Re: [问题] 为什么铁路地下化一定要盖那么深?

楼主: NiChu (氵尼~~鱼禾火~~)   2017-03-13 00:12:42
免责宣言:
实在不知道该不该认真回应U大师的文....key完后发现有点长,不想看的直接←离开吧
洨弟我不是纯土木背景的,本篇文章可能存在些许谬误还请版上正科出身的高手指证
正文开始:
U大师一开始提到,为啥不盖地堑
OK~今天我们都是土木大师,要来盖个地堑....首先得先挖个沟
可是两边的土会坍方,根据土本的说法:你就让他坍吧~等他坍够了他就不会坍了
没错!!最简单最easy的地堑就是疯狂地挖土,只要你挖到土方的安息角他就不会坍了
什么叫安息角,安息角就是“大量颗粒状物质被倾倒于水平面上堆积为锥体”
根据教科科科科科科书书上的讲法,一般土壤的安息角约30~40度左右
(这也是为什么早期的防汛堤防都盖的斜斜大大的坡面,因为要避免土体自然滑落。)
洨弟我数学老师常常请假,我们就先用30度来算好了
你挖一个3米深的地堑,水平总投影面积需要根号三乘以二的长度...
也就是1.732*2=3.464米宽的沟(这还不含车道宽度),再加上车道宽度(假定单线车道4米)
你光一个地堑就要7米*未知长度的土地,在寸土寸金的都市....大师您一定在开玩笑
好~~既然我们知道不可能不做任何的土建加工,那又有几种选择?
首先,来讲讲我们可能会用到的几种构造物
1.挡土墙、2.隧道、3.桥梁
挡土墙又可以分重力式&悬臂式
重力式是靠着混凝土自身的重量,抵挡墙后的土压(形状为梯形),混凝土重>>墙后土重。
悬臂式则是利用杠杆原理,用混凝土墙利用墙后土重抵挡墙后土侧向压力,
其构造有点像倒过来的T字形,原理为土下压力>土侧向压力。
(台北常见的水泥墙状的堤防就是悬臂式结构)
挡土墙可有效减少地堑的土地投影宽度,但是挡土墙的构造真的就只能挡土,无其他用途
悬臂式构造更是可以大幅减少建造用地取得的问题,但缺点是其结构较重力式复杂
,且有结构寿命较重力式短上许多的缺点(结构老化无法承受剪应力时即为使用年限)。
至于U大师又开示说:可以上面加盖阿~~像那个什么嘉和遮体
上方加盖,真是好棒棒的提案
大师不愧是大师,一语道破百姓迷思
基本上...加盖,除非当初规划地堑挡土墙时就已经规划好未来有加盖的打算
加盖上去,某种程度来说,跟砍掉重练没什么两样....
横向的加盖,叫做盖桥
纵向的加盖,叫做隧道
跨距小于5米的叫涵洞,大于5米的叫桥
但是涵洞长度一长....就叫隧道
嘉和遮体的设计,以外观来讲....就是拱型隧道,只是因为当初施作的目的是要遮蔽演习
砲火流弹,所以叫遮体,打从一开始就是会在上面覆土、载重,后续改成道路也没啥问题
(毕竟荷重计算时会充分考量上方载重及两侧土压等问题的)。
然而挡土墙的计算不会考量到反向压力(自墙面往土壤端施力)的问题,若直接加盖
,若安全系数不足基脚工不够深之挡土墙,则会发生滑移(基脚内滑)
这也是为何桥梁的两岸桥台底部还要做基脚、两侧要有翼版的原因,需靠基脚与翼版
增加横向与纵向摩擦,避免重心自两侧桥台转移时发生滑动
而隧道箱涵或隧道无重心转移问题则是因为其构造,是将上方压力经由两侧壁板转移至
下方及两侧,且结构体可抵挡左右土压及下层地下水之上浮力。
至于隧道上缘为何不紧贴地面兴建?
这问题牵扯层面较广,可能的原因有:
1.原本的地表起伏:可能设计的出入口隧道顶端地表高程均为10 m,但中间某几段地表
是缓坡导致中间的隧道顶端跟实际地面产生落差,在施工结束后不影响原地表两侧建
物的情况下,通常会回填至原地表高程。
2.闪避构造物:相关案例请看台北捷运橘线、绿线,挖一挖还会挖到旁边建物的地锚,
更不用说有时候隧道还得从建物下方穿过的状况,既有建物地基深度必须考虑。
3.排水问题:地堑式会遇到排水问题,尤其是大量地表迳流汇入后,以台湾夏天洪汛期间
的状况大概会三天两头就看到台铁出现海列车吧。若上方加盖则需考量原本就有的区域
排水(例如新生大排),此问题与第2点相同。
4.工程需求:当隧道要闪避既有构造物,势必得做坡度调整,铁路的坡度需求又较道路
严苛,加上原本施工前的地表起伏,就会造成一些地方看起来好像挖很深,但有些地
方隧道顶看起来根本就是地表的状况。
3/13补充
推 jasonpig: 我其实也想问这种工法的困难点在哪 ,毕竟很多地方河沟03/12 19:57
→ jasonpig: 也是这样盖起来的 03/12 19:57
特别回复J大
可能在您眼中的河溪是这样子"加盖"
这是一般民众较口语化的讲法,但以水利工程角度来讲...
