(34.201.11.222) 您好!臺灣時間:2021/02/25 04:52
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:曾偉銓
研究生(外文):Woei Chyuan Tzeng
論文名稱:陸上砂石採掘邊坡穩定性探討分析與其力學特性之調查研究
論文名稱(外文):Analysis of Slope Stability and Investigation of Mechanical Characteristics of the Gravel Quarry Pit Mining in the Southern Taiwan
指導教授:蔡光榮蔡光榮引用關係王弘祐王弘祐引用關係
指導教授(外文):Guang Rong TsayHorng Yow Wang
學位類別:碩士
校院名稱:國立屏東科技大學
系所名稱:土木工程系碩士班
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1999
畢業學年度:87
語文別:中文
論文頁數:149
中文關鍵詞:陸上砂石骨材試驗直剪試驗邊坡穩定分析地理資訊系統
外文關鍵詞:Quarry MiningTests for Properties of AggregatesDirect Shear TestSlope StabilityGeography Information System
相關次數:
  • 被引用被引用:2
  • 點閱點閱:149
  • 評分評分:系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔系統版面圖檔
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
  為因應高屏溪河川砂石禁採範圍擴大,砂石料源面臨供應不足之危機,本研究特就陸上砂石(坡地砂石與農地砂石)開採可行性進行評估調查。坡地砂石試區位於高雄縣旗山鎮之嶺口礫岩層,地處旗山溪之左岸坡地堆積丘陵,鑽探資料顯示研究區域之平均礫石層厚為9m,覆蓋於蓋子寮頁岩(錦水頁岩)上,並由現地密度量測結果顯示本試區礫石層密度由1.81至2.11 t/m3,平均約為1.95 t/m3,屬於中等緊密之礫石層。農地砂石試區位於旗山圓潭農場,明坑調查結果得知現地密度為1.88至2.45 t/m3,平均值約為2.14 t/m3。另外為瞭解屏東地區農地砂石開發潛力,分別於隘寮溪及荖農溪畔進行三處採樣調查。
為得知研究試區之骨材工程適用性及其力學特性,於是進行各項材料特性試驗,結果發現坡地砂石之粗骨材大部份合乎CNS之骨材品質要求,然坡地砂石品質不若農地砂石品質佳。力學特性試驗則利用等重量代替法及粒徑平移法模擬現地級配,分別進行室內大(小)型直剪試驗,其結果顯示坡地砂石與農地砂石之內摩擦角(φ)分別為39.5。~45.4。及45.2。~55。。
為配合陸上砂石大區域開採之工程便利性,並基於作業機具運作順利及採掘邊坡安全之考量,坡地砂石開採在不使頁岩裸露之原則下,依台灣省礦務局所頒佈之露天礦場採掘面規劃原則決定5m為設計之採掘階段高度,並依最大開採量選擇設計採掘殘壁之坡度,以建立不同現地坡度下,其可達最大安全開採量之4種理想採掘模式(a)、(b)、(c)、(d),並依據試驗所得之土壤參數值,界定各項參數範圍,再以PC STABL 5M之Janbu簡化法及Block Sliding Analysis檢核其安全係數值(F.S),據以建立各種理想開採模式之穩定係數表;將模擬開採區域分A及B兩區,依區域之地形及土壤參數值對照理想採掘模式表,分別選擇理想開採模式(a)及(b)進行模擬開採,另外亦依現地地形設計裸露頁岩之採掘模式(e)及(f)進行比較評估,開採量之估算可利用ArcView3.0a地理資訊系統將採掘前後之網格式數位地形相減而得,經分項評估後建議(a)及(b)之開採模式為本研究區域之安全可行採石方案。而圓潭農場之採掘穩定圖表亦一併整合於本研究中,且其評估結果顯示十公尺複式開採(V:H=1:0.8)為最佳開採模式。砂石業者可依現場之理想開採模式執行大區域之陸上砂石開採工程,以有效開發陸上砂石資源並及時改善砂石供應不足之窘境。
  To solve the problem of the prohibition of gravel&quarry mining operations in Kao-Ping River and short of gravel aggregate supply. Feasibility of gravel other than those from river valley has been concerned in this study. The studied areas are located on the Liing-Koou Gravel Stratum at Chyi-Shan Town in Kaohsiung County and the left shore of Chyi-Shan River respectively. Boring logs in the studied area show that the average thickness of gravel overlaying the Gay-Tsu-Liau Shale is around 9m. The gravel stratum has unit weight of measured in-situ is between 1.81 and 2.11 t/m3 and can be classified as a medium dense gravely soil layer. The experimental site of farm field gravel is located on the Yuan-Tarn farm and the in-situ unit weight is fall between 1.88 and 2.45 t/m3. To realize the feasibility of gravel from agriculture farm in Ping-Tung area, sampling and testing of gravel aggregate in the farm near Ay-Liau River and Lao-Nong River area were also performed.
