基於強度非線性之臨界楔模型推衍增積岩楔與基底滑脫面強度空間變化(3/3)

臨界楔模型可利用加積楔與底滑面強度決定增積楔形貌，但傳統加積楔模型因強度參數僅以定值 代入，故無法解釋臨界角於側向上隨楔形體厚度增加之變化，本研究將強度非線性之破壞準則引入加 積楔模型，使模型可考慮強度隨深度變化之關聯性且強度參數可由現地調查與室內實驗獲得。而臨界 角側向變化可能受到孔隙水壓分布、岩層強度異質性與強度非線性所影響，故本研究過去兩個年度利 用現地調查、室內實驗與剖面分析結合強度非線性之加積楔模型，以臨界角束限楔形體與底滑面強度 比值，並將台灣中部褶皺逆衝帶剖面分段且測量模型所需之幾何參數，並計算各分段之代表性楔形體 強度；底滑面強度則以地表斷層泥代表底滑面材料，進行一系列不同剪切速度和正向應力之旋剪試驗 測得，並逆算不易掌握之基底孔隙水壓比。由先前工作成果顯示，楔形體強度中岩體強度指標(GSI ) 由西向東遞減，地層之代表性岩石單壓強度則由西向東遞增，而楔形體強度整體則由西向東遞增(0.70, 0.60, 0.94)；逆算之基底孔隙水壓比由西向東遞減(0.80, 0.77, 0.55)，初步成果與台灣中部中油鑽井資料 大致相符。本年度，本計畫將強化(1)斷層泥之旋剪實驗；(2)孔隙水壓空間分佈資料對臨界角影響之分 析。為能更符合真實加積楔位移速率與應力條件，本研究將大幅降低旋剪實驗剪速與增加正向應力 值，本年度將安排慢速旋剪實驗來獲得更接近底滑面蠕動狀態之摩擦係數，而環剪夾泥夾具設計將具 有較高之正向應力，更接近深部斷層之剪切環境，並配合剪動後材料之微觀組構觀察來解釋剪動過程 所發生之摩擦行為與機制。另一方面，將蒐集台灣西部深井之孔隙水壓資料，並利用本研究所獲得之 強度參數以反算孔隙水壓空間分佈，以探討模型計算結果與真實值間之差異。預期本研究成果將可充 分闡明加積楔之臨界角側向變化與楔型體厚度、楔型體及底滑面強度以及楔型體及底滑面孔隙水壓空 間分佈之關聯性。