泥縫漸進式破壞特性在順向坡滑動之影響研究

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Title:	泥縫漸進式破壞特性在順向坡滑動之影響研究
Authors:	楊長義
Keywords:	順向坡;地滑;泥縫;剪裂帶;漸漸式破壞
Date:	2017-02-16
Issue Date:	2017-04-19 02:11:04 (UTC+8)
Abstract:	本申請案係主持人在目前進行中國科會計畫研究過程裡，接續提出的研究構想。目前101 年進行中的研究，是針對近年來頻發生於低緩傾角之順向坡滑動案例，發現經現地滑坡反算之剪力強度參數 C、 確是常常低於試驗室剪力試驗結果? 該研究中，是從滑動面之長度(L)與試驗室小試體間之規模 (scale)差異所可能造成影響進行研究，依實際多個不同尺寸之滑動面，分別進行反算滑動面之剪力強度參數，初步成果已發表於國內研討會論文(參見楊智凱等人，2012)。研究進行中，有鑑於：(A)李錫堤教授(2012)由多年觀察台灣順向坡的現地滑動面，指出真正滑動面應是發生在層間的泥縫(seam)或洪如江教授稱剪裂縫(bedding shear)。現場泥縫之厚度可能極薄(甚至少於1cm 厚)，因此不易被調查發現。泥縫因是已歷經地質構造之應力作用、或層間剪動之磨碎作用，使其組成顆粒常已達黏土級(clay-size)顆粒，因此等細粒泥縫之摩擦強度劇降。因此，泥縫的存在及其特性，長期在國內順向坡滑動災害分析中，可能都被低估、甚至不瞭解。 (B)另一動機起源自，這些在經歷高地質應力作用的產物－泥縫(seam)的性質，其行為可能已接近硬黏土(stiff clay)或屬高過度壓密黏土(over-consolidated clay)，它們在國際文獻中早已被確認偏好發生漸漸式(progressive)的破壞方式；洪如江教授(2010)就指出國道3 號3k+100 順向坡地滑，係在沒豪雨作用下所發生快速崩潰，與一般台灣順向坡災害原因有點不同，是一種「漸進」式的邊坡破壞機制。此兩有關順向坡破壞現象之質疑－(A)「泥縫」力學行為、(B) 硬黏土之「漸進式破壞」行為，正與主持人目前研究中之理解相契合，因此亟欲對它們進行深入的瞭解，將有助於更瞭解國內順向坡之破壞機制。因此，本計畫針對泥縫對順向坡滑動之影響及其破裂機制，擬分三年進行逐步釐清之：(1) 第一年：研製細粒「泥縫」模擬材料，並瞭解其在不同應力擠壓作用後之力學特性，尤其是峰後之剪力降 (stress drop)及其各所需要的驅動(mobilization)變形位移量，並瞭解顆被剪碎細粒化後之影響。(2)第二年：建製一套泥縫之長型直剪模型試驗系統，探討在受剪細粒泥縫內剪裂帶(shear band)之破裂擴展行為，及漸進弱化應力降等問題，並以FLAC 初步探討順向坡具夾層泥縫對邊坡滑動與破壞之定性影響。(2)第三年：將泥縫(或過度擠壓泥縫)之漸進式破裂理論與弱化參數之驅動行為，進一步應用於反算國內順向坡邊坡穩定災害案例之驗證，並期更合理的詮釋順向坡邊坡穩定分析方式。
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