Tests were performed in laboratory to evaluate the engineering characteristics of gravel used as cement concrete aggregate in the studied areas. The results show that most of coarse materials from the hill slope meet the requirement of CNS, however the quality of the gravel is not as good as those from farm fields in Yuan-Turn. Large-scale and regular shear tests are performed by use of equivalent-weight-replacement-method and parallel-gradation-method to simulate the in-situ gravel gradation when being tested. The results show that the interior friction angels of gravel from both hill slope and agricultural farm field are 39.5。to 45.4。 and 45.2。to 55。 respectively.
Four quarrying models of (a)、(b)、(c)、(d) with different slope has been designed on the basis of the the consideration of mining operations, stability of quarry pit, and protection of the shale underlying the gravel formation . The Janbu Simplified Method and Block Sliding Analysis in PCSTABL 5M computer program were used to check their factor of safety. The tables of slope stability for ideal quarry models are then established. The quarry sites simulated was separated into two parts as A and B and models (a) and (b) were chosen to perform the simulation of quarry mining activity. Models (e) and (f) were simulated to mining quarry down to the shale formation in the areas of A and B to compare the quantity of gravel in the field. Volume of gravel mining can be evaluated by subtracting the digital terrain model (DTM) before and after quarrying by using ArcView3.0a, one of GIS software. Models of (a) and (b) are suggested to be the safe and feasible base on the analysis above. The chart of slope stability of farm field gravel &
quarry mining at Chyi-Shan Town was also contained in the research. The most suitable mining model is the 10m in depth with two-step open cut under a slope of 1:0.8(V:H) condition. Quarry mining operators can follow the ideal model to perform quarry mining to use the gravel resource efficiently and solve the problem of lacking gravel supply in time.
摘要……………………………………………………………..i
ABSTRACT…………………………………………………….ii
誌謝……………………………………………………………..iii
圖目錄…………………………………………………………..vi
表目錄…………………………………………………………..ix
照片目錄………………………………………………………..xi
壹、緒論………………………………………………………....1
1.1前言………………………………………………..………..1
1.2研究目的……………………………………………..……..2
1.3文獻回顧………………………………………………..…..3
貳、研究內容與方法……………………………….…….......20
2.1 研究內容………………………………………..………....20
2.2 研究方法與流程…………………………………..…...….21
參、研究區域環境說明…………………………..…..…….….25
3.1 地理地形………………………………………….……….25
3.2 氣象水文……………………………………………..……25
3.3 流域水系……………………………………………..……30
3.4 地質土壤………………………………………..…………32
3.5 人文交通………………………………………………..…36
3.6 限制開採區域………………………………………..……36
肆、砂石骨材特性之調查分析…………………...…………..39
4.1 現地明坑取樣調查……………………………………..…39
