軟岩邊坡漸進式破壞之機制探討與數值模擬

Abstract

一般邊坡穩定分析方法大多僅考慮邊坡為整體性的極限破壞，並未考量其岩層材料之變形行為與局部破壞之發展。然而針對屬於極軟弱岩石之砂岩或泥岩而言，其材料內部變形與應力分佈在邊坡穩定分析中其實不容忽視，邊坡潛在滑動面上各點之應力與應變可能呈現不均勻分佈，再加上應變軟化之力學行為，使其破壞行為並非同時性發生，而是呈現漸進式地破壞，亦即整體性的滑動面乃是由各局部破壞區逐漸發展而成。本研究探討軟岩邊坡中漸進式破壞行為，首先分析相關之誘發機制，再藉由數值分析軟體FLAC程式中之FISH編譯語言，研擬一系列能模擬不同因素所誘發的模式機制。 本論文所考量可能之誘發機制包含材料強度之隨機變異性、應變軟化力學模式、地下水位變動、淺層漸進式風化與坡趾側蝕等所引發之邊坡漸進式破壞。 最後並收集一些漸進式破壞之真實案例，先判斷其可能導致其破壞的誘發因素，再藉由本研究所研擬的模式機制模擬分析，配合虛擬時間的觀念，進行一系列完整的邊坡穩定數值分析，顯示本論文所研擬之數值分析程序大致皆能合理地模擬漸進式破壞行為的過程與持續發展之結果。