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台灣西部麓山帶,出露岩層以砂頁岩互層為主,且愈往南部組成愈細。中南部出露 之中,上新世地層,除桂竹林層外,皆以泥頁岩為主。泥頁岩材料浸水後,會因崩 解、軟化,而使強度大量降低;另外,其具塑性大、不易產生管理、高水平應力等 特性,因此形成之工程問題嚴重且頻繁,假若組成礦物中又含硫化鐵礦物 (FeS) ,則可能因其氧化而引起體積大量膨脹,故素有問題岩之稱。 本文針對泥頁岩浸水後有崩解及軟化現象之特性,利用氣乾之原狀泥頁岩,結合一 般篩分析試驗進行研究。使用浸水方式來模擬風化環境,並以粒徑分佈來代表泥頁 岩受風化後材料退化的結果。經一連串試驗,顯示材料退化與浸水時間兩者之間, 沒有直接的關係。另外,對9組經小尺寸直接剪力試驗後之退化材料,利用消散法 (slaking) 將泥頁岩轉換成土壤,進行一般物理性質試驗,結果顯示同一岩塊所得 之小試體間存在著變異性。 本文另一重點是利用兩種不同尺寸(5×5×2.5 cm, 10×10×5cm) 之完整氣乾泥頁 岩,透過直接剪力試驗及其退化材料篩分析,建立兩種不同尺寸下,退化材料粒徑 分佈與剪力強度參數之關係。並以d, d, Cu 代表剪力強度參數,發現殘餘 凝聚力Cr 及殘餘內摩擦角受粒徑大小d之影響權重較大。另兩不同尺寸試驗之 保守剪力強度參數: 小尺寸試體殘餘強度參數Crs=0.52 kg/cm, φrs=24。 大尺寸試體殘餘強度參數Crl=0.50 kg/cm, φrl=22° 為了證驗剪力強度參數推估模式之正確性,另外選定苗栗縣坪林之一逆向錦水頁岩 岩坡所產生之風化產物堆積而成之低矮崩積邊坡進行分析,結果顯示與現場之目前 穩定狀態相當一致。 透過這一套實驗方法,建立之剪應力強度對粒徑分佈之關係式及保守剪力強度參數 ,可用來評估泥頁岩崩塌後之穩定狀態及崩積土的長期穩定,惟本剪力強度參數推 估模式適用性較小,希望能有更大,更好的試驗,擴大其適用性。
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