4.2 鑽探資料彙整分析…………………………………..……43
4.3 砂石資源特性分析…………………………………..……44
4.3.1 物化特性分析………………………………………..….44
4.3.2 力學特性分析……………………………….….……….51
伍、採掘邊坡穩定性之探討與規劃…….....…….……...…….84
5.1 採掘邊坡模式設計……………………….……………...84
5.1.1 模擬開採面型式選擇…………….….…………….…..85
5.1.2 採掘殘坡設計模擬……………….….…………….…..87
5.2 採掘邊坡穩定規劃設計………………………………………94
5.2.1 理論基礎……………………….…….………….……..94
5.2.2 穩定規劃設計……………………….…………….…..97
陸、實例模擬開採…………………….…….……………..….104
6.1 採掘可行性分析……………….……….………………..104
6.2 最佳開採模式應用模擬………….…….………………..108
6.2.1 旗山坡地砂石試驗區開採………….…………………108
6.2.2 旗山農地砂石試驗區開採模擬…….………….….….120
6.2.3砂石可採量與回填料土方估算……….……………….120
柒、結果與討論……….………………….….………………124
捌、結論與建議……………………….………………….….126
8.1結論……..…………………….……………….…………126
8.2建議….…………………………………….….………....127
參考文獻………………………….………….….…………...130
附錄A:台灣省礦務局露天礦場採掘面規劃原則…..……….136
附錄B:高雄縣旗山地區砂石專用區土石採取作業要點…….137
附錄C:本省開發農地砂石實施要點草案………….. …….….139
附錄D:研究試區之鑽探資料.……….…………….….………142
作者簡介……………………………………………………...149
1.耿文傅(1967) : "臺灣南部甲仙及旗山間之地質",臺灣省地質調查所
彙刊第十九號,PP.1~13
2.褚炳麟(1982) : "臺灣地區麓山帶與台地礫石材料性質之初步研究", 土木水利9卷2期,PP.73~85。
3.李三畏(1984) : "臺灣崩塌問題探討",地工技術7期,PP.43-49。
4.徐明同(1984) : "臺灣地區地震危害度分析之研究",淡江大學土木工 程研究所碩士論文。
5.洪如江(1984) : "工程地質在自然邊坡穩定之應用(力學因素除外) ", 地工技術7期,PP.35~42。
6.鄭文隆(1985) : "紅土礫石材料之室內試驗研究",第一屆大地工程學 術研討會論文集,PP.139~152。
7.陳煌銘(1985) : "排水與邊坡穩定",地工技術12期,PP.35~52。
8.中國國家標準CNS3408 A3059(1985) : "粗粒料(19mm以上)磨損檢驗
法"。
9.洪如江(1986) : "砂頁岩順向坡力學性質與穩定性之研究",行政院國
家科學委員會防災專案報告。
10.林炳森、褚炳麟(1986) : "夯實紅土之力學特性研究",行政院國家科
學委員會報告74-58號,PP.1~21。
11.余明山(1986) : "礫石含量對夯實林口紅土礫石材料力學性質影響之
研究",國立臺灣工業技術學院碩士論文,PP.5~30。
12.中國國家標準CNS11778 A32853(1987),"土壤直接剪力法"。
13.何春蓀(1987) : "臺灣西部麓山帶的地質",地工技術20期,PP.80~98
14.林四川(1987) : "地震力作用下之自然邊坡穩定分析",國立交通大學 土木工程研究所碩士論文。
15.陳榮河(1987) : " 邊坡穩定之分析方法",地工技術17期,
PP.70~84。
16.闕河淵(1987) : "泥頁岩之工程性質",地工技術19期,PP.35~38。
17.林炳森(1988) : "林口台地紅土礫石層之力學特性研究",行政院國家 科學委員會報告。
18.賴典章(1988) : "臺灣地區陸上砂石資源之研究",地質8卷1~2期,
PP.77~94。
19.林國榮(1988) : "重模礫石土抗剪模式之初步研究",國立中興大學土
木工程研究所碩士論文,PP.1~29。
20.鄭順益(1988) : "級配對礫石土抗剪強度特性影響之研究",國立中興
大學土木工程研究所碩士論文,PP.1~61。
21.陳國華(1988) : "模擬砂岩與粉砂質頁岩互層岩石之破壞行為及有關
力學性質研究",國立成功大學資源工程研究所碩士論文,PP.8~19。
22.林柄森(1990) : "崩積土坡地力學性質及穩定性研究",行政院國家科
學委員會。
23.劉家男(1990) : "林口台地邊坡坍方之綜合研究",國立臺灣大學土木
工程研究所碩士論文,PP.1~97。
24.康俊義(1990) : "高雄壽山地區某礦場殘坡穩定之分析及處理方法",
國立成功大學資源工程研究所碩士論文,PP.28~34 。
25.林殿順(1991) : "臺灣西南部麓山帶上新-更新世之沉積岩相與沉積環
境演化",國立臺灣大學地質學研究所碩士論文。
26. 中國國家標準CNS 491 A3010(1992) : "粒料小於試驗篩0.071mm之材
料含泥量檢驗法"。
27.吳偉康(1992): "夯實紅土礫石之工程性質與工程適用性研究",國立
臺灣工業技術學院博士論文。
28.中國國家標準CNS490 A30099(1993),"粗粒料(37.5mm以下)磨損試驗
法"。
29.中國國家標準CNS486 A3005(1993),"粗細料篩析法"。
30.中國國家標準CNS488 A3007(1993),"粗粒料比重及吸水率法"。
31.林四川、吳文隆、周功台(1993) : "邊坡穩定分析程式(STABL)之應用
探討",地工技術41期,PP.12~27。
32.王天送(1993) :"臺灣地區砂石料源供應之探討",臺灣礦業45卷2期,
PP.9~22。
33.陳志雄、吳樂群、王源(1993) : "高雄地區旗山斷層兩側地層年代之
探討",地質13卷1期,PP.37~56。
34.黃德源(1994) :"臺灣西南部礫岩的變形特性之研究",國立成功大學
地球科學研究所碩士論文,PP.1~94。
35.蔡光榮(1994) : "臺灣西南部泥岩地區植生護坡之根系力學模式應用
