交通部臺灣區國道高速公路局中區工程處

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西湖服務區地錨證明試驗

國道3號後龍至通霄路段邊坡整治及橋墩保護工程

102年 1月10日

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試驗緣由

• 為探討如何提昇地錨可服務年限及抗鏽蝕能力，引進環氧塗層鋼絞線地錨。

• 本次地錨證明試驗其錨件均與一般性地錨相同，鋼腱為4‐15.2 mm∮環氧塗層鋼絞線地錨，固定段及自由段均使用浪形護管組立。

• 本工程採最低標方式辦理採購。

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使用壽命120年之永久性地錨

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固定段及自由段剖面

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Anchor with Epoxy Coated Strand (PTI‐Class ׀)

使用壽命>50年之永久性地錨

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永久性地錨(環氧塗層鋼絞線)

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試驗概述• 西湖服務區既有垂直擋土牆• 施做2支環氧塗層鋼絞線之鋼腱• 固定段及自由段均使用浪管做為護管的新材料

• 試驗內容以加載試驗驗證環氧塗層鋼絞線和水泥漿的握裹力外，以期達永久性地錨防蝕保護的最佳效果。

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預力鋼絞線之物理依ASTMA516-76 Grade-270之規定

直徑∮mm

斷面積mm2

單位重kg/m

抗張荷重Fu(kg)

降伏荷重Fy(kg)

伸長率%

15.2 140 1.102 26,580 22,589 3.5

孔 號最 大試驗荷重Tw(Ton)

組 立 內 容

使用鋼腱 Fu(Ton) Fy(Ton) 0.9Fy(Ton)

T-1 54 4-15.2 mm∮ 106.3 90.36 81.3

T-2 72 4-15.2 mm∮ 106.3 90.36 81.3

組立內容:

容許設計荷重 = 0.5Fu容許最大臨時荷重 =0.9Fy

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試驗位置9

T-2

T-1

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試驗工址邊坡基本資料邊坡高度 25～30m 邊坡面長 300m

保護工 自由型格梁、擋土牆

監測儀器 水位觀測井×3、傾度管×2、傾斜計×1

區域地質 頭嵙山層香山相

岩性 砂岩、泥岩互層

地質構造 斧頭山斷層附近

滑動潛勢 位屬岩屑崩坍低潛勢區、局部為岩屑崩坍高潛勢區

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試驗程序

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鑽孔

鋼腱安裝

灌漿

漿體養生

加載試驗

預力鎖定

鋼鍵組立

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組立鋼腱

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鑽孔後安裝鋼腱(T-1:L=15m,T-2:L=18m)

T‐1

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先灌浪管外再灌浪管內至自由段亦填滿漿

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地錨負載試驗(T-1至54T，T-2至72T)

T-2

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T-1荷重~變位量曲線圖

0

10

20

30

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50

60

0 10 20 30 40 50

荷重(Ton

)

變位量(mm)

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T-1荷重~彈、塑性變位量曲線圖

0

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40

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60

-10 0 10 20 30 40

荷重

(Ton)

彈性變位量(mm)塑性變位量(mm)

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T-1變位量~對數時間曲線圖0

10

20

30

40

50

1 10 100

變位

量(m

m)

對數時間(min)

12Ton

18Ton

24Ton

30Ton

36Ton

42Ton

48Ton

54Ton

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T-1荷重~潛變係數(Ks)曲線圖

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

潛變

係數Ks(m

m)

荷重(Ton)

T‐1荷重~潛變係數(Ks)曲線圖

Ra=84TPc'=50T

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T-2荷重~變位量曲線圖

0

10

20

30

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70

80

0 10 20 30 40 50 60 70

荷重(Ton

)

變位量(mm)

T‐2荷重~變位量曲線圖

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T-2荷重~彈、塑性變位量曲線圖

0

10

20

30

40

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60

70

80

-15 -5 5 15 25 35 45 55

荷重

(Ton)

彈性變位量(mm)塑性變位量(mm)

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T-2變位量~對數時間曲線圖

0

10

20

30

40

50

60

70

1 10 100

變位

量(m

m)

對數時間(min)

變位量~對數時間曲線圖

12Ton

18Ton

24Ton

30Ton

36Ton

42Ton

48Ton

54Ton

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T-2荷重~潛變係數(Ks)曲線圖

0.00

1.00

2.00

3.00

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5.00

6.00

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

潛變

係數Ks(m

m)

荷重(Ton)

T‐2荷重~潛變係數(Ks)曲線圖

Ra=150.8TPc'=64.1T

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鋼腱留22cm以便日後維護

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夾片及鋼腱防銹處理

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可解除預力、維護後重施預力的錨頭

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錨具及鋼絞線安裝於靜載重試驗機上

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鋼絞線與夾片之滑動量量測

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試驗後之夾片及鋼絞線

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預力端錨靜載重試驗報告

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報告完畢敬請指教