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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張育誠
研究生(外文):Yu-ChengChang
論文名稱:地下水壓對頁岩邊坡穩定影響之研究
論文名稱(外文):Effect of groundwater pressure on slope stability in shale formation
指導教授:吳建宏吳建宏引用關係李德河李德河引用關係
指導教授(外文):Jian-Hong WuJian-Hong Wu
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:土木工程學系碩博士班
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:148
中文關鍵詞:邊坡穩定降雨量地下水位變動
外文關鍵詞:slope stabilityrainfallgroundwater table change
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近幾年以來,由於極端氣候的影響造成台灣的降雨情況產生變化。根據中央氣象局統計的雨量資料顯示,台灣地區的雨量呈現乾濕極端的情況,該情況使得台灣的降雨情形集中於梅雨季節和夏季。2009年8月莫拉克颱風帶來歷史紀錄降雨,造成我國南部多處山區邊坡崩塌,包含各水庫集水區的邊坡。而南化水庫為我國南部重要的水庫,為因應極端降雨對水庫集水區邊坡穩定性的影響,本研究即選定南化水庫的集水區邊坡為研究對象。
本研究沿著南179縣道進行現場勘查以及蒐集不同年份的像片基本圖進行比較,選擇具有滑動潛勢的邊坡進行研究(南179縣道0+4k及0+5k)。研究內容包括,地質鑽探調查、使用地電阻進行地層探測、傾斜觀測管量測、地下水位監測、雨量資料紀錄在研究區域進行現場監測。
本研究於2010年完成地質鑽探調查,經由2010年至2011年的長期觀測,得知試驗邊坡的區域性降雨情況以及邊坡變動方向、可能的滑動面深度等,同時利用有限差分軟體進行試驗邊坡的穩定分析,以得到地下水位與邊坡安全係數的關係,最後再由監測所得的地下水位變化與降雨量關係求得一臨界雨量。

Recently, due to the impact of extreme weather caused by the rainfall changes. According to the rainfall data of the Central Weather Bureau statistics show that rainfall in Taiwan showing the wet and dry extremes, this situation makes the rainfall situation was concentrated in the rainy season and summer. Morakot brought a historical record of rainfall in August 2009, resulting in the collapse of the south of the country many mountain slope, including the slope of the water reservoir catchment area. Nanhua Reservoir is a important reservoir in the south of country, to cope with extreme rainfall on the slope stability of the water catchment area, This study selected the Nanhua Reservoir catchment slope as the object of study.
In this study, we execute site survey along the South 179 County Road and compare the collection of image maps of different years.And chose the research site as study slope that has sliding potential. The study includes the investigation of geological drilling, the use the Geoelectric resistance detection, tilting observation tube, groundwater monitoring, rainfall data records on-site monitoring in the study area.
This study was completed geological drilling survey in 2010 through the 2010-2011, and find out the trial slope of the regional rainfall and slope changes direction, the possible depth of the sliding surface, in the meantime using the finite difference software to test slope stability analysis, the relationship between groundwater table and slope safety factor ,and then obtain a critical rainfall obtained by monitoring the groundwater level changes and rainfall relationship.

摘要 I
ABSTRACT II
致謝 III
圖目錄 VII
照片目錄 XIII
表目錄 XIV
第一章 緒論 1
1-1 研究背景及目的 1
1-2 研究內容 1
第二章 文獻回顧 4
2-1 邊坡破壞的類型 4
2-2 水庫集水區邊坡破壞 9
2-3 研究區域附近邊坡破壞與降雨量的相關研究 10
2-4 邊坡穩定分析方法 11
2-4-1 極限平衡法 11
2-4-2 數值分析法 21
第三章 研究區域概述 24
3-1 地理位置與地形概述 24
3-2 地質與地質構造概述 26
3-3 水系概述 27
3-4 雨量 28
第四章 研究區域現地調查及地層變動調查 34
4-1 場址調查 34
4-2 地質鑽探調查 47
4-3 地層變化調查 51
4-4 雨量監測 61
4-5 地下水位監測 64
4-6 傾斜管觀測 70
第五章 室內試驗與邊坡穩定分析 80
5-1 物理性質試驗 80
5-1-1 物理性質試驗方法 80
5-1-2 物理性質試驗結果 81
5-2 單軸壓縮試驗 84
5-2-1 單軸壓縮試驗方法 84
5-2-2 單軸壓縮試驗儀器 84
5-3 直接剪力試驗 86
5-3-1 直接剪力試驗方法 86
5-3-2 直接剪力試驗儀器 87
5-3-3 直接剪力試驗結果 89
5-4 岩石三軸壓縮試驗 94
5-4-1 岩石三軸壓縮試驗方法 94
5-4-2 岩石三軸壓縮試驗儀器 95
5-4-3 岩石三軸壓縮試驗結果 96
5-5 FLAC3D簡介 98
5-5-1 FLAC3D程式基本理論與架構 98
5-5-2 FLAC3D之運算程序 99
5-6 剪力強度折減法 101
第六章 綜合討論 105
6-1 降雨與邊坡變位 105
6-2 地下水位與邊坡安全係數 112
6-2-1 試驗邊坡數值地形建立與地層參數輸入 112
6-2-2 不同地下水位與邊坡安全係數 117
6-3 降雨與邊坡安全係數 129
第七章 結論與建議 132
7-1 結論: 132
7-2 建議: 134
參考文獻 135
附錄A 地質鑽探紀錄表 139
附錄B 岩心箱照片 145

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