臺灣博碩士論文加值系統

一般土壤液化分析的研究中，以SPT-N值作為評估的方法最為普遍也最為簡便與準確，而在台灣地區的分析案例中，大部分都是針對土壤的特性來作為研究分析的重點而忽略水位之變化，但是由許多的文獻中可以發現，地下水水位之升降對土壤液化的潛能影響甚大，因此本研究將針對地下水的水位突然驟升之現象來探討液化的潛能。
本研究以921集集地震後彰化地區液化最為嚴重的員林地區為主要研究區域，利用地下水位修正的方法，試圖將地下水位修正為地震當時所激發的實際水位，並將修正後的結果與修正前作比較。結果顯示修正後的液化潛能與現地液化表徵的吻合度，其準確率比修正前提升了12%，但是地震所造成土壤特性的改變也使得評估上有許多的不確定性存在。

SPT-N value provides the simplest and most accurate index for assessment of soil liquefaction. Most of the study cases in Taiwan has aimed on soil characteristic, however, groundwater level has also been found to play a significant role in affecting the potential of soil liquefaction from previous studies. Thus we will discuss liquefaction potential under the influence of groundwater level boost.
Yuan-lin (Chung-hwa county) area has been chosen for soil liquefaction to analyze. The site has undergone serious liquefaction problems after 921 chi-chi earthquake. Using the groundwater level emendation method, we revise the groundwater level to the actual water level which is relieved by earthquake thereupon and compare the results to the ones without revision. The results showed that the degree of agreement with the liquefaction superficial characteristics in situ is increased by 12 % after the revision. But the changes of soil characteristic caused by earthquake may also increase uncertainty in assessment.

