Ch1 概論 Ch1 概論
Created by 林基源 Modified by 賴俊仁
1.1 1.1 學習工程地質之目的 學習工程地質之目的
了解地質材料源起及影響其性質之因素
熟悉各種地質構造
將地質知識應用至各類土木工程上
工程地質之最終目的在於解決土木工程上之地質問題，因 此，學習工程地質所應包括之內容及一般性思考重點有：
Ch1 概論 1.各種工程的需求為何？其工程地質問題有哪些？
2.各種工程地質問題之影響因素為何？
3.以工址調查方法查出影響因素之條件。
4.尋求解決工程地質問題之對策。
1.21.2 工程地質之主要問題工程地質之主要問題
調查方法 工程地質主要影響因素
工程地質主要問題
水庫的儲水與滲漏問題 隧道的湧水問題 能源的儲存與滲漏問題
採礦礦柱的穩定性 岩坡的穩定性 隧洞岩體的穩定性 岩盤上淺基承載力 深基的承載力 岩錨的拉拔力 岩盤開挖的難易度 岩爆 ……
壩址的變形 隧洞的變形 岩錨固定端的變形 淺基與深基的沉陷量
強度變形性滲透性 岩體 地質材料
指數性質 工程性質 弱面狀況
（ISRM十項描述）
弱面工程性質
地質構造
地形、氣候 大地或當地應力 地震與斷層 水文地質 河谷解壓 風化與侵蝕 礦坑與洞穴 崩塌地、地盤下陷 地熱及溫泉 瓦斯及氣爆
環境因素
人為改變
工程因素
1.資料的收集 2.地形及地質圖 3.遙測及航照判釋 4.地表地質調查 5.地球物理探測 6.鑽孔及取樣 7.開挖及取樣 8.現地試驗 9.室內試驗 10.現地量測
1.31.3 工程地質主要影響因素工程地質主要影響因素
影響岩體滲透性、強度及變形性等工程 性質之因素如下四點：
Ch1 概論 1.地質材料
2.地質構造 3.環境因素 4.工程因素
1.3..1
1.3..1 地質材料因素地質材料因素
•各種岩石材料的滲透係數大小有別，尤其以石灰岩在受溶蝕 作用後產生許多孔洞導致嚴重滲漏，例如喀司特地形。
•花崗岩及石英岩的單壓強度高，可達2000kg/cm2以上。
•土岩及泥岩的單壓強度極低，受力後變形量也大。
↑
− + + +
→
+ 2 2
2
3() H O() Ca ( ) 2OH ( ) CO ( )
CaCO s l aq aq g
1.3..2
1.3..2 地質構造因素地質構造因素
弱面(Weak Planes) or 不連續面(Discontinuities)：
係在岩盤中常存在天然的層面、不整合面、劈理面、片理 面、節理或（及）裂縫等，或因開炸不當產生人為的裂縫。
岩體(Rock Mass) ：
岩石材料（簡稱岩材，Rock Materials）包含弱面。岩體 中存在各種弱面後，滲透性會提高，強度亦如包裝帶有了 缺口後而大大的降低，變形性增加。
完整岩心(Intact Rock) ：
即岩石材料（Rock Materials）不包含弱面。
Ch1 概論
工址處的地形、現地應力大小 及方向、地震等級及區域斷層 的遠近、水位及水壓的水文地 質條件、有無河谷解壓問題、
氣候條件、風化及侵蝕狀況、
礦坑及洞穴、崩塌地、地盤下 陷區或（及）地熱溫泉、瓦斯 及氣爆…等。
1.3..3
1.3..3 環境因素環境因素
人為不當的開挖或 開炸，使岩體的工 程性質產生負面的 變化，易增加工程 上的問題及災害；
相反地，採取適當 的岩栓、岩錨、噴 凝土…等措施，可 改善岩體的工程性 質。
Ch1 概論
1.3..4
1.3..4 工程因素工程因素
1.41.4 地球內部構造地球內部構造
地球形成於60億年前 直徑約12750 km
地球內部構造分為三部份：
1.地殼 (厚15~40 km) 2.地函 (r=6370 km) 3.地核 (r=3475 km)
地函又分為上部地函及下部地函 地核分為外核及內核。
岩石圈與軟流圈 岩石圈與軟流圈
岩石圈則包含地殼及部份上部地函，是剛硬的。
軟流圈則為另一部份上部地函，具有塑性。
岩石圈“浮“在軟流圈之上，由板塊構成。
板塊生成在中洋脊，在隱沒帶消滅；如此循環運動。
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地殼構造地殼構造
1. 大陸地殼 – 主要成分：矽、鋁 – 花崗岩為代表 – 35 km厚
2.海洋地殼 –主要成分：矽、鎂 –玄武岩為代表 – 4~8 km厚
1.51.5 地殼的運動地殼的運動
2. 造山運動 – 橫向或水平側向壓力推擠 – 形成狹長高山
1. 造陸運動 – 近於垂直方向上下運動 – 形成高原、盆地
