民國115年 高考三級 水土保持工程 坡地穩定與崩塌地治理工程
第1題
坡地的深層滑動通常和岩體的力學行為有關,如何評估含不連續面岩體 的力學參數以進行邊坡穩定分析?請詳述深層滑動的整治方法有那 些?(20 分)
題目
坡地的深層滑動通常和岩體的力學行為有關,如何評估含不連續面岩體 的力學參數以進行邊坡穩定分析?請詳述深層滑動的整治方法有那 些?(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方)
- 一、深層滑動的力學本質與調查重點:深層滑動多沿層面、斷層、節理組或剪裂帶等不連續面發生,滑動體厚度大,滑動面常位於風化岩與新鮮岩界面或軟弱夾層。調查應以地質鑽探、岩心紀錄、孔內攝影、不連續面位態量測、地下水壓觀測及位移監測,確認滑動面位置、延伸範圍與地下水條件,作為參數分區與分析模式選定依據。
- 二、完整岩樣試驗與岩體參數折減:室內單壓、三軸與直剪試驗可得完整岩石之c、φ及變形模數,但不能直接代表含不連續面岩體。實務上以GSI(地質強度指數)、RMR(岩體評分)、Q系統及Hoek-Brown破壞準則,配合擾動係數D與岩性常數mi,推算岩體之c'、φ'、E_m;再以不連續面直剪試驗或Barton-Bandis準則(JRC、JCS、殘餘摩擦角)評估弱面強度。
- 三、不連續面位態與運動學分析:以立體投影(stereonet)、Markland法判別平面滑動、楔形滑動與傾倒之可行性,檢查弱面是否出露(daylighting)、滑動方向與側向釋放面。參數應區分峰值強度與殘餘強度,考慮尺寸效應、風化軟化、孔隙水壓、地震力及長期潛變;水下或暴雨工況採有效應力分析,必要時以極限平衡、極限分析或數值法(FLAC、UDEC)互校。
- 四、深層滑動整治方法:首重排水,包括地表截排水、水平排水孔、集水井、排水廊道與井點,以降低孔隙水壓及提升有效應力;其次為減載與坡腳壓重、削坡整坡。結構工法可用抗滑樁、擋土牆、地錨、岩栓、微型樁及加勁結構;地盤改良可用灌漿、置換、攪拌樁。大規模深層滑動常採排水、抗滑樁與地錨之複合工法,並設置自動監測與警戒值。
- 五、限制與建議:深層滑動之滑動面常無法完全揭露,參數具高度不確定性,應以敏感度分析與可靠度分析檢核;整治後仍需長期監測地下水位、位移與錨碇力。避免僅以坡面噴漿或擋土牆處理深層滑動,因滑動面可能在結構下方;設計應考量施工期間穩定性、排水系統維護及極端降雨情境。
AI 依官方試題文字產生的參考解答,非考選部公告答案,內容僅供備考參考。