这个根本是整个水路系统砍掉重练的级别了
在工法上,要看你排水系统的规模
小规模的通常就是上游做挡水阻绝+抽水机把水抽到下游去→
原渠道挖除→重新施作箱涵(场铸或预铸)
以桃园老街溪或桃园大圳部分渠段加盖这种大规模等级的
桃园大圳还可以断水处理,但是仍会分期,所以你看这种区域排水干线规模等级的
其箱涵大多都是2孔以上,施工顺序如下
既有渠道清淤疏濬(挖宽)→疏浚土方直接施作导水路将水流导引至单一侧(假定左侧)
施作土堤围堰划出施工区域→挖除右侧护岸→施作右侧箱涵(场铸)
右侧箱涵完工变更临时导水路,将水流导入新设箱涵→挖除左侧护岸→施作左侧箱涵
左侧箱涵完工后,挖除临时导水路→召唤○市长
看完后有没有觉得....民众口中的"加盖"两个字...好像有点复杂?
作者: Akulamaru (Akula)   2017-03-13 01:12:00
又一篇手痒(?)好文XD
作者: SuperModel (“超萌的”)   2017-03-13 01:14:00
受不了被激的苦,只有你会懂。
作者: selfhu (水管爆了)   2017-03-13 01:53:00
手痒生好文
作者: hinajian (☆小雏☆)   2017-03-13 02:45:00
稿费推
作者: MonkeyCL (猴总召)   2017-03-13 02:48:00
这一篇文章值 532 Ptt币
作者: SmileEMU800 (SmileEMU800)   2017-03-13 05:35:00
已用心看完手痒文XD讲得比在下专业深入,同是土木建筑群给推,虽然在下只是高中生XD
作者: Stan6003 (巨猩)   2017-03-13 06:56:00
铁道版各种神人
作者: GTOW (小胖)   2017-03-13 07:33:00
那莺歌凤鸣那路段算地斩式吗?
作者: SmileEMU800 (SmileEMU800)   2017-03-13 07:55:00
正是楼上,是地堑ㄑㄧㄢˋ哦~
作者: kizzle (kizzle)   2017-03-13 08:25:00
推好文~
作者: jasonpig (柑仔人)   2016-03-12 19:57:00
我其实也想问这种工法的困难点在哪 ,毕竟很多地方河沟也是这样盖起来的
作者: snyk (BMI 48)   2017-03-13 09:38:00
作者: GTOW (小胖)   2017-03-13 10:03:00
那凤鸣是地堑 为何左边是90度垂直 右边是斜坡呢?
作者: SmileEMU800 (SmileEMU800)   2017-03-13 10:05:00
那是施工期间的挡土,那叫做预垒排桩
作者: Akulamaru (Akula)   2017-03-13 11:50:00
凤鸣左边应该是为了盖车站而挖的,原本也是斜的
作者: Tamama56 (袴田日向)   2017-03-13 12:19:00
专业推
作者: milen (OOXX点点点)   2017-03-13 15:01:00
高铁神冈段...短短一段有隧道有地堑有高架啊
作者: j30916 (面包王)   2017-03-13 15:09:00
作者: MiaoXin (妙信)   2017-03-13 15:58:00
市民大道地下也是长长的停车场,轨道就只能更往下了,对吧?
作者: chewie (北极熊)   2017-03-13 20:50:00
凤鸣看起来不是挡土墙型式
作者: ciswww (Farewell)   2017-03-13 21:49:00
台北松山间隧道必须比各车行地下道更深,因为兴建期间必须让车行地下道至少维持一半的车道能够通行
楼主: NiChu (氵尼~~鱼禾火~~)   2017-03-13 21:51:00
还记得小时候松山-台北车站地下化时也是分两阶段
作者: SmileEMU800 (SmileEMU800)   2017-03-13 21:59:00
http://i.imgur.com/3L2ovLy.jpg支援凤鸣站的挡土排桩说明图
作者: ciswww (Farewell)   2017-03-14 00:24:00
本文宜同时考虑原文二楼推文
作者: zxcc79   2017-03-14 07:39:00
帮楼上补充ultratimes: 哪会塌陷,当然不是挖个沟而已,整个都要弄成结构体
作者: lsh0508 (L.S.H)   2017-03-14 10:09:00
想借题问一下,台湾是否有法规规范地下化路段上方之土地使用,因为目前台湾似乎几乎都是做为道路,做为商业区或住宅是否有其可行性呢?
作者: chewie (北极熊)   2017-03-14 10:10:00
都市计画公共设施用地多目标使用办法 不过复层使用真的不太舒适 去北捷忠孝复兴东边那个厕所站十分钟就知道了 又吵振动又大 不然就要用很高的成本去解决噪音振动问题 不实际
作者: SmileEMU800 (SmileEMU800)   2017-03-14 10:26:00
通常地下隧道上方会基于隧道安全而禁止建造屋舍
作者: chewie (北极熊)   2017-03-14 11:50:00
大概会用共构的方法去作 例如北捷地下街 或是台铁隧道上的停车场等等 事后建只能做比较低矮.用量低的小型建筑所以一开始就考虑共构是OK 只是不一定符合成本效益
作者: MiaoXin (妙信)   2017-03-15 00:22:00
说到震动,中山地下街的椅子待个几分钟就能有感受了
作者: lina7inverse (杉森‧费西佛)   2017-03-15 12:53:00
绝不只是个推啊啊啊

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