有關地下空洞之分析與設計，國際間雖有很多學者提出各種方法，但到目前為止仍處
於摸索階段。特別是對不連續性岩盤中地下空洞之研究，由於地層本身有其固有的未
知數，無法以純粹理論的解析或完整岩心之室內試驗方法來解決。本文主要以物理模
型試驗研究地下室空洞中支保系統之力學行為，希望能對現場施工實務提供某些有用
的訊息。
本文採用Trollope所提之方塊模型以鋁棒作為試驗材料，模擬節理高度發達之岩層。
文中並利用自行發展出來之落門試驗儀在改變岩釘的長度與根數之各種情況下進行室
內實驗。本研究之分析完全未經由應力之計算，而係直接量測模型內部的變位，再轉
換成應變的型態，進而印證一些支保原理並提出有效的支保系統。
試驗結果顯示，以岩釘作為支保時，其主要的功能除了樑的作用與剪力阻抗作用以及
鎖定作用（Keying Action）
之外，尚有由於抵抗塑性流而衍生之摩擦作用，因而可提高岩盤之穩定性。岩釘之使
用長度應有最經濟的範圍，由本文之研究可提供較定性的結論為：塑性區將隨著支撐
系統之改變而變化，且岩釘愈長，塑性區域愈小。但當岩釘長度增至某一數值後，則
豈釘約束塑性區之發展皂效果即不明顯。於此亦發現臨界應變會局限地分佈在某一範
圍之內，吾人不必藉著詳細瞭解岩體內部應力的變化，即可由變位之觀測資料掌握地
下空洞之穩定特性。
|