隧道收斂計測資料於掘進效應與約束損失之分析與應用

摘要

收敛约束法理论为应用於隧道工程支撑设计的简化分析方法，所采用之约束损失更是此分析模式的关键因素。针对约束损失的计算与影响性分析方面，采用隧道工程广泛使用的变形量测收敛资料为依据，以掘进效应函数探讨隧道因前进开挖引致工作面围岩变形与应力变化，并以反计算方法评估约束损失分布情况，进而应用於八卦山公路隧道工程案例分析，以了解实际掘进效应的影响。研究分析结果包含：(1)提出掘进效应函数描述隧道收敛资料与约束损失的关系；(2)说明掘进效应函数的参数适用范围及其物理意义；(3)提出约束损失方程用以预估隧道开挖引致前期与掘进距离的收敛值；(4)反计算方法可以预估约束损失可能的重新分布趋势与前期收敛；(5)掘进效应函数分析结果与三维有限元计算结果相近。