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研究生:李準勝
研究生(外文):Chun-Sheng Lee
論文名稱:苗栗鹿場地區地質環境特性與邊坡穩定敏感度分析之研究
論文名稱(外文):The Characteristics of Geological Environment and the Sensitivity Analysis of Slope Stability of Luchang Area, Miaoli
指導教授:段錦浩段錦浩引用關係
指導教授(外文):Ching-Hao Tuan
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:水土保持學系所
學門:農業科學學門
學類:水土保持學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:87
中文關鍵詞:鹿場地區地質環境邊坡不安定性敏感度分析
外文關鍵詞:Luchang AreaGeological EnvironmentSlope InstabilitySensitivity Analysis
相關次數:
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台灣本島的地質環境特色,由於先天的地質條件不佳,頻繁地震侵擾,以及每年颱風季節密集性豪雨侵蝕之下,常造成各種山坡地地質災害。本研究是以苗栗鹿場地區為研究場址,其特性為一個山高坡陡、水短流急和地質作用強烈的地質環境。本研究的目的旨在藉由地質學觀點來探討鹿場地區 (1) 地質環境特性、(2) 邊坡不安定之原因、(3) 邊坡穩定敏感度分析等三個部份的研究,其成果可以供未來對鹿場地區水土保持規劃整治之參考。
本研究結果顯示,鹿場地區地質環境之不安定原因,有西側岩壁落石、厚崩積土體、順向坡平面滑動、河道的向源侵蝕和側蝕、地下水滲流快速等;就所建構地質模型可以瞭解,鹿場地區可能的滑動面有兩部份,一為潛在的順向坡平面滑動面,另一為在鹿場溪河岸崩積層邊坡內的滑動面。當連續降雨量達1250mm以上,且鹿場臺地發生張力裂縫時,為發生大規模地滑災害的重要徵兆。六種土體參數對安全係數之敏感度大小順序為水平地震力係數(Kh)>土壤摩擦角(ψ)>地下水位變動(WT)>垂直地震力係數(Kv)>土壤凝聚力(C)>土壤單位重(rt)。由過去鹿場地區發生過的地震震度條件(四級含以下的地震震度,包含集集大地震的記錄),推論鹿場臺地崩積土體的摩擦角(ψ)應可以大於35度以上,但發生六級以上的地震震度則對鹿場臺地將可能發生邊坡穩定破壞情形。
The characteristics of geological environment of Taiwan include frequent earthquake, abundant rainfall, and strong erosion, thus leading to various of geological disasters. The study site is Luchang Area of Miaoli, NW Taiwan. The geological environment of this site is a steep land with high stream-flow velocity and strong geological activities. The purpose of this paper is to explore (1) the characteristics of geological environment, (2) the reason of the unstable slope and (3) the sensitivity analysis of slope. Future mitigation plan of the study area can then be derived.
The results of this study showed that the influencing factors of slope instability for the Luchang Area include rock fall at the west slopes, thick colluvium, sliding planes for dip-direction slopes, headward and sideward erosion of channel, as well as fast seepage of ground water. Two slide planes were recognized from geological profile model. One is potential slide plane on the dip-directional slope, another plane is located in the colluvium near Luchang river sides. Large landslide will occur when the continuous accumulated precipitation was greater than or equal to 1250mm, and tensional cracks occurred at central Luchang terrace. The degree order of sensitivity analysis for six parameters of soil dynamics versus safety factor are horizontal seismic coefficient (Kh)>soil friction angle (ψ)>water table (WT)>vertical seismic coefficient (Kv)>cohesion (C)>unit density (rt). After revealing past earthquake data (mostly with intensity < 4, as well as Chi Chi earthquake), the soil friction angle of the site is concluded to be greater than 35 degrees, slope failure of the site will occur when the intensity of earthquake approaches to 6.
