,第237頁

同理,由左至右的被動土壓力,則可表為:因此,其淨土壓力為:在板樁底部,由右至左的被動土壓力為:同理,由左向右的主動土壓力為:

6.5

貫入黏土中之懸臂式板樁牆

基礎工程,第六章,第237.238頁

6.5貫入黏土中之懸臂式板樁牆因此,淨土壓力則為:為了平衡分析,必須ΣFH=0;意即壓力圖ACDE面 積-EFIB面積+GIH面積=0,如下:簡化上式,可得:基礎工程,第六章,第238頁

P1=壓力圖ACDE之面積。6.5貫入黏土中之懸臂式板樁牆現在,取各力對B點之力矩(ΣMB=0),得:結合公式(6.30)和(6.31)兩式,可得:

解公式(6.32),即可得出板樁貫入黏土層之理論深度D之大小。

z1=壓力圖ACDE的壓力中心至泥線間之距離。基礎工程,第六章,第238頁

6.5貫入黏土中之懸臂式板樁牆決定壓力圖的步驟

步驟1計算回填粒狀土壤之Ka=tan2(45-ψ‘/2)值。 步驟2解出σ‘1和σ‘2[參見公式(6.1)和(6.2)]。 步驟3計算P1和z1。

步驟4利用公式(6.32)得出理論深度的D值。

步驟5利用公式(6.30)計算L4。

步驟6計算σ6和σ7[參見公式(6.26)和(6.29)]。

步驟7繪出如圖6.9所示之壓力分布圖。

步驟8實際之貫入深度為:

D實際

=1.4~1.6(D理論)基礎工程,第六章,第238頁

6.5貫入黏土中之懸臂式板樁牆最大彎矩

根據圖6.9,最大彎矩(零剪力)將發生於L1+L2<z <L1+L2+L3,取一新的座標軸z‘(z’=0在泥線上), 對零剪力而言:

可獲得最大彎矩為:若最大彎矩為已知時,則可依公式(6.23)決定板樁 之斷面模數。

基礎工程,第六章,第239頁

例題6.2─題目

參考圖6.10所示之板樁牆,試決定:(a)使用D實際=1.5D理論時之理論和實際的貫入深度。(b)使用σall=172.5MN/m2時,板樁所需之最小斷面尺寸。解: 可依照6.5節所示之過程逐步求解:

步驟1 步驟2 步驟3參考圖6.9之淨壓力分布圖,可得:

例題6.2─解答

步驟4由公式(6.32)代入適當的值,得:

解上式,得知D=2.13m。

例題6.2─解答

步驟5依公式(6.30)和所以

步驟6

步驟7繪出如圖6.9所示之壓力分布圖。例題6.2─解答

步驟8

D實際~1.5D理論=1.5(2.13)~3.2m

最大彎矩之計算 依公式(6.33)

再由公式(6.34)

所以例題6.2─解答

所需之最小斷面模數(假設σall=172.5MN/m2)為

例題6.2─解答6.6錨定板樁牆

基礎工程,第六章,第242頁

當懸臂式板樁牆之背填土高度超過6m時,用擊桿在 牆頂部附近和錨板、錨牆或錨樁連結較為經濟,此種 板樁稱為錨定板樁(anchoredsheet-pilewall)或錨定 隔牆(anchoredbulkhead)。錨定可減少板樁之貫入 深度,亦可減少建造時板樁之斷面積及重量,但是必 須謹慎的設計其錨定及繫桿。錨定板樁有兩種基本的設計方法:

(a)自由土支法(freeearthsupportmethod)(b)固定土支法(fixedearthsupportmethod)6.6

錨定板樁牆

基礎工程,第六章,第242頁

6.6錨定板樁牆

圖6.11則顯示以此兩種方式設計時之板樁的變形特 性。自由土支法之目的在減少板樁之貫入深度,而此法在 泥線以下之靜力系統中並無支點存在。圖6.11則同時 顯示此兩種方法之彎矩隨深度變化的特性,然須注意

D自由土支法<D固定土支法

基礎工程,第六章,第242頁

如圖6.12所示為一背填粒狀土壤之錨定板樁,板樁已 貫入粒狀土壤中,連接板樁和錨定之繫桿位於牆頂部 以下l1距離處。在泥線以上之淨壓力分布圖將與圖6.7相似,在深度 z=L1時,σ

