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研究生:梁紹中
研究生(外文):Shao-Zhong Liang
論文名稱:地下化工程洞口選址評估研究
指導教授:黎驥文黎驥文引用關係趙振宇趙振宇引用關係
指導教授(外文):Ge-Wen LeeChen-Yu Chao
學位類別:碩士
校院名稱:國防大學中正理工學院
系所名稱:軍事工程研究所
學門:軍警國防安全學門
學類:軍事學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:147
中文關鍵詞:穩定性工程師力學課題淺層
外文關鍵詞:designtaiwan
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在進行地下化工程時,進、出洞口所面臨的地質條件常為淺層覆蓋的邊坡,岩層風化程度高,屬於敏感的工程環境,若對所選擇的洞口施工位置地質條件判斷錯誤,施工後變更設計或是追加預算在所難免,嚴重時甚至造成隧道的不穩定而影響安全,因此洞口的選址評估為一必須謹慎面對的課題。
洞口工程本身或週邊邊坡之防護工程均與邊坡穩定性有關,本研究結合崩塌地判釋、山崩潛感分析與無限邊坡理論反算分析,在室內取得現地之大地材料參數,再運用地理資訊系統透過傳統邊坡力學分析方法來模擬地下化洞口工程開挖行為。本研究之目的即在建立起一套考量工程開挖行為影響的邊坡穩定性評估模式,進而運用於洞口選址。
根據研究目的所完成的分析方法,其製作出的工程開挖安全係數分佈圖以台灣東部隧道工程洞口施工情形相比對,分析結果顯示可提供工程師在地下化工程洞口選址之參考。
Due to the geological condition usually caused by a shallow slope with unstable rock layer that leads to a sensitive engineering environment, change in original design or additional financial needs will arise if there was an incorrect choice for the location of the tunnel portal. Thus, the evaluation of where the accurate position should be an essential subject.
Successful engineering on the portal and related protective works depend deeply on the stability of the surrounding slope. This study applies methods of judging the location of landslide combined with analyzing on the susceptibility to achieve parameters containing environmental factors of the geo-technical materials by means of inverse calculations on theory of infinite slope stability. Then by applying GIS associated with traditional analyzing on mechanism of the slope instead of exactly being on landsite, we are capable to emulate the actual condition while taking engineering actions on the portal of underground construction. Thus, this study is to establish a model for the evaluation on the influence degree caused by civil works over the stability of slope, thus leading to the exact location for the portal.
By means of the analyzing methods developed in this study, the generated scatter charts showing the safety factor of slope for civil works was compared to the locations of tunnels in eastern region of Taiwan, the result indicates that these methods provide practical references for the selection of the tunnel portal.
誌謝……………………………………………………………….…………………ii
摘要………….…………………………………….…………….…….……………iii
ABSTRACT…………………………………….……………………………..……iv
目錄……………………………………………………………….…………………v
表目錄………….……………………………..…...…………….…….……………ix
圖目錄………………………………………….……………………………..……xi
1. 緒論……………………………………………………………………………..…1
1.1 前言……………..……………………………………………………………1
1.2 研究動機與目的…………………………………………………..…………1
2. 文獻回顧…………………………………………………………………………3
2.1 地下化工程規劃………………………………………….………...………3
2.1.1 洞口定義………………………………………..…………………...3
2.1.2 洞口位置與地質的關係……………………………………………4
2.1.3 工程問題……………………………………………………………6
2.1.3.1 洞口外部工程問題…………………………………………6
2.1.3.2 洞口內部工程問題…………………………………………7
2.2 邊坡破壞種類………………………………………………………………9
2.3 邊坡破壞原因及其影響因子………………………………………………11
2.3.1 岩性…………………………………………………………………11
2.3.2 斷層…………………………………………………………………12
2.3.3 坡度…………………………………………………………………13
2.3.4 坡向…………………………………………………………………14
2.3.5 高程…………………………………………………………………14
2.3.6 河流…………………………………………………………………15
2.3.7 道路…………………………………………………………………16
2.4 山崩潛感分析………………………………………………………………17
2.4.1 方法概述………………………………………..…………………...17
2.4.2 不安定指數法………………………………………………………18
2.4.3 山崩潛感分級與檢核………………………………………………21
2.4.4 無限邊坡理論………………………………………………………21
2.4.5 無限邊坡理論分析參數……………………………………………23
2.5 崩塌地判釋…………………………………………………………………25
2.5.1 判釋方法比較…………………………………..…………………...25
2.5.2 遙測影像判釋………………………………………………………26
2.5.3 崩塌地特徵…………………………………………………………29
3. 研究方法…………………………………………………………………………31
3.1 崩塌地判釋方法………………………………………….………...………32
3.1.1 紅外假彩色影像製作………………………………………………32
3.1.2 常態化差異植生指標運用…………………………………………35
3.1.3 人工判釋作業環境建立……………………………………………40
3.1.4 崩地判釋原則………………………………………………………43
3.2 大地材料參數反算模式……………………………………………………47
3.2.1 反算初始參數決定……………………………..…………………...47
3.2.2 分析步驟……………………………………………………………51
3.3 山崩潛感分析方法…………………………………………………………52
3.3.1 因子的分類………….…………………………..…………………...53
3.3.2 因子的雙變量分析……………………………..…………………...53
3.3.3 山崩潛感圖繪製………………………………..…………………...54
3.4 洞口選址……………………………………………………………………58
3.4.1 工程開挖模式……….…………………………..…………………...58
3.4.2 工程開挖模式推導……………………………..…………………...66
4. 研究區域簡介……………………………………………………………………70
4.1 地理位置、地形及地物……………………………………………………70
4.2 地質概述……………………………………………………………………71
4.3 水文及氣象概述……………………………………………………………76
4.4 數值資料之處理與建立……………………………………………………76
5. 案例探討…………………………………………………………………………78
5.1 崩塌地判釋…………………………………………………………………78
5.1.1 紅外假彩色影像製作………………………………………………78
5.1.2 NDVI圖層製作………………………………………………………78
5.1.3 判釋成果……..………………………………………………………80
5.2 山崩潛感圖之製作…………………………………………………………86
5.2.1 因子分類與因子雙變量分析…………………………………..……86
5.2.2 不安定指數計算與山崩潛感圖製作………………….….………103
5.3 無限邊坡理論反算分析…………………………………………………109
5.4 洞口選址……………………………………………………………...…...117
5.4.1 選址分析………………………………………………………......117
5.4.2 案例驗證.....……….………………………………………..............128
6. 結論與建議……………………………………………………………………136
6.1 結論…………………………..……………………………………………136
6.2 建議………………………………..………………………………………137
參考文獻……………………………………………………………………...……138
自傳…………………………………………………………………………...……147
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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