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既有一般物性及力學試驗成果

第二章 文獻回顧

2.4 梨山過去相關文獻摘述

2.4.3 既有一般物性及力學試驗成果

依藤原明敏的分類,梨山崩積層可分為崩積土層、風化岩層、軟弱粉 砂質黏土層及岩盤等。其強度及膠結性不一,新鮮岩盤處常帶有劈理及節 理,不易取得完整試體。因此早期多用重模試體或明坑開挖得到之崩積土 壤進行試驗。各類研究都對崩積層分類有不同的定義,為避免混淆,本研 究接則統一採用唐禎國(2007)之分類,見 表 2-7。劉盛華(2007)將過去學者 或工程單位(蘇苗彬,1990、亞新顧問,1990、林柄森,1991、蔡光榮,1987、

工研院,1993)研究所得的力學性質整理如 表 2-8,分別討論各類材料在重 模以及自然試體下強度參數。

工研院能資所(1993)調查梨山地層滑動,對此處地層材料做相關的室

圖中BH1~BH6 為方世傑等人所佈鑽孔位置。N1、N2 為黃玉麟(2006)於B9 滑動體進行鑽探取樣。

在 表2-11 為方世傑(1990)於中橫公路 73k處試驗所得的一般物理性質 試驗結果,顯示崩積土在現地含水量狀況下其膠結性不良;現地取得塊狀 土體進行大型直接剪力試驗結果,凝聚力在 0.017~0.25kg/cm2間,摩擦角 约 31.9~38°;利用鑽探在滑動面處的沉泥質黏土的土樣,其直接剪力試驗 結果為凝聚力 0.13kg/cm2,摩擦角 18.2°,而三軸試驗(三段式飽和壓密不 排水)得到結果為,凝聚力 0.29kg/cm2,摩擦角 18.5°,方世傑推估此沉泥 質黏土為造成滑動的主因;崩積土的壓縮性:壓縮指數0.15~0.16,再壓縮 指數為0.014~0.018,預壓密壓力 0.3~0.5kg/cm2,此預壓密壓力推估為覆土 層因滑動而造成解壓;而岩石的耐久性試驗則被歸納為中高耐久性之岩 石。

楊東賢(1990)使用台七甲 73k 邊坡之鑽探岩心(NX 尺寸),進行一系列 消散性耐久試驗、超音波試驗、單壓試驗與點載重試驗。研究成果將地層 材料分為崩積土、破碎板岩崩積層、沉泥質黏土層、新鮮岩盤。試驗結果

顯示崩積土風乾含水量0.12%、密度 2.7g/cm3、比重 2.70、吸水率 0.32%, 強度試驗有效凝聚力 0.13~0.29kg/cm2,有效摩擦角 18.2~18.5°,標準貫入 值因孔位不同約在 10~14 與 4~6,屬於軟弱至中等硬度之黏土,單向度壓 密曲線Cc=0.088~0.092、Cr=0.023~0.024。

劉啟鋒(1990)研究中橫公路台七甲 72K+500 處的邊坡穩定性,在監測 兩孔水位計(A-1 深度 20m、A-2 深度 13m)資料後發現地表下 5.85m與 5.57m

影響所致。 之顆粒組成及強度關係。發現此類材料岩塊含量約2.77~8.74%,基質土壤 含量 91.26~97.23%;試體比重 2.64~2.76、飽和含水量 8.93%~16.42%、孔

隙比0.28~0.55、有效粒徑 D10= 0.00102~0.0218mm、D60= 0.1~2.42mm、D30= 0.009~0.22mm、Cu= 84.75~406.86、Cc= 0.07~0.99,統一土壤分類法分類為 粉土質砂(SM)。一般物理性質試驗結果,板岩比重為 2.76、飽和含水量 0.25%、孔隙比 0.00702;基質材料比重 2.70、液性限度 39.88%、塑性限度 29.56%、塑性指數 10.32%,Casagrande(1948)的塑性圖分類為低塑性粉土 (ML)。推估深層灰色黏土夾灰色板岩碎屑,岩塊含量較低(10%以下),且 註:唐禎國(2007)解釋,當板岩岩塊含量超過 50%,則以灰色板岩在前。當黏土含量 較多,則以灰色黏土或黃色板岩在前

表2-8 梨山崩積材料力學性質 (劉盛華,2007)

表2-9 四號篩以下重模直接剪力試驗結果(工研院,1993) 註:分類法與黃玉麟(2006)做比較,崩積土同(SY’或 SY);灰色板岩碎屑類

似(SG),沉泥質粘土稱為軟弱帶(C)

表2-12 崩積土與砂質黏土基本參數(劉啟鋒,1990) 摩擦角(°) 35.02 21.56 24.16 33.12 30.51 29.75 33.06 33.22 33.07

表2-14 砂質黏土強度參數(劉啟鋒,1990)

表 2-15 梨山地區崩積土層的相關研究整理

含水量(%) 凝聚力(kg/cm2) 摩擦角(°) 比重 18.07

(明坑開挖土樣,崩積土) 0.017~0.25 31.9~38 2.7

0.13(直接剪力試驗) 18.2(直接剪力試驗) 方世傑

(1990) 15.15

(BH-1 鑽孔,沉泥質粘土) 0.29(三軸試驗) 18.5(三軸試驗) 2.82 0.21(不壓密不排水直剪) 9.15(不壓密不排水直剪)

劉啟鋒

(1990) 12.04~15.65

0.38(壓密不排水直剪) 15.67(壓密不排水直剪) 2.77 黃信璋

(1991) 9.6~14.5 0.13~0.29 18.2~18.5

崩積土 風乾含水量0.12% 密度2.7g/cm3 比重2.70 吸水率 0.32%

楊東賢

(1990) 沉泥質粘土 風乾含水量0.26% 密度 2.67g/cm3 比重2.69 吸水率 0.57%

圖2-33 方世傑(1990)等於台七甲 73 k 鑽孔、篩分析及塊狀取樣位置圖 (羅文驤,2007)

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