‘1=γL1Ka,以及在深度z=L1+L2時,

σ’2=(γL1+γL2)Ka;而在泥線以下深度z=L1+L2

+L3處,其淨壓力則為零。至於,L3可依公式(6.6)求 得,即

基礎工程,第六章,第242頁

6.7貫入砂質土壤中之自由土支法在深度z=L1+L2+L3+L4處,淨壓力可表為:為達板樁之平衡,則須滿足Σ水平力=0且Σ對O‘點的 彎矩=0水平方向力之總和(對單位長度之牆)為:

壓力圖ACDE的面積-EBF面積-F=0

F=繫桿張力/單位長度之牆意即:基礎工程,第六章,第243.244頁

6.7貫入砂質土壤中之自由土支法

P=壓力圖ACDE的面積。

現在,對O‘點取彎矩:或基礎工程,第六章,第244頁

6.7貫入砂質土壤中之自由土支法6.7貫入砂質土壤中之自由土支法以試誤法解上式(6.37),可決定理論深度L4,因此理論的貫入深度為:

D理論=L3+L4

將理論貫入深度增加30~40%,作為實際施工貫入時的深度,意即:

D實際=(1.3~1.4)D理論

理論上作用於板樁上之最大彎矩,將產生於z=L1至z =L1+L2之間,則零剪力亦即最大彎矩之深度z,則 可以下式估算之: 一旦z值決定後,最大彎矩的大小即可得知。基礎工程,第六章,第243.244頁

因為板樁具有撓性,因此板樁會變形(意即產生側向位移),而變形會造成側向土壓力之重新分布,此改變將降低由6.7節中之步驟所計算的最大彎矩Mmax

圖6.13為適用於貫入砂土層中板樁之情況,其符號說明如下:

(1)H'=樁貫入的總高度(意即L1+L2+D實際)。(2)樁的相對撓度(relativeflexibility)

H'之單位為公尺;E=樁材料之彈性模數(MN/m2);I=牆每單位長度樁斷面之慣性矩(m4/mofwall)(3)Md=設計彎矩。基礎工程,第六章,第244頁

6.8錨定板樁牆力矩之折減基礎工程,第六章,第244頁

6.8錨定板樁牆力矩之折減 (4)Mmax=最大理論彎矩。使用力矩折減圖(參見圖6.13)之程序如下:

步驟1選擇板樁斷面(如表6.1所示)。

步驟2找出所選斷面(步驟1)每單位長度之斷面模數 S。

步驟3決定所選斷面(步驟1)每單位長度之慣性矩。

步驟4找出H'並計算r[參見公式(6.40)]。

步驟5找出logρ。

基礎工程,第六章,第244.245頁

6.8錨定板樁牆力矩之折減6.8錨定板樁牆力矩之折減 步驟6依步驟1所選之斷面,計算板樁之抗彎矩能 力,即Md=σallS。

步驟7決定Md/Mmax。注意,Mmax為最大理論彎矩

步驟8如圖6.13,繪出logρ(步驟5)與Md/Mmax之 關係。

步驟9取不同斷面之板樁,重覆第1至第8步驟, 若所得之點落於曲線之上(鬆砂或緊密砂,視實際情 況而定),則此為安全之設計斷面;若位於其下方時 ,則為不安全之設計斷面。

基礎工程,第六章,第245頁

例題6.3─題目

參考圖6.12,當L1=3.05m、L2=6.1m、l1=1.53m、 l2=1.52m、c‘=0、ψ’=30°、γ=16kN/m3、γsat= 19.5kN/m3以及E=207×103MN/m2。(a)決定理論和實際的貫入深度(註:D實際=1.3D理論)

(b)求出牆每單位長度之錨定力。(c)決定最大彎矩Mmax。(d)取σall=172,500kN/m2,試使用Rowe力矩折減方 式以選擇一合適的板樁斷面。

例題6.3─解答解:

