自然界中的岩石,有因平面礦物以平行排列組合而成的岩石;亦有在成岩 過程中,因沉積作用、或因變質作用、及受大地應力、冷卻、解壓等地質 作用,而產生具有規則或不規則的弱面,導致岩體具有高度之異向性。一 般在自然界不易取得性質均一之互層岩體,且其規模亦不適用於實驗室, 故本研究以石膏、粘土等類岩材料,以水平互層澆置方式製成互層岩體模 型,並從不同角度鑽取各種傾角之三軸試體,進行等向壓密及三軸壓縮等 試驗,以探討互層岩體之力學行為。由等向壓密試驗得知,試體因應力主 軸與材料主軸不一致,導致平行端面處有剪應變產生使試體呈現歪斜由互 層試體各傾角的應力-應變關係,可發現隨著圍壓及層面傾角的不同,本 研究互層試體具有應變軟化及應變硬化之行為,且有應力之「滯動」現象 產生。在組成律方面,使用 Salamon (1968) 之互層岩體組成律及賴逸 少 (1994) 建議之軟弱夾心理論來模擬互層岩體之彈性模數。而互層岩體 之強度異向性,則以修正 Tailercio \& Sacchi (1988) 破壞準則來模擬 。本研究在模擬互層岩體的彈性模數與強度異向性之力學行為中,均考慮 岩體層面之介面性質,發現加入此因素後之理論值與試驗值之比較結果非 常吻合,足見介面特性對互層岩體之整體力學行為有重要的影響。經觀察 三軸壓縮試驗後互層試體之破壞情況,可歸納為五種典型的破壞模態 :(1)張裂破壞模態(2)延性破壞模態(3)滑動破壞模態(4)彎曲破壞模 態(5)挫屈破壞模態
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