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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:呂貞怡
研究生(外文):Jhen-Yi Lyu
論文名稱:以個別元素法界定 凝聚性覆土材料於正斷層 之地表及土中變形帶
論文名稱(外文):Evaluation of Surface and Subsurface Deformation Zone of Normal Fault within Bonded Overburden Soil by Distinct Element Method
指導教授:林銘郎林銘郎引用關係
指導教授(外文):Ming-Lang Lin
口試委員:李崇正李宏輝黃文昭
口試委員(外文):Chung-Jung LeeHung-Hui LiWen-Chao Huang
口試日期:2015-06-26
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:土木工程學研究所
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:2015
畢業學年度:103
語文別:中文
論文頁數:120
中文關鍵詞:正斷層斷層崖地表影響範圍個別元素法張力裂縫
外文關鍵詞:normal faultfault scarpground deformation zonedistinct element methodtension crack
相關次數:
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基盤上覆土材料之性質及厚度為控制斷層錯動後覆土中剪切帶發展之主要因素。土壤主要可分為凝聚性及非凝聚性材料,前者,如黏土,受力後會形成張力裂縫,使張力裂縫之尖端與基盤初始小位移錯動時形成之破裂面相連。
應用個別元素法於斷層模擬可直接觀測土體內之破壞機制及變形帶之發展。且數值模擬較物理試驗易於取得模型內之受力、變形資料。本研究以個別元素法搭配前人之離心機模擬成果,以離心試驗為真,校正數值模擬參數,使兩者之產狀相符,進而探討不同覆土深度、覆土材料性質之正斷層土中變形帶演育歷程,以推估未來可能錯動斷層之土體變形機制。
數值及離心模型之尺寸相同,為斷層面傾角60度之正斷層,於1g狀態下,其覆土厚為0.2米,施加離心力後,對應之現地覆土厚最多可達16米。模型於錯動率(上盤之垂直位移量除以總覆土厚)達到25%時錯動完成。覆土材料包含純砂層、純黏土層、砂黏土互層。
本研究證明個別元素法之數值模擬工具可應用於離心機斷層砂箱模擬。同樣的基盤錯動率及覆土厚下,砂性覆土層具有較寬廣的剪動帶,地表之變形剖面為平緩且具連續性,斷層崖由安息角主控;黏土性覆土會在極小基盤錯動率時於地表發展張力裂縫,並與斷層基盤尖端之初始剪動帶相連,並於地表發育坡度陡峭之斷層崖,使地表變形剖面不連續。另也利用數值模擬建立具離心環境的生長斷層,以凝聚性及非凝聚性覆土材料觀察其地表及土中變形差異。


The depth and character of the overlying earth deposit contribute to fault rupture path. For cohesive soil, for instance, clay, tension cracks on the ground happen during faulting, limiting the propagation of fracture in soil mass. The cracks propagate downwards while the fracture induced by initial displacement of faulting propagates upwards. The connection of cracks and fracture will form a plane that is related to tri-shear zone.
With application of distinct element method the mechanism of fault propagation in soil mass and the development of ground deformation zone can be observed directly in numerical analysis of faulting. The information of force and deformation in the numerical model are also easier to be obtained than centrifuge modeling. Therefore, we take the results of centrifuge modeling as the field outcrop then modify the micro-parameter of numerical analysis to make sure both of them have the same attitude.
A series of centrifuge tests and numerical modeling are conducted at this study with maximum acceleration conditions of 80g (equals to 16m thick of overburden soil) and dip angle of 60° on normal faulting. The model is with total overburden soil thick, H, 0.2m, vertical displacement of moving wall, ∆H. At the beginning, hanging wall and the left-boundary wall moves along the plane of fault. When ∆H/H equals to 25%, both of the walls stop moving.
This study proved that the numerical analysis can be applied on simulation of centrifugal modeling and overburden soil deformation by normal faulting.