(a)部分

例題6.3─解答例題6.3─解答(b)部分

牆每單位長度之錨定力為(c)部分

依公式(6.39),對於零剪力而言令z-L1=x,所以或簡化為例題6.3─解答(b)部分

牆每單位長度之錨定力為(c)部分

依公式(6.39),對於零剪力而言令z-L1=x,所以

求得x=4m且z=x+L1=4+3.05=7.05m。今取零剪 力點為力矩中心,可得或

(d)部分板樁之總長度為例題6.3─解答 同時使用下表圖6.14顯示出Md/Mmax與ρ之關係,由其亦可得知 ,選用PZ-27將可滿足需求。

例題6.3─解答例題6.3─解答基礎工程,第六章,第248.249頁

如圖6.15所示,為一背填粒狀土壤且貫入黏土層中 之錨定板樁牆,位於泥線以上之壓力分布圖與圖6.9 相似,而泥線以下之淨壓力分布(由z=L1+L2至z=L1 +L2+D)可依照公式(6.26),得知:為達靜力平衡,水平方向力的總和須為:

P1=壓力圖ACD的面積;F=單位長度板樁牆的錨定力。再次取對O‘點之力矩:

6.9

貫入黏土中之自由土支法基礎工程,第六章,第249頁

6.9

貫入黏土中之自由土支法簡化上式,可得:

理論上的貫入深度D,則可由公式(6.42)求得。最大彎矩將產生於L1<z<L1+L2處的深度,而零剪 力的深度(意即最大彎矩深度)則可由公式(6.39)來決 定。基礎工程,第六章,第249頁

6.9

貫入黏土中之自由土支法至於,貫入黏土層錨定板樁之力矩折減方式, Rowe(1952,1957)亦已提出建議,類似於6.8節中之 說明;此方法顯示在圖6.16中,並使用到下列之符 號:

(1)穩定數

c=不排水凝聚力(ψ=0)。至於,γ、γ‘、L1和L2的定義,則參見圖6.15中的說明。 (2)無因次牆高基礎工程,第六章,第249頁

6.9

貫入黏土中之自由土支法 (3)撓度數ρ

[參見公式(6.40)]。 (4)Md=設計彎矩;Mmax=最大理論彎矩。使用力矩折減圖6.16之步驟,如下:

步驟1計算H'=L1+L2+D實際。

步驟2決定α=(L1+L2)/H'。

步驟3決定Sn[依公式(6.43)]。

步驟4由步驟2和步驟3所得之α和Sn

,由圖6.16中決定各種logρ值下之Md/Mmax值,並且繪出

Md/Mmax與logρ之關係圖。

步驟5如同板樁貫入粒狀土壤中之力矩折減步驟一 樣,重覆其步驟1至步驟9(參見6.8節)。基礎工程,第六章,第250頁

6.9

貫入黏土中之自由土支法6.9

貫入黏土中之自由土支法

基礎工程,第六章,第250頁

例題6.4─題目參考圖6.15,當L1=3m、L2=6m且l1=1.5m;同時 ,γ=17kN/m3、γsat=20kN/m3、ψ

‘=35°及c= 41kN/m2。(a)決定板樁牆的理論埋入深度。(b)計算單位長度牆的錨定力。基礎工程,第二章,第65頁

例題6.4─解答解:(a)部分

使用和由圖6.17之壓力圖例題6.4─解答例題6.4─解答

和依公式(6.42)

或例題6.4─解答 所以

因此(b)部分由公式(6.41)

6.10

基礎工程,第六章,第253頁

一般板樁之錨定方式有下列幾種:

(1)錨板和錨梁(錨座,deadman)。(2)背拉。(3)垂直錨定樁。(4)以斜樁(壓力和張力)支承之錨梁。錨板和錨梁通常為場鑄混凝土塊所製成[參見圖 6.18(a)],錨與板樁間以繫桿(tie-rod)相連接;為便 於繫桿連接於板樁,可於板樁之前面或後面安裝一 橫條(wale)。為了保護繫桿不受腐蝕,一般皆塗上 一層油漆或瀝青材料。6.10錨

基礎工程,第六章,第253頁

6.10錨

錨之放置

由錨板及錨梁所提供之阻抗力,基本上是由其前方 土壤所提供的被動壓力所產生。如何才能決定錨板 之最佳放置位置,可參考圖6.18(a)所示;其中AB 為板樁牆,如果錨板安置於ABC楔形中,亦即

Rankine主動區內,則將無法防止破壞。我們亦可將錨板安放於CFEH區域內,注意DFG線 為Rankine被動土壓之滑動線,若被動楔形之一部 分位於主動楔內,則在板樁牆破壞時,錨板將無法 達到完全之被動阻抗力。基礎工程,第六章,第253頁

