應用塑性模式於邊坡滑動影響範圍之模擬

Landslide run-out simulation using plasticity model

李仕勤(Shih-Chin Lee)

指導教授 ： 林美聆

國立臺灣大學/工學院/土木工程學研究所/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2008.10550

摘要

台灣位於歐亞板塊和菲律賓板塊之交界處，因板塊互相擠壓使地盤抬升速度較快，造成溪谷下切之情況發達，並且使坡度變陡。台灣三分之二地區是山區，人口密集，在土地資源不足的情況下於是往山區發展，山區過度開發之結果，造成山坡的穩定性降低，又因氣候多雨以及板塊運動造成地震頻仍，使山崩的情況層出不窮。而山崩往往容易造成人員及財產的損失，因此若能模擬出山崩的影響範圍，則可對於可能會發生的災害進行預防措施，可能的影響範圍進行人員疏散、邊坡整治或整體的防災規劃，其應用層面相當廣泛。
由於數值模擬法能明確界定山崩之影響範圍，因此本研究將建立一套適合應用於邊坡的數值模擬模式，以模擬山崩的影響範圍，該模型的主要概念是以滑動面為摩擦性質的介面，滑動面以上的土壤因受力而變形、下滑，最後能量消散而停止滑動。本研究首先以前人的小型振動台為案例進行分析，構建模式並比對之前小型振動台之模型邊坡試驗受震後之行為表現，主要探討滑動範圍的模擬結果，另外針對材料的參數進行敏感度分析，除校正材料參數之適用性，並可找出影響邊坡滑動的因素。而影響範圍的模擬最終還是希望能應用在實際的邊坡上，因此本研究以南投縣仁愛鄉廬山崩塌為實例進行測試，以現地鑽探資料研判潛在滑動面，並根據力學試驗結果給定材料參數以模擬滑動距離。
研究結果顯示以連體力學所構建的邊坡模型，無論在邊坡受震或是由降雨而引致邊坡破壞的情況下，都能大致良好的模擬出與實際狀況相符的結果，而主要影響滑動範圍的因素為滑動介面的性質，另外邊坡開始滑動至結束的整個過程時間短暫，因此若事先得知滑動影響範圍可能對於保全對象有所損傷，可提前進行防災措施。

關鍵字

山崩 ； 滑動影響範圍

並列摘要

Taiwan lies in the intersection of Eurasia plate and Philippines plate, the plates collide with each other causing the rugged land scape with the slope covering 2/3 of the areas in Taiwan. Landslides triggered by rainfall , and earthquake often caused the losses of population and property. If the run-out of landslide could be simulated, then we can take some precautions against the hazard, so its application is quite extensive.
Due to that the numerical simulation can relatively define the run-out distance clearly, so we establish numerical models to simulate the landslide in this research. The conceptual model for landslide run-out simulation involves sliding slope and frictional interface. The the data of small shaking table by Lin Jing-Han in 2006 were used for simulation and compared with the results of small shaking table experiment. Parameter studies were also performed to find out the effects of each factor on the run-out distance. The Lusan landslide in Nantou County, was then adopted using the drilling and field investigation data, and estimated sliding surface to simulate the run-out distance.
The result shows that the continuous mechanics numerical model can simulate well with both cases. and the character of interface could effect the run-out distance extremely. Total time of all sliding process is relative short, so if we find that the sliding coverage may cause damage to population or and property, then we should making some precaution in advance.

並列關鍵字

Landslide ； run-out

參考文獻

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