目錄
中文摘要 I
英文摘要 II
目錄 III
表目錄 V
圖目錄 VI
符號說明 VIII
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究方法 2
1.4 研究步驟 2
1.5 論文內容 3
第二章 文獻回顧 4
2.1 土壤液化 4
2.1.1 液化之定義 4
2.1.2 液化之機制 5
2.1.3 土壤液化潛能之影響因素 5
2.2 土壤液化潛能評估法 6
2.2.1 Seed簡易經驗法 7
2.2.2 Tokimatsu與Yoshimi簡易經驗法 17
2.2.3 日本道路協會簡易經驗法 21
2.3 深度加權評估方法 22
第三章 理論方法 25
3.1 孔隙彈性力學 25
3.2 地震震度 27
3.2.1 震度與加速度關係 28
3.2.2 震度與應變關係 30
3.3 未排水情況下孔隙水壓之消散 30
3.4 液化潛能計算方法 31
第四章 案例分析 33
4.1 九二一地震彰化地區土壤液化案例介紹 33
4.1.1 九二一集集地震概述 33
4.1.2 九二一集集地震土壤液化之地區 33
4.2 彰化地區液化潛能分析 34
4.3 地震後彰化地區地下水位變化 40
4.4 修正結果 42
第五章 分析與討論 45
第六章 結論與建議 49
6.1 結論 49
6.2 建議 50
參考文獻 51
附圖 A1
表目錄
表2-1 標準貫入試驗之傳遞能量修正因數 10
表2-2 液化阻抗修正係數與地震規模關係表 12
表2-3 ΔNf 與土壤細料含量之關係 20
表3-1 土壤完全飽和時B之理論值 27
表3-2 震度階級表 29
表4-1 台灣歷年(1904-1999)地震引致液化災害統計表
(取自吳偉特，1979，鄭世楠等，1999) 35
表4-2 鑽孔座標、高程和深度一覽表 37
表4-3 SPT-N值法評估液化潛能指數 38
表4-4 修正水位後液化潛能指數 44
表5-1 有液化表徵孔號修正前後之液化潛能 48
表5-2 無液化表徵孔號修正前後之液化潛能 48
圖目錄
圖1-1 研究步驟流程圖 3
圖2-1 液化前後土壤顆粒狀態之改變 6
圖2-2 地震規模7.5時導致液化的反覆剪應力與(N1)60之關係 8
圖2-3 標準貫入試驗N值之修正係數CN與有效覆土壓力之關係 11
圖2-4 CF與細料含量、塑性指數之關係圖(Seed等人,1996) 12
圖2-5 ΔNF與細料含量、(N1)60之關係圖(Seed等人,1996) 12
圖2-6 地震規模7.5時導致液化的反覆剪應力比與 (N1)60之關係
(考慮土壤塑性時對FC=15%曲線之修正)(Seed等人,1996) 13
圖2-7 地震規模7.5時導致液化的反覆剪應力比與 (N1)60之關係
(考慮土壤塑性時對FC≧35%曲線之修正)(Seed等人,1996) 14
圖2-8 地震引致最大剪應力之決定方法 16
圖2-9 不同土層之應力折減係數力γd之範圍 16
圖2-10 Seed簡易經驗法之液化潛能分析流程 18
圖2-11 Tokimatsu與Yoshimi簡易經驗法之液化潛能分析流程 20
圖2-12 日本道路橋簡易經驗法之液化潛能分析流程 23
圖3-1 座標系統與應力分量(轉繪自Roeloffs,1996) 25
圖3-2 拘限含水層與自由含水層之比較(轉繪自Roeloffs,1996) 31
圖4-1 921地震土壤液化案例分布圖 36
圖4-2 鑽孔位置圖 39
圖4-3 員林鎮液化地點與鑽孔位置 39
圖4-4 彰化地區觀測井位置 40
圖4-5 彰化地區第一含水層於921地震後1hr觀測井之水位變化 41
圖4-6 彰化地區第一含水層於921地震後24hr觀測井之水位變化 41
圖4-7 地表最大加速度與應變關係圖 42
附圖A-1 液化潛能結果與深度關係圖 A1
附圖A-2 液化潛能結果與深度關係圖 A2
附圖A-3 液化潛能結果與深度關係圖 A2
附圖A-4 液化潛能結果與深度關係圖 A4
附圖A-5 液化潛能結果與深度關係圖 A5
附圖A-6 液化潛能結果與深度關係圖 A6
附圖A-7 液化潛能結果與深度關係圖 A7
附圖A-8 液化潛能結果與深度關係圖 A8
附圖A-9 液化潛能結果與深度關係圖 A9
附圖A-10 液化潛能結果與深度關係圖 A10
附圖A-11 液化潛能結果與深度關係圖 A11
附圖A-12 液化潛能結果與深度關係圖 A12
附圖A-13 液化潛能結果與深度關係圖 A13
附圖A-14 液化潛能結果與深度關係圖 A14
附圖A-15 液化潛能結果與深度關係圖 A15
附圖A-16 液化潛能結果與深度關係圖 A16
附圖A-17 液化潛能結果與深度關係圖 A17
附圖A-18 液化潛能結果與深度關係圖 A18
附圖A-19 液化潛能結果與深度關係圖 A19
附圖A-20 液化潛能結果與深度關係圖 A20
附圖A-21 液化潛能結果與深度關係圖 A21
附圖A-22 液化潛能結果與深度關係圖 A22
附圖A-23 液化潛能結果與深度關係圖 A23
附圖A-24 液化潛能結果與深度關係圖 A24
附圖A-25 液化潛能結果與深度關係圖 A25
附圖A-26 液化潛能結果與深度關係圖 A26
附圖A-27 液化潛能結果與深度關係圖 A27
附圖A-28 液化潛能結果與深度關係圖 A28
附圖A-29 液化潛能結果與深度關係圖 A29
附圖A-30 液化潛能結果與深度關係圖 A30
附圖A-31 液化潛能結果與深度關係圖 A31
附圖A-32 液化潛能結果與深度關係圖 A32
附圖A-33 液化潛能結果與深度關係圖 A33
附圖A-34 液化潛能結果與深度關係圖 A34
附圖A-35 液化潛能結果與深度關係圖 A35
附圖A-36 液化潛能結果與深度關係圖 A36
附圖A-37 液化潛能結果與深度關係圖 A37
附圖A-38 液化潛能結果與深度關係圖 A38
附圖A-39 液化潛能結果與深度關係圖 A39
附圖A-40 液化潛能結果與深度關係圖 A40
附圖A-41 液化潛能結果與深度關係圖 A41
附圖A-42 液化潛能結果與深度關係圖 A42
附圖A-43 液化潛能結果與深度關係圖 A43

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