若將錨板設置於ICH區內,使錨板前之Rankine被 動區域完全位於主動區ABC之外,如此才能夠完全 地發揮錨板之被動阻抗力。圖6.18(b)、(c)和(d)分別為背拉、垂直錨樁以及由斜樁支承之錨梁的適當位置。基礎工程,第六章,第254頁

6.10錨

6.10錨

基礎工程,第六章,第254頁

6.11

錨板和錨梁在砂土中的極限阻抗

Teng(1962)曾建議下列公式,以決定在粒狀土壤中 位於或接近地面(H/h≦1.5至2,如圖6.19)之錨板極 限阻抗。

Pu=錨之極限阻抗;B=與斷面成直角方向之錨長度;Pp和Pa=錨單位長度之Rankine被動及主動土壓力。注意,Pp作用於錨之前方,如圖6.19所示,同時:

基礎工程,第六章,第254.255頁

6.11錨板和錨梁在砂土中的極限阻抗

基礎工程,第六章,第254.255頁

6.11錨板和錨梁在砂土中的極限阻抗Teng(1962)曾提出下列關係式以計算錨之極限阻 抗:

K=靜止土壓力係數≈0.4。Neeley、Stuart和Graham(1973)利用等效自由表面 法(equivalentfreesurfacemethod)研究錨在砂土中 拉拔阻抗的問題,在其研究工作中,假設錨在土壤 中的破壞面則如圖6.20中的小插圖所示。基礎工程,第六章,第255頁

6.11錨板和錨梁在砂土中的極限阻抗基礎工程,第六章,第256頁

6.11錨板和錨梁在砂土中的極限阻抗當達破壞時,剪應力將如圖6.20中沿著OX面被趨 動,可定義為:

m=剪應力趨動因子;So、σ‘o=分別為在破壞時的剪應力和 正應力(沿OX面上)。為了較為保守的設計,m可被視為零,而根據Neely 等人的方法:

Pu=錨的極限阻抗;Mγq=力係數;S‘=形狀因子。對於不同的土壤摩擦角ψ’和H/h所造成的Mγq變化,則可如圖6.20所示(當m=0)基礎工程,第六章,第255頁

6.11

錨板和錨梁在砂土中的極限阻抗圖6.21(a)則顯示在不同的B/h和H/h值時,形狀因子 (S‘)的經驗值。在某些條件下,諸如承載力的問題,錨的側向位移 則必須加以限制Das(1975)以及Das和Seeley(1975)亦由疏鬆砂土中 的錨定試驗,發現類似的關係,根據其實驗結果,

Das和Seeley(1975)提出下列有關錨定之載重—位 移關係式

基礎工程,第六章,第256頁

6.11錨板和錨梁在砂土中的極限阻抗式中公式(6.51)的關係式,適用於B/h由1~5以及H/h由 1~5之情況。

基礎工程,第六章,第256頁

6.12錨板和錨梁在黏土中(ψ=0的情況)之極限阻抗

有關黏土中的錨板和錨梁,Mackenzie(1955)提出 根據實驗結果決定Pu隨H/h的變化情形,如圖6.22 所示。注意,當H/h>12時,(Pu)/(hBc)之值則近似 於常數且約略等於8.5(c=當ψ為零時之不排水凝聚 力)。

基礎工程,第六章,第257頁

6.13

錨板和錨梁的安全係數

每一錨板之容許阻抗Pall,可表為:

FS=安全係數,一般安全係數取其值為2。

因此,錨至錨中心的間距sp,則可獲得如下所示:

F=板樁每單位長度上所承受之力。

基礎工程,第六章,第258頁

例題6.5─題目&解答參考圖6.20,一在砂質土壤中的方形錨板,其尺寸為 0.4m×0.4m(B×h)及H=1m。已知:γ=16.51kN/m3 和ψ‘=35°,使用Neeley等人的方法,試決定下列各 項:(a)極限阻抗Pu。(b)最大水平位移量Δ=40mm時之錨板阻抗。

解:

(a)部分

由公式(6.50)

例題6.5─解答已知H/h=1/0.4=2.5,B/h=0.4/0.4=1以及ψ‘=35° ,可由圖6.20查得Mγq=18。同時,由H/h=2.5和 B/h

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