Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11455/14175
標題: 岩石節理面剪力強度參數之尺寸效應
The scale effect on the shear strength parameters of rock joints
作者: 何敏龍
He, Min-Long
關鍵字: SCALE-EFFECT
岩石
PUSH-TEST
CIVIL-ENGINEERING
ENGINEERING
節理面
岩石節理面
剪力強度
尺寸效應
推力實驗
土木工程
工程
出版社: 土木工程研究所
摘要: 一般對岩石節理面之剪力強度的研究,若僅由小尺寸節理面試體之剪力強度試驗值來 估計整個岩體之節理面的剪力強度,常會高估其剪力強度,勢必造成工程之危險性。 故不同尺寸大小試體其節理面的剪力強度參數之尺寸效應 (Scale Effect) 實有深入 探討之必要。 由 BARTON(1971) 所歸納出之岩石節理面尖峰剪力強度公式:τ=σnTan〔φr+JRC Log10(JCS/σn)〕在正應力σn 已知情況下,因φr 并無尺寸效應現象,岩石節理面 之剪力強度τ系由JRC(Joint Roughness Coefficient) & JCS(Joint Wall Compre- ssion Strength) 所控製,而JRC 與JCS 卻隨選定試體尺寸大小的不同而改變,亦即 有尺寸效應的影響。本研究即針對 JRC & JCS 的尺寸效應問題進行分析,以建立岩 石節理面剪力強度參數之尺寸效應。 本研究提出的研究方法,可分為四個部份。(一):將BARTON所建議之標準剖面取四組 予以數位化,應用TSE & CRUDEN(1979) 提出之JRC 公式:JRC=32.2+32.47 LogZ2 取不同的間距及長度進行分析,歸納出JRC 之尺寸效應關係。(二):進行不同尺寸岩 心的單壓強度實驗,驗證HOEK & BROWN (1981)所提出的單壓強度尺寸效應關係: σc=σc50(50/d)0.18做為JCS 尺寸效應之分析。(三):將現場鑽取的砂岩試體予以 人工劈裂,製造含節理試體,利用自製之剖面儀 (Profilometer) 量測其凹凸起伏。 計算上,將節理平面分割為四個小區塊,求得各區塊之平均JRC 值,亦即小尺寸岩石 節理面之平均JRC 值,再應用第 (一) 部份所建立之JRC 尺寸效應關係,即可得整個 試體之平均JRC 值。(四):進行岩石節理試體之推力實驗 (Push Test),再應用第 ( 二) 部份所驗證的JCS 尺寸效應關係式,求出整個岩石節理試體之JRC 值。比較上述 兩個JRC 值,其差值皆小於2.0 (BARTON 之第一組標準剖面的JRC 差值範圍) 即表示 本研究所建立之尺寸效應關係式確實可用。 由本研究所提出的方法,在應用上可經由量測小尺寸節理試體的平均JRC 值與JCS 值 ,來推估大尺寸之可經由量測小尺寸節理試體的平均 JRC值與JCS 值,來推估大尺寸 之現場岩石節理面前力強度,以避免大尺寸試體取樣之困難,及各種花費昂貴之大型 實驗。
URI: http://hdl.handle.net/11455/14175
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