水利隧道仰拱磨耗案例探讨

台湾南部某水利隧道(全长3.1 km)于1930年完工通水启用后,至1959年曾打设二次水泥衬砌,而1972年隧道内壁全面敷以混凝土衬砌,直至2003年实施第一次隧道全线安全检测,并于2004年进行维修补强设计与紧急抢修工程,其后2005年、2006年分别针对隧道东、西洞口及隧道内实施第二次及第三次安全检测.藉由此隧道历年之补强与检测成果,初步探讨水利隧道之摩耗行为与程度,并进一步探讨水利隧道耐磨耗之补强设计,以供未来相关水利隧道维修补强设计之参考.     

三维落石模拟于明隧道载重问题之应用

台湾山区落石灾害层出不穷,每逢地震事件或台风豪雨季节常引致山区落石灾害,而落石灾害程度因量体差异而有所区别,尤以大量岩块同时运动堆积所导致山区明隧道工程破坏最为严重,诸如中横沿线大规模落石导致明隧道破坏之灾害事件.回顾当前研究,前人多以集块质量法、二维分离元素法进行落石运动轨迹之模拟,并依据能量大小决定危险等级作为落石危害区划定之依据,却往往忽略了落石群同时运动产生交互作用,甚至二维与三维堆积分布差异,造成最终落石危害范围之影响.有鉴于此,本研究主要着重于落石群堆积模拟于探讨明隧道顶部载重之影响,应用小型室内物理模型配合分离元素法之颗粒力学仿真,针对不同量体岩块条件下进行其岩坡落石群堆积之力学行为模拟.藉此将相关力学模拟方法应用于实际落石灾害区,以期成为当前明隧道载重设计、相关技术规范及后续研究之参考依据.     

岩块受震滑动之临界加速度研究

受地形影响及隧道进洞位置限制,隧道洞中常有边坡稳定的问题存在.尤其在地震力之作用下,可能因岩石边坡表面之关键岩块滑移,进而导致坡面后方大规模坡体崩坏而肇灾.如能分析该类岩块受地震作用之运动行为,将可作为判断边坡受地震作用下之稳定性分析之参考依据.根据Newmark(1965)提出的滑动块体法,其说明了影响块体滑动之重要因子为「临界加速度」.因此,在利用此法进行岩石边坡块体受到地震力影响的滑动分析时,需先针对临界加速度进行研究.然而,滑动块体法定义的临界加速度为最大静摩擦角之函数,直接应用于工程上恐有过于保守之虞.本研究旨在利用小型振动台物理模型试验进行临界加速度之量测,进而了解实际滑动面之临界加速度与理论值之差异,并提供后续研究之参考.     

从检修案例探讨水工隧道全生命周期观点的设计考量

搜集台湾水工隧道结构安全检测与维修补强的代表性案例,探讨隧道检修作业的特性以及常见的异状类型与影响因素,并依据检修之经验,提出水工隧道全生命周期观点的设计考量相关建议。