Title

南化水庫防淤隧道進口施工超大型擋水圍堰之分析及設計

Authors

吳演聲

Key Words

圍堰 ; 南化水庫 ; 防淤隧道 ; 鋼管樁 ; 水中混凝土

PublicationName

中興工程

Volume or Term/Year and Month of Publication

144期(2019 / 07 / 01)

Page #

77 - 86

Content Language

繁體中文

Chinese Abstract

本文說明南化水庫防淤隧道進口結構施工臨時擋水圍堰分析及設計之考量及成果。本擋水圍堰為二層鋼管樁間澆置混凝土形成之半圓形複合結構,設計內外最大水頭差達47.5 m,為國內、外罕見之超大型擋水圍堰。圍堰之鋼管採扣環連結而具非等向性,而鋼管間之混凝土採水中澆築且厚度達4~5 m,二者所形成之複合結構行為複雜,同時其受力屬拱-梁聯合行為且溫度效應極為顯著,造成圍堰應力及變形之掌握較為困難。因此,採用圍堰-基礎地層三維有限元素模型,配合混凝土熱傳模擬得到之溫度場,進行圍堰靜力及動力(地震)之溫度-應力耦合分析,計算得到混凝土及鋼管之應力及變形反應,作為後續結構設計之依據。由於圍堰屬臨時性設施,為便於日後拆除,設計時儘量減少鋼筋配置之範圍及數量,以調整幾何布置降低混凝土張應力,並利用錨錠措施確保混凝土與鋼管樁間之黏結;另外,考量圍堰於水中施築致施工品質不易掌控,且設計標準不高,因超額荷重或構造瑕疵導致損壞甚至倒塌之可能性無法排除,特別增設內側水平支撐及監測設備等安全輔助措施,提高安全餘裕度及提供預警機制,以降低圍堰之潛在風險。

Topic Category 工程學 > 工程學綜合