以砂箱試驗模擬拘限土壤液化行為之研究

Abstract

摘要 921集集大地震造成台灣西部地區嚴重災害，並於多處發生土壤液化現象，導致地層下陷、側向位移及地下結構物破壞等。台灣地區因現代化發展迅速，於主要都會區皆有捷運系統之規劃，捷運車站附近常採用明挖覆蓋工法，並以連續壁為擋土結構。本研究主要探討建造連續壁前後，土壤在無拘限與有拘限條件下液化行為之差異。 本研究利用長80公分、寬50公分、高70公分之砂箱，放入縮小比例之矩形隧道模型與連續壁，將砂箱置於動態單剪儀上且輸入水平向正弦波模擬地震力作用，以觀察模型砂箱內超額孔隙水壓激發、砂土沈陷量與最大加速度變化之情形，並利用FLUSH程式分析結果與砂箱試驗結果進行比較。 研究結果顯示：受地下連續壁拘限土壤較無拘限土壤能延緩超額孔隙水壓激發至最大值之時間。當連續壁埋置愈深、埋置間距愈小，愈能有效抑制超額孔隙水壓上升速率、而降低砂性土壤之沈陷量；同時亦發現試驗中所得最大加速度稍大於數值模擬結果，原因可能為震波於砂箱內產生折射與反射疊加現象。