水流在岩體中之行為是大地工程師經常必須面臨的問題;由於岩體中節理之存在,使 得岩體之透水性增加,有關壩址水密性及污染物質滲透擴散等問題亦變得複雜難解。 本研究分析影響節理導水之因素提出一物理模式,模擬節理開口在不同應力下之分佈 函數n(b,σc)。此函數求法可由岩石節理之基本性質試驗(包括節理開口閉合 量試驗與岩石材料之單壓強度試驗),求出以下之材料性質: 1.節理開口之最大閉合量V 2.節理之初始勁度Kni 3.岩石材料之單壓強度qu 利用以上三參數便可推求節理在不同應力下之等值開口大小,並進而預估節理之透水 性或導水係數。 作者並實際從事南港砂岩之人工緊密節理開口閉合量試驗,壓力範圍θ-100㎏/㎝ 與室內岩石透水試驗(包括含人工節理試體),圍範圍自4-120 ㎏/㎝ ,水力坡降20 -350,並兼量測各節理之剖面圖。 試驗果顯示,節理之開口大小之導水係數受圍壓之影響甚大,且節理透水性約為岩石 材料透水性之10至10倍。本研究根據試驗結耒提出代表南港砂石導水係數與圍壓 之關係式:(式中導水係數之單位為㎝/sec ;σc之單位為㎏/㎝) 1.完整岩石材料log (㎞)=-5.682-0.0016σc (第一次加壓) 約等於0.8 ㎞ 2.含節理試體log (KT )=-3.74-0.932log(σc) 3.緊密人工節理log (Kj )=-0.43-0.77log (σc) 以本文所提出之物理模式預測南港砂岩節理之導水係數結果相良好,而使用本物理模 式僅需行岩石節理及材料基本力學試驗,因此此模式甚具實用價值。 文中對於水流型態及節理特性與導水係數之關係,並將提出討論。 uu uu
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