| 摘要 |
本研究探討單柱式橋墩與群樁基礎模型受沖刷導致基礎裸露後，在反覆側推試驗下的結構行為、破壞機制、群樁效應與樁土互制之變化。試驗使用大型雙軸向剪力試驗盒、結構模型試體以及砂土試體。結構模型試體之上部結構為單柱式橋墩，由120 mm×120 mm×20 mm的千斤頂接合面，直徑40 mm、高度200 mm之實心鋼棒，搭配150 mm×150 mm×15 mm鋼製基礎板所構成。下部結構則為群樁基礎試體，由200 mm×200 mm×15 mm鋁製底部轉接板以及150 mm×150 mm×30 mm 鋁製基礎板，搭配d25 mm×8.25 mm ×800 mm之2×2群樁所組成。試驗規劃分為純結構模型與基礎沖刷模型，純結構模型者是將純結構試體固定於剪力試驗盒內，在沒有砂土的情況下進行試驗；基礎沖刷模型者同樣將試體固定於剪力試驗盒內，並以裸露深度0倍、3倍、6倍的基樁直徑作為沖刷深度之分組，以探討基礎於不同裸露深度之下的影響。砂土試體採用相對密度50%之乾性石英砂。試驗過程當中，進行不同位移大小的反覆側推試驗，位移由小到大依序為±1 mm、±5 mm、±10 mm、±15 mm、±20 mm、±30 mm、±40 mm、±50 mm，其中小位移±1 mm ~ ±20 mm進行三次循環，而大位移±30 mm ~ ±50 mm則進行了兩次循環，並於過程當中，記錄結構之位移、角度以及應變之反應，並經由應變計量測數據計算出試驗過程中彎矩與軸向力的變化。
試驗結果，位移的部分：隨著土壤裸露深度越多，基礎板之位移越明顯。角度的部分：側推高程的角度變化與基礎板的角度變化並非一致，表示橋柱並非完全的剛性體，相同位移之下，隨著土壤沖刷深度的增加，旋轉角會隨之下降。應變的部分：觀察到應變大的位置產生在基樁頂部以及基樁底部，也由於應變較大的緣故，應變計容易於試驗過程當中，在該處產生滑移、鬆脫、損壞之現象，使得該位置之應變值較容易出現異常。軸向力的部分：隨著砂土沖刷深度越多，基樁之軸向力會隨之下降。彎矩的部分：純結構模型第一個降伏點產生在基樁底部；基礎沖刷模型第一個降伏點出現在基礎頂部。遲滯迴圈的部分：隨著砂土沖刷深度越多，勁度下降，力量隨之下滑。 |
中心技術報告