黃燦輝臺灣大學：土木工程學研究所陳建勛2007-11-252018-07-092007-11-252018-07-092004http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/50541岩石節理面受剪階段導水偶合行為的研究，迄今僅有少數經驗模式被提出，主要在於影響節理面剪力行為及導水性的因素多且作用機制複雜，然地下工程之開挖安全及進度深受岩體滲流情形所影響，而岩體之滲透性又為節理面導水性所控制，因此，在基礎學理的研究上，實有必要對影響節理面導水性的因素做一深入探討。 在理論研究方法上，本研究首先透過微觀力學之節理面組成模式推得不同應力狀態下，節理面於正向閉合/受剪行為之內寬空間分佈，再以平行板滲流模式求得節理面導水性的變化及其滲流場的分佈。在實驗模擬部分，本研究以翻製之模擬試體，配合雷世璋開發之封水技術，進行節理面直剪力學－導水偶合實驗，並將實驗結果與模式預測結果進行比較。 由研究結果顯示，影響受剪節理面滲流行為之主要因子為流槽及節瘤接觸區域兩特性空間，其中前者可以扭曲率目 錄 誌謝 II 摘要 III 表目錄 VII 圖目錄 VIII 符號說明 X 第一章 導論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究方法與目的 1 1.3 研究架構 2 第二章 文獻回顧 4 2.1 節理內寬分佈預測 4 2.1.1 內寬定義 4 2.1.2 內寬之種類 4 2.2 節理面力學－導水偶合行為分析 5 2.2.1 JRC-e偶合模式 5 2.2.2 微觀力學－導水偶合模式 7 2.3 節理面力學－導水偶合實驗模擬 7 2.3.1 Makurat之實驗研究 7 2.3.2 Olsson與Barton之實驗研究 8 2.3.3 雷世璋滲流偶合實驗 8 2.4 節理內寬分佈 9 2.4.1 流槽模式 9 2.4.2 碎形維度模式 10 2.5滲流場影響因子探討 11 2.5.1 流量比 11 2.5.2 有效介質理論 11 2.5.3 流槽扭曲率 11 2.6 綜合分析 12 第三章 理論分析 19 3.1 節理面微觀力學－導水偶合行為分析模式 19 3.1.1 微觀力學模式 19 3.1.2 節理面滲流模式 20 3.2 內寬分佈特性 21 3.3 流槽 22 3.3.1 扭曲率分析式 22 3.3.2 流槽扭曲率權重之決定 23 3.4 節瘤接觸面積 24 第四章 節理面力學－導水偶合實驗 30 4.1模擬材料基本力學實驗 30 4.1.1 模擬材料的選取與製作 30 4.1.2 模擬材料基本力學試驗 31 4.2 實驗設備 32 4.2.1 直剪儀 32 4.2.2 節理面滲流測試設備 33 4.2.3 封水技術的發展 34 4.3 實驗規劃 34 4.3.1 製作模擬節理面試體 34 4.3.2 實驗設計 35 4.4 節理面力學－導水偶合行為 36 4.4.1 模式分析之設定 36 4.4.2 力學行為 36 4.4.3 導水性 37 4.5 綜合討論 39 第五章 節理面導水影響因素分析 58 5.1 滲流場 58 5.1.1 滲流場特性 58 5.1.2 討論 59 5.2導水性影響因子 59 5.2.1 節理面流量比 59 5.2.2 內寬分佈特性 61 5.2.3 流槽扭曲特性 61 5.2.4 節瘤接觸面積 62 5.3 粗糙度影響因子之權重分析 64 第六章 結論與建議 85 6.1 結論 85 6.2 建議 86 附錄A 87 附錄B 92 參考文獻 95en-US節理面導水性受剪扭曲率接觸面積比contact area radiojointconductivityshearingtortuositythesis