目 次
第一章 緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 本文內容 2
第二章 文獻回顧 3
2-1 地質環境與環境地質之區別 3
2-2 台灣的地質環境特徵 4
2-3 不利的地質環境特性 11
第三章 研究材料與方法 14
3-1 研究材料 14
3-1-1 地形 14
3-1-2 地質 17
3-1-3 降雨量 21
3-1-4 環境水系 21
3-2 調查方法 23
3-3 邊坡穩定分析模型 26
第四章 結果與討論 34
4-1 鹿場地區地質構造模型 34
4-2 地表裂縫調查 43
4-3 地質監測調查 45
4-4 鹿場地區潛在地質問題 60
4-5 降雨量、位移量和地下水位關係 62
4-6 邊坡穩定敏感度分析 64
4-7 水土保持處理對策建議 78
第五章 結論與建議 81
5-1 結論 81
5-2 建議 82
參考文獻 84
圖 目 次
圖2-2-1 台灣地形分區 9
圖2-2-2 台灣地質分區 10
圖2-3-1 斷層作用下三組不同位態的斷裂面 13
圖2-3-2與背斜褶皺相伴發生之三組節理 13
圖3-1-1 研究場址地理位置圖 15
圖3-1-2 鹿場地區地形圖 15
圖3-1-3 鹿場地區立體圖 16
圖3-1-4 鹿場地區遠觀照片 16
圖3-1-5 鹿場及鄰近地區區域地質圖 20
圖3-1-6 1997~2007年月降雨量柱狀圖 22
圖3-2-3 鑽孔及各種監測儀器裝設位置圖 25
圖3-3-1 邊坡滑動各階段在邊坡表面所反應之示意圖 27
圖3-3-2 圓弧滑動面每一切片上之作用力 29
圖4-1-1 鹿場地區工程地質平面圖 38
圖4-1-2 不連續面投影分析圖(層理) 39
圖4-1-3 不連續面投影分析圖(節理) 40
圖4-1-4 地質剖面圖 41
圖4-1-5 地下水滲流位置圖 42
圖4-2-1 裂縫調查成果圖 44
圖4-3-1 各孔地下水位觀測成果圖 45
圖4-3-2a BH-1傾斜管剖面位移成果圖 48
圖4-3-2b BH-1傾斜管平面位移成果圖 49
圖4-3-2c BH-1傾斜管位移量變化成果圖 49
圖4-3-3a BH-2傾斜管剖面位移成果圖 50
圖4-3-3b BH-2傾斜管平面位移成果圖 51
圖4-3-3c BH-2傾斜管位移量變化成果圖 51
圖4-3-4a BH-3傾斜管剖面位移成果圖 52
圖4-3-4b BH-3傾斜管平面位移成果圖 53
圖4-3-4c BH-3傾斜管位移量變化成果圖 53
圖4-3-5 T-1傾度盤變動量與降雨量關係圖 56
圖4-3-6 T-2傾度盤變動量與降雨量關係圖 56
圖4-3-7 T-3傾度盤變動量與降雨量關係圖 56
圖4-3-8 T-4傾度盤變動量與降雨量關係圖 57
圖4-3-9 T-5傾度盤變動量與降雨量關係圖 57
圖4-3-10 T-6傾度盤變動量與降雨量關係圖 57
圖4-3-11 T-7傾度盤變動量與降雨量關係圖 58
圖4-3-12 T-8傾度盤變動量與降雨量關係圖 58
圖4-3-13 T-9傾度盤變動量與降雨量關係圖 58
圖4-3-14 傾度盤變動量趨勢平面圖 59
圖4-5-1 各孔降雨量、位移量和地下水位關係圖 63
圖4-6-1土壤凝聚力(C)vs安全系數(FS)敏感度分析圖[圓弧破壞型] 70
圖4-6-2土壤摩擦角(ψ)vs安全系數(FS)敏感度分析圖[圓弧破壞型] 70
圖4-6-3土壤單位重(rt)vs安全系數(FS)敏感度分析圖[圓弧破壞型] 71
圖4-6-4地下水位變動(WT)vs安全系數(FS)敏感度分析圖[圓弧破壞型] 71
圖4-6-5水平地震力係數(Kh)vs安全系數(FS)敏感度分析圖[圓弧破壞型] 72
圖4-6-6垂直地震力係數(Kv)vs安全系數(FS)敏感度分析圖[圓弧破壞型] 72
圖4-6-7土壤凝聚力(C)vs安全系數(FS)敏感度分析圖[平面破壞型] 73
圖4-6-8土壤摩擦角(ψ)vs安全系數(FS)敏感度分析圖[平面破壞型] 73
圖4-6-9土壤單位重(rt)vs安全系數(FS)敏感度分析圖[平面破壞型] 74
圖4-6-10地下水位變動(WT)vs安全系數(FS)敏感度分析圖[平面破壞型] 74
圖4-6-11水平地震力係數(Kh)vs安全系數(FS)敏感度分析圖[平面破壞型] 75
圖4-6-12垂直地震力係數(Kv)vs安全系數(FS)敏感度分析圖[平面破壞型] 75
圖4-6-13 九二一大地震各地地震震度分布圖 77
表 目 次
表3-1-1 調查區鄰近地區斷層相關位置說明 19
表3-1-2 鹿場地區近十年月降雨量資料表 22
表3-3-1 各種不同切片分析方法比較 32
表4-3-1 地下水位觀測成果表 46
表4-3-2 傾斜管監測成果表 47
表4-3-3 不穩定邊坡之活動性分級建議表 47
表4-3-4 傾度盤監測成果表 55
表4-6-1 交通部中央氣象局地震震度分級表 64
表4-6-2 六種土體使用參數表 65
表4-6-3 六種土體參數 vs 安全系數(FS)敏感度分析表[圓弧破壞型] 68
表4-6-4 六種土體參數 vs 安全系數(FS)敏感度分析表[平面破壞型] 69
表4-6-5各種地震震度在安全係數=1的條件下土壤摩擦角(ψ)分析表 76
表4-6-6各種地下水位在安全係數=1的條件下土壤摩擦角(ψ)分析表 76
附 錄
裂縫及監測(傾斜管、水位觀測井、傾度盤)調查成果照片
中文部份
中央地質調查(2000)「地質災害調查報告」第一號-台灣山崩災害專輯(一),145頁。
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賴典章(2000b)「梨山地滑災害」,地質災害調查報告第一號-台灣山崩災害專輯(一),中央地質調查所,第23~32頁。

英文部份
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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