口試委員會審定書 I
摘要 II
Abstract III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 XIII
第1章 緒論 1-1
1.1 研究動機 1-1
1.2 研究目的 1-6
1.3 研究內容與流程 1-6
第2章 文獻回顧 2-1
2.1 現地調查 2-2
2.1.1 黏土覆土材料於正斷層之變形行為 2-2
2.1.2 山腳斷層 2-3
2.2 物理試驗 2-6
2.2.1 1g模型試驗 2-6
2.2.2 離心機模型試驗 2-7
2.2.3 生長斷層試驗 2-15
2.3 數值模擬 2-17
2.3.1 材料參數 2-17
2.3.2 1g斷層模擬 2-19
2.3.3 離心機斷層模擬 2-19
2.3.4 生長斷層模擬 2-22
第3章 研究方法 3-1
3.1 個別元素法 3-1
3.2 數值模擬工具 3-2
3.2.1 計算原理 3-2
3.2.2 組成模型 3-3
3.2.3 鍵結模型 3-6
第4章 數值模型建立 4-1
4.1.1 邊界條件設計 4-1
4.1.2 材料參數 4-5
4.1.3 資料處理及驗證 4-11
第5章 離心機正斷層之數值模擬成果 5-1
5.1 純砂質覆土材料 5-1
5.1.1 與前人之物理離心機試驗比對 5-1
5.1.2 改變砂土摩擦角 5-17
5.1.3 不同覆土厚度 5-19
5.1.4 改變斷層傾角 5-21
5.1.5 正斷層錯動引致之地表變形帶 5-24
5.2 純黏土質覆土材料 5-26
5.2.1 與前人之物理離心機試驗比對 5-27
5.2.2 改變覆土厚度 5-31
5.2.3 剪動帶發展趨勢 5-32
5.3 複合覆土材料 5-35
5.3.1 與前人之物理離心機試驗比對 5-35
第6章 離心機生長正斷層之數值模擬成果 6-1
6.1 模擬離心機之生長正斷層 6-1
6.1.1 模型建立 6-1
6.1.2 與無生長地層之離心機正斷層比對 6-3
6.1.3 具凝聚性及非凝聚性覆土之離心生長正斷層 6-5
第7章 結論與建議 7-1
7.1 結論 7-1
7.2 建議 7-1
參考文獻 1
附錄A離心純砂正斷層錯動流程 1
附錄B離心純黏土正斷層錯動流程 5
附錄C離心複合土層正斷層錯動流程 7
附錄D篩選邏輯門檻値之參考 11
附錄E碩士學位考試口試委員提問與回覆表 12

Bjerrum, L., 1963, Allowable Settlement of Structures. Proc., European Conf. on Soil Mech. and Found. Engr., Weisbaden, Germany, Vol. 3, pp. 135-137.
J. D. Bray et al., 1994, Earthquake Fault Rupture propagation through Soil. Journal of Geotechnical Engineering, Vol. 120, No. 3, March 1994, pp. 543-561,
Lee, J., Hamada, M., Tabuchi, G. and Suzuki, K., 2004, Prediction of fault rupture propagation based on physical model tests in sandy soil deposit. Proceedings of the 13th world conference on earthquake engineering, paper.
Itasca, 2004, PFC2D menunal version 3.0.
Rayhani, M.H.T., and El Naggar, M.H., 2007, Characterization of glyben for seismic applications. Geotechnical Testing Journal, ASTM, Vol.31, No.1, pp. 24-31.
林朝棨,1957,臺灣地形。臺灣省文獻委員會,共424頁。
王執明、鄭穎敏、王源,1978,台北盆地之地質及沉積物之研究。臺灣礦業,30卷,4期,78-108頁。
劉桓吉、蘇泰維、李錦發、紀宗吉、林朝宗,2000,山腳斷層之活動性及其對工程安全之影響。經濟部89年度研究發展專題報告,第89-015號。
蔣佳興,2006,正斷層錯移對上覆砂土層之變形行為探討。國立臺灣大學土木工程學系,碩士論文。
陳師賢,2007,結合物理試驗與數值模型模擬山腳斷層上覆土層變形行為。國立臺灣大學土木工程學系,碩士論文。
謝昭輝、謝盛雄、戴榮興,2000,山腳斷層震測調查研究。中國地質學會89年年會論文集,147-150頁。
王獻增,2000,台北盆地黏性土壤不排水剪力強度之研究。國立中央大學土木工程學系,碩士論文。
鍾春富、林銘郎,2004,機率式斷層位移危害度分析初探。岩盤工程研討會論文集,216-223頁。
經濟部中央地質調查所,2004,活動斷層調查報告──山腳斷層。經濟部中央地質調查所施政計畫報告。
張有毅,2013,以離心模型試驗及個別元素法評估正斷層和逆斷層錯動地表及地下變形。國立中央大學土木工程學系,博士論文。
陳榮華,2013,以離心模型模擬正斷層及逆斷層通過黏土地層引致的地表變形特性。國立中央大學土木工程學系,碩士論文。
經濟部中央地質調查所,2013,102年度委辦計畫期末報告活動斷層近地表變形特性研究。
經濟部中央地質調查所,2014,103年度委辦計畫期末報告活動斷層近地表變形特性研究。
朱聖心,2014,生長正斷層錯動引致覆土層剪切帶發展之研究。國立臺灣大學土木工程學系,博士論文。
張庭傑,2014,以離心模型模擬正斷層及逆斷層通過複合土層引致的地表變形特性。國立中央大學土木工程學系,碩士論文。

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