性探討 ",地工技術48期,PP.49~61。
36.陳時祖(1994) : "臺灣西南部地區泥(頁)岩之工程地質特性",地工技
術雜誌48期,PP.25~33。
37.房性中(1994) : "標準貫入試驗N值應用的比較與探討",唯鼎企管資
訊有限公司,PP.6-1~60-26。
38.潘國樑(1994) : "坡地開發與調查",詹氏書局,PP.227~275。
39.中國國家標準CNS1167 A3031(1995) : "硫酸鈉及硫酸鎂求粒料健度檢
驗法"。
40.古志生(1995) : "礫石邊坡穩定性探討",現代營建,PP.51~56。
41.王天送(1996) : "陸上砂石開發",臺灣地區砂石開發利用研討會資料
集。
42.陳逸偵(1996) : "臺灣地區砂石供需現況與未來趨勢",臺灣地區砂石
生產供需研討會報告。
43.潘國樑(1996) : "山坡地地質分析",科技圖書,
PP.53~66&PP.137~161。
44.陳志南(1997) : "林肯大郡砂頁岩互層之剪力性質探討",國立臺灣科
技大學營建工程研究所碩士論文,PP.1~65。
45.臺灣省礦務局(1997) : "臺灣地區砂土石產銷調查計畫報告",經濟
部,PP.1~20。
46.經濟部中央地質調查所(1997) : "臺灣地區地下水觀測網第一期計
畫",屏東平原水文地質調查研究報告,PP.1~32。
47.林信安(1997) : "高陡邊坡填土區力學特性調查與其穩定性分析研
究",國立屏東技術學院土木工程研究所碩士論文,PP.3~101。
48.洪智勇(1997) : "泥岩地區工程棄土特性分析與再利用研究",國立屏
東技術學院土木工程碩士論文,PP.52-77。
49.臺北科技大學文教基金會(1998) : "宜蘭縣員山鄉粗坑地區陸地砂石
專用區開發規劃計畫報告書",臺灣省礦務局,PP.64~71。
50.蔡秉儒、陳宏宇(1998) : "礫石形狀分局佈及其排列方式相對於邊坡
穩定的關係",土木水利24卷4期,PP.39~57。
51. 官德成、張煥金(1998) : "臺灣南部地區陸上砂石資源之調查與規劃
報告書,經濟部礦業司,PP.1~146。
52.周順安(1998) : "陸上砂石之殘泥與尾砂利用研究",經濟部87年度科
技專案計畫報告。
53.陳華玫、謝凱旋、何信昌(1998) : "臺灣地質圖圖幅第六十一號(高
雄)說明書 ",經濟部中央地質調查所,PP.1~14。
54.陳國璽(1998): "陸上砂石之力學特性調查與其採掘邊坡之穩定性分析
研究",國立屏東技術學院土木工程研究所碩士論文,PP.1~104。
55.Abramson Lee,Sunil Sharma,and Glenn Boyce (1996):"Slope
Stability and Stabilization Methods",A Wiley Interscience
Publication, PP.337~445.
56.Environmental Systems Research Institute(1996) : "Working
with the ArcView Spatial Analyst",Esri Educational Services.
57.Head,K.H.(1982) : "Manual of Soil Laboratory Tesyting ",
Vol.2. PP.554~559.
58.Holtz , W.G. and Gibbs , H. J.(1956):"Triaxial Shear Testing
on Pervious Gravely Soils", Proceedings of ASCE , PP.l-22.
59.Holtz,W.G. and Eillis, W.(1961) "Triaxial Shear
Characteristics of Clayey Gravel Soil",Proceedings of the
4th International Conference on Soil Mechanics and
foundation Engineering Vol. I , pp.143-149.
60.Kjaernsli,B. and Sande,A.(1963): "Compressibility of Some
Course-Graned Materials ",Norwegian Geotechnical Institute
Publication No66.
61.Lambe.T. (1981) : "Soil Testing for Engineering",PP.88~97。
62.Lowe ,J.(1964) "Shear Strength of Coarse Embankment Dam
Materials", Proceedings of 8th Congress on Large Dam ,PP.745-
761.
63.Marachi ,N. ; Chen ,C. and Seed ,H. (1972) , "Evaluation of
Properties of Rockfill Materials", Proceeding of ASCE ,
PP.285-295.
64.Orr,T.L.L.,Hartford,d. and Kirwan,R.W.(1981): "Effects of
Partical Size Distribution on the Behaviour of
Till"Proceeding of the 10th Internal Conference on Soil
Mechanics and Foundation Engineering ,Vol.I,PP.711~715.
65.Zeller , J. and Wulliman , R.(1957) "The Shear Strength of
The Shell Materials for The Goschenalp Dam , Switzerland",
Proceedings of the 4th International Conference on Soil
Mechanics and Foundation Engineering , Vol ,Ⅱ,PP.399-404.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
系統版面圖檔 系統版面圖檔