模擬併構岩試體參數及組構方式之選定

由於模擬併構岩試體是以梨山地滑去之併構岩為主體，所模擬的岩塊組 構方式如形狀、方向、尺寸等皆須符合現地概況，且岩塊與基質材料參數之 選定也需符合實際情況。

3.4.1 模擬併構岩試體岩塊尺寸之選定

由於併構岩岩塊幾乎都有特定的長軸，故大部分均非等向性，所以若由 dmax與 A之比值來求得最大與最小岩塊的界線，在模擬的過程不容易界定岩 塊的尺寸，故為了方便往後模擬併構岩內岩塊之尺寸，與岩塊網格的建立，

故取面積比的方式來作最大最小岩塊的界限。由表 3- 1 之統計結果，發現不 管是崩積土或是漸變帶內的併構岩其最大岩塊佔整個試體的面積皆小16％

（0.16A），而取試體面積的 0.5％（0.005A）作為一界線，統計小於 0.005A 之岩塊總面積佔總岩塊的比例，發現其所佔的比例大約都在 20％以下。故最 大岩塊為佔試體總面積16％，最小岩塊界線則取試體面積的 0.5％，因為由 岩心的統計結果發現小於 0.005A 之總面積大部分皆小於總岩塊面積的 20

％，加上分佈零散，故以模擬方便為考量可忽略其貢獻，將其視為基質。

3.4.2 模擬併構岩試體岩塊形狀之選定

由鑽探岩心所得併構岩試體判釋發現，併構岩岩塊的形狀皆為有稜有角

近似的形狀，但依其長短軸的比的差異又可細分為十種不同的形狀。故為使 模擬出之併構岩試體更為貼近實際狀況，岩塊之選定不再只是等向性或是矩 形，而以鑽孔所得併構岩岩心統計出具代表性的這幾種形狀，作為模擬岩塊 的標準（如圖 3- 23、圖 3- 24），統計後將岩塊取近似的形狀以為模擬之用，

模擬之岩塊形狀分類如圖 3- 25。

圖 3- 23 崩積土內併構岩岩塊形狀概況

圖 3- 24 漸變帶內併構岩岩塊形狀概況

圖 3- 25 數值模擬併構岩岩塊網格形狀及長短軸比

3.4.3 模擬併構岩試體材料參數之選定

岩塊與基質材料參數的選定，為模擬結果正確性的重要影響因素之一，

但由於純基質與完整無風化板岩塊由鑽探所取回來的岩心中幾乎無試體可 用，淺層崩積土的砂質黏土（黃色黏土）由於結構鬆散，若不以重模方式無 法得到完整試體；軟弱帶沈泥質黏土（灰色黏土）在取試體做實驗時亦發現 內部皆有夾雜碎石，故所得到之材料參數無法提供作為模擬純基質之參數；

而板岩試體皆為具劈裡之若風化板岩，亦無法取得完整且足夠長度之試體可 作為模擬板岩塊之材料參數。

故為得到可使用且合理的材料參數，參考了前人在梨山地滑區相關試驗 結果做為材料參數參考的依據，其中沈泥質黏土（灰色黏土）及弱風化板岩 塊之材料參數參考中華工程顧問（1999）邊坡穩定分析參數建議表內之相關 材料參數；而砂質黏土（黃色黏土）則參考劉啟鋒（1990）以明坑開挖方式 取得崩積土層內砂質黏土以重模方式取得完整試體做直接剪力試驗，但由於 現地崩積土基質部分結構較鬆散，以重模方式所得到之試體，其材料參數之 代表性十分值得商確，且由於崩積土結構鬆散，岩塊與基質間存在孔隙而非 緊密接和，但在模擬崩積土併構岩時仍將其視為均質不考慮孔隙存在，僅就 其行為提出定性的討論，各材料之參數如表3- 2。模擬時由於亦需考慮實際 併構岩試體就算岩塊與基質是緊密接觸但破壞時仍產生相對移動，故仍須考 慮實際試體的非連體行為，此部分在本研究則在基質與岩塊間放入一薄層介

面材料，此介面材料具有低凝聚力高摩擦性的行為，可近似的模擬非連體的 行為，將在下一章節詳細說明。

表 3- 2 模擬併構岩選定之材料參數

材料參數 岩塊 沈泥質黏土基質 砂質黏土基質 凝聚力 c ( kPa ) 300 20 6

摩擦角 φ ( degree ) 33 22 30 材料密度ρ ( kg/m³ ) 2800 1600 1600 體積模數 K ( MPa ) 30000 20 20 剪力模數 G ( MPa ) 15000 12 12 張力強度 σt ( kPa ) 200 0 0