第四章 研究結果與討論
4.2 三軸壓密不排水試驗結果
4.2.6 綜合分析討論
未達其尖峰強度，孔隙水壓部份C-N201 及C-N206 略有往下跑之趨勢，但 其實差異性不大；而 圖4-17 在圍壓 5kg/cm2，反水壓 2kg/cm2條件下之情 形，由於C-B102 之應力路徑如前章節所述，由於在試驗過程中試體扭曲程 度過大，造成後半段跳升之應力路徑，無法比較應力應變行為。整體而言 C-B1 系列在剪動初期約 4-6%應變量時應力應變曲線皆以達平緩，但大多 數C-N2 系列試體在 20%之應變量時仍未到達其尖峰強度，而在相同條件 下C-N2 系列之強度皆大於C-B1 系列，除了C-N201 及C-N205 大了許多之 外，其他並無相差太多。孔隙水壓方面比較各條件下之情況。看出孔隙水 壓變化，C-N2 系列試體之孔隙水壓曲線達某一值後便會往下跑；而C-B1 系列之試體，除了C-B102 試體有此情形外，卻不易發現此趨勢，但其孔隙 水壓並無太大差異。推測岩塊含量相近之材料強度，當其深度越深(C-N2 系列試體取樣位置皆在50 多公尺處；C-B1 系列試體則位於 15-25 公尺處)，
會有過壓密情形越大，造成強度上之差異。或因為C-N2 系列試體皆位於 深層軟弱帶以致有此現象產生。
此外，另用SG-B1 系列試體與羅文驤(2007)對於梨山類併構岩材料(灰 板岩夾黏土)相比。圖 4-18 為岩塊含量約在 30%左右，圍壓 4kg/cm2，反水 壓 2kg/cm2 之情形，看出趨勢相當一致，但SG-Ah系列試體強度仍較大。
且達20%應變時皆未達其尖峰強度。推測主要由於工研院(2005)之Ah系列 試體存放較久，且岩心的保存並未蠟封，使得試體乾縮、含水量流失，造 成強度上的差異。而孔隙水壓方面，達某一值後便會往下跑，三者皆然。
另就討論高岩塊含量下之情況，如 圖 4-19 所示，在反水壓皆為 2kg/cm2 情 況 下 圖 中SG-B105 圍壓 6kg/cm2， 而SG-N101 及 SG-Ah103 圍壓皆 6.5kg/cm2， 亦可發現當岩塊含量越高，其強度也越高。
由實驗結果綜合來說，當岩塊含量低時，圍壓增加其軸差應力亦會跟 著增加。如 圖4-7 所示。此外比較岩塊含量百分比與軸差強度關係，如 圖 4-20 及 圖 4-21，可看出當岩塊含量越高其軸差應力也會越高，即使延塊含 量低於25%也有此現象。孔隙水壓部份出在受剪初期，孔隙水壓隨應變量 增加而增加，岩塊含量高的會有明顯的剪脹作用，而岩塊含量低的較無此 現象。如 圖4-9 岩塊含量越高，此趨勢似乎越明顯。
表4-4 三軸壓密不排水試驗試體基本資料表(劉盛華，2007)
表4-5 試體編號及基本資料表(羅文驤，2007)
註：編號意義：SG：岩性分類，為黃玉麟(2006)所代表灰色板岩夾灰色黏土層。N1、N2、Ah1：孔號分類。
0 4 8 12 16 20 Axial strain (%)
0
Pressure (kg/cm
2 )
C-B106 Deviator stress(9.54%) C-N205 Deviator stress(10.1%) C-B106 Pore water pressure C-N205 Pore water pressure
圖4-14 應力應變及孔隙水壓變化圖(圍壓 4kg/cm2、反水壓 3kg/cm2)
0 4 8 12 16 20
Axial strain (%) 0
1 2 3
Pressure (kg/cm
2 )
C-B107 Deviator stress(10.34%) C-N202 Deviator stress(10.83%) C-B107 Pore water pressure C-N202 Pore water pressure
圖4-15 應力應變及孔隙水壓變化圖(圍壓 3kg/cm2、反水壓 2kg/cm2)
0 4 8 12 16 20 Axial strain (%)
0
Pressure (kg/cm
2 )
C-B101 Deviator stress(4.53%) C-N201 Deviator stress(6.52%) C-N206 Deviator stress(8.92%) C-B101 Pore water pressure C-N201 Pore water pressure C-N206 Pore water pressure
圖4-16 應力應變及孔隙水壓變化圖(圍壓 4kg/cm2、反水壓 2kg/cm2)
0 4 8 12 16 20
Axial strain (%) 0
Pressure (kg/cm
2 )
C-B102 Deviator stress(3.11%) C-N208 Deviator stress(6.02%) C-N209 Deviator stress(3.62%) C-N210 Deviator stress(7.05%) C-B102 Pore water pressure C-N208 Pore water pressure C-N209 Pore water pressure C-N210 Pore water pressure
圖4-17 應力應變及孔隙水壓變化圖(圍壓 5kg/cm2、反水壓 2kg/cm2)
0 4 8 12 16 20 Axial strain (%)
0
SG-B104 Deviator stress(29.58%) SG-Ah104 Deviator stress(33.91%) SG-Ah107 Deviator stress(28.06%) SG-B104 Pore water pressure SG-Ah104 Pore water pressure SG-Ah107 Pore water pressure
圖4-18 應力應變及孔隙水壓變化圖(圍壓 4kg/cm2、反水壓 2kg/cm2)
0 4 8 12 16 20
Axial strain (%) 0
SG-B105 Deviator stress(77.18%) SG-N101 Deviator stress(65.3%) SG-Ah103 Deviator stress(61.7%) SG-B105 Pore water Pressure SG-N101 Pore water Pressure SG-Ah103 Pore water Pressure
圖4-19 高岩塊比應力應變及孔隙水壓比較
0 20 40 60 80 Block content (%)
0 10 20 30 40
Deviator stress (kg/cm2)
Cell pressure 3kg/cm2,Back pressure 2kg/cm2 Cell pressure 4kg/cm2,Back pressure 3kg/cm2 Cell pressure 4kg/cm2,Back pressure 2kg/cm2 Cell pressure 5kg/cm2,Back pressure 2kg/cm2 Cell pressure 6kg/cm2,Back pressure 2kg/cm2
圖4-20 岩塊含量與軸差應力比較
圖4-21 岩塊含量與軸差應力比較(羅文驤，2007)