膠結不良砂岩淺基礎承載力下限解

Abstract

本文旨在利用極限分析下限法，提出適用於膠結不良軟弱砂岩之淺基礎承載力理論解析解。本文之理論解析解係基於平面應變條件且材料行為屬理想塑性下推導而得，故較適用於稍具塑性行為之軟弱岩石，且承載行為近似平面應變之情況。 本解析解可求出淺基礎位於水平地表以及不同角度邊坡坡頂時的承載力。經一系列參數研究，可知水平地表淺基礎承載力與凝聚力成正比，當凝聚力增大時，承載力也呈線性增加；另外承載力亦隨著摩擦角增大而增加，不過當摩擦角較小時，因摩擦角改變基礎承載力只些微增減，摩擦角較大時(約為30°)，摩擦角改變對基礎承載力的影響即相當明顯；當摩擦角更大時(約為40°)，則承載力對摩擦角的差異非常敏感。本解析解也可估計基礎位於不同角度邊坡坡頂時的承載力，當邊坡由水平變成10°、20°、30°時，承載力遞減趨勢較明顯，當邊坡傾角更大時，則承載力遞減的情形較為趨緩。另外配合室內試驗建立基礎退縮距離與基腳外主應力方向的關係，本解析解亦可用以估計基礎位於不同退縮距離時之承載力。