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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:楊智光
研究生(外文):ZYH KUANG YANG
論文名稱:地震衍生重要山區道路護坡工程之破壞機制探討分析
論文名稱(外文):Analysis on the Failure Mechanism Induced by Earthquake for Slope Protection Facilitiesalong the Roads in Mountainous Area
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):K. J. TsaiH.Y.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:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:162
中文關鍵詞:地震護坡工程地理資訊系統
外文關鍵詞:earthquakeslopeGIS
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台灣由於菲律賓海板塊和歐亞板塊聚合碰撞,而造成劇烈的造山運動。引致芮氏規模7.3之921集集地震,重創台灣中部地區,本研究擬以受損較嚴重的重要山區道路為研究對象,乃選定中橫公路、129線、149線、新中橫公路、溪阿公路及埔霧公路進行現地GPS調查,總計完成調查117件。經由現地調查結果,選定149線18K及149線19K兩處為本研究之試驗樣區,分別進行其土壤基本物理特性試驗、現地滲透試驗、工地密度試驗及大小型直接剪力試驗,並對護坡工程構造物及邊坡坡面作靜態及動態之穩定分析。
調查執行期間,蒐集1993年10月及1999年10月法國SPOT衛星影像、經濟部中央地質調查所五十萬分之一地質圖、數值地形模型(DTM)、相片基本圖等資料,並運用地理資訊系統(GIS)加以套疊整合。探討地震所誘發之道路邊坡崩坍特性及其誘因,包括數量、分佈、坡度、坡向、地質、高程、地動加速度、斷層及震央。由現地調查結果顯示其破壞型態可分為八類,且其崩坍大都發生於坡度大於40度之東南向及南向坡面,崩坍高程主要集中於500~1000公尺之砂岩&頁岩與砂頁岩互層區,且在距斷層3公里範圍內之道路邊坡崩坍處數最多且範圍最大。另藉由擬靜力法之土壓力係數(Kae),探討和擋土牆牆背傾斜角、山坡坡度、地動加速度及土壤 值之互制影響性,據以研究分析各種因地震所造成之山區道路護坡工程破壞機制與誘發因素,知以擋土牆牆背傾斜比愈大者,作用於牆上之動態主動土壓力愈大。
Due to the collision between Philippines Oceanic Plates /European and Asian Plates, the severe soil mass movement was resulted in Taiwan so as to cause 921 Chi-Chi Earthquake with magnitude of Richter Sceale 7.3 and severely caused disasters in the Central Taiwan. This study focus on slopes damaged along important traffic lines in the disastered mountainous area. Therefore, Cross-island Highway, Route 129, Route 149, New Cross-island Highway, Shi-A Highway and Pu-Wu Highway were selected for conducting on-site GPS investigations. 117 investigations are completed. From the on-site investigation outcomes,and two locations,of 18k and 19k on 149,were selected as the studied areas. The tests of soil characteristics, in-site permeability test, and small and large scale simple shear tests were conducted respectively. In addition, the static and dynamic stability analyses were performed on the earth-retaining structure on the hill slope.
In the period of investigation,SPOT satellite image of October,1993, and October,1999,geological map with 1/500000 scale published by Central Geological Investigation Office of Economic Affairs, Digital Terrain Mode,and photo-topographic maps, etc., were collected and GIS technicques were also applied. The features and causes of landslide and slope protecting facilities damaged by the earthquake were explored, included quantity, distribution, dispand aspects dopes, geology, topography, fault, center of earthquake and acceleration of earth movement. The results show that there are eight earth retaining structure types of damages and the landslides mostly happened at the southeastward and southward slope with dips nigher than 40°,and mainly locate at shale and sandstone interbedding, shelfstone and sandstone area with the elevation between 500 and 1000 meters.The area within 3 kilometers from fault, landslides are highest in number and greatest in these areas. Furthermore, by means of earth pressure coefficient (Kae) of the static method, we explored the interacting effect among the inclination angle of wall back of the wall protecting earth, slope degree of the slope, acceleration of earth movement, and earthφvalue and from the study, we made analyses on the engineering damage system of the road slope protection and their triggering factors so as to know that the higher the inclination ratio of wall back of the wall protecting earth, the larger the pressure of the unit dynamic main moving earth.
目 錄
摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 XI
照片目錄 XIII
壹、緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機與目的 1
1.3文獻回顧 3
貳、研究區域環境說明 8
2.1地理地形 8
2.2氣象水文 8
2.3流域水系 11
2.4道路交通 13
2.5區域地質 15
2.6地震災害 22
2.7土地利用 25
參、研究分析方法 29
3.1調查研究流程 29
3.2調查研究內容 31
3.3研究分析方法 31
肆、理論架構說明 34
4.1側向土壓力理論 34
4.1.1靜態土壓力理論 34
4.1.2動態土壓力理論 39
4.2 GPS/GIS/RS基本理論 42
4.2.1 GPS基本理論 42
4.2.2 GIS 基本理論 47
4.2.2 RS基本理論 50
4.3邊坡穩定分析理論 53
伍、護坡工程破壞特性調查 62
5.1現地護坡工程現況調查 62
5.2試驗樣區地形測量 64
5.3試驗樣區大地試驗 64
5.3.1現地試驗 69
5.3.2室內試驗 69
陸、護坡工程破壞機制探討分析 85
6.1護坡工程破壞特性分析 85
6.2護坡工程破壞型態彙整 97
6.3護坡工程破壞誘因分析 101
6.4護坡工程破壞行為探討 108
6.5護坡工程穩定性分析 110
6.6護坡工程破壞機制分析 115
柒、實地案例探討分析 128
捌、結果與討論 135
玖、結論與建議 140
9.1結論 140
9.2建議 142
參考文獻 143
附錄A 150
附錄B 156
參考文獻
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