untitled

金 ss ss 1 狀 狀 狀 流 The deformation of overburden soil induced by thrust faulting and its impact on underground tunnels 林 27/12/2 切 1 2 劉 北 3 4 隆 車 路 路 路 路 北 路 車 車 車 路路 路 Tl 18 2 北 車 北 北 林 北 Tl 22 23 St 25 路 車 2 26 16 a 18 32 ss 北 林 St 24 路 福 Ms 3 Kct St Nk 例 3 ss 狀 a t St 22 Kce 28 林 ss 狀 26 Kct 林 N NcTl 寮 Nk ss 狀 tu 流 c a N t 24 Kce 林 26 Kct 26.5 Kct.5 1 林 Kilometers Nc 22 ss c St 28 Ms Tl ss tu Ms ss 25 25 降 降 21 料來 21 1 c c 寮 22 5 N 北 路 北 行 北 路 路 55~7 o 行 6.52.65m 4.7m 5.2m 16m 24m 6 1

北 北 北 15~25m 理 數 北 數 論 7 8 Bonilla, 1982 (Cluff, 22) 9 1 車籠 車籠 ( 連, 1999) 11 ( 連, 1999) 12 2

車籠 : 車籠 A A ( 連, 1999) 13 復 ( 連, 1999) 14 梨 劉 裂 15 16 路 裂 車籠 (Yasuda et al., 22) 17 18 3

車籠 Duncan (1973) 李 19 2 1976 年 Ms=7.8 數 :25,~65, : 8%~9% 1976 年 --- 來 來?? 21 22 - 度 了 力 狀 了 力狀 狀 了 () 力 行 行 23 1 2 數 ( 理 ) 24 24 4

?? (Bray et al,1994) 量 度 力 參數 行 (Cluff,, 22) 25 26 料 理 理 1g 離 拉 數 () Tri shear Model 離 27 裂 - W H 28 料 理 - ---(Bonilla,1975) 196 - 料 理 - ---196 - (Bonilla,1975) 29 3 5

196-196 - 31 32 料 理 - ---(Bray et al.,1994) 料 理 - ---(Bray et al.,1994) 33 34 料 理 - ---(Bray et al.,1994) 料 理 - ---(Bray et al.,1994) 35 36 6

- 料 ---(,24) 37 料 38 料 理 -- 了 ---(,24) 切 理 行 了 行 數 數 (ABAQUS) 力 力 利 Contact Pair 數 不 39 4 1? 2?-- 數 3 4 切 切 切 Kinematics model---trishear Model( Allmendinger,1998) 41 41 1. 切 - 2. 3. 不 度 4. 度 42 7

立 立 北 56.1 Km 北 43 44 ( 料來 數 ) 北 數 參數 - Wells & Coppersmith(1994) 理 421 錄 244 錄 參數 北 數 參數 - 量 Wells & Coppersmith(1994) 北 里 北 北 里 量 MD2.5m 45 46 理 數 理 量 北 行 行 - 理 數 流 力 ( 離 ) 47 理 留 度 12cm6cm2cm 48 理 1/1 scale - 2m ( 2cm) 北 量 - 2.5m (2~3 量 ) 8

理 12cm6cm2cm 理 49 降 落 度 利 5 理 料 粒 理 參數 量 (%) 量 (%) 99.3 99.8 料 量 %).7.2 度 (%) 度 (%) G s 2.65 2.65 類 SP SP 度 g /cm 3 1.66 1.67 度 g /cm 3 1.44 1.47 e max.84.8 e min.6.59 35~ 41 34~38 51 理 2 cm 量 6 cm 1. 不 度 56 2. 不 度 3. 4. 1D 2D 理 1/1 scale - 2m ( 2cm) 北 量 -2.5m (2~3 量 ) 52 理 : 切 (a) H/H=.1 切 參數 (α) H/H =.4, P/S = 1., apical angle 2β= 46, α = 6, α = 5 (b) H/H=.5 (c) H/H=.1 (b) H/H =.8, P/S = 6., apical angle 2β= 48, α = 6, α = 5 (d) H/H=.15 (e) H/H=.2 53 (c) H/H =.1, P/S = 5.5, apical angle 2β= 52, α = 6, α = 5 54 9

1. 不 Fault dip angle=3 o 5 6 Fault dip angle=5 o 兩 切 切 度 切 度 55 Fault dip angle=6 o 56 2. 不 度 3. 2cm 58.5cm 56.5cm 2cm 58.5cm 57.2cm 19.2cm 17.2cm 19.2cm 16.4cm 2D 裂 裂 裂 裂 (2.9cm/min) (11.2cm/min) 度 切 度 切 切 度 2D 57 58 4.1D2D 1D 2cm 52.7cm 57.2cm 12.4cm 21.5cm 1D 裂 1D 16.4cm 2D 裂 2D 洞 1D 切 不 ( 切 ) 見 59 6 1

1D2D 不 切 FW2D FW1D (a) 狀 (a) (b) H/H=.5 (c) H/H=.1 (b) FW2D (d) H/H=.15 (e) H/H=.3 2cm (c) FW1D 61 62 度 : L1cm, H=2cm : FW2D, FW1D 數 度 : L12m, H=2m : FW7D- HW3D 切 P-M DF 63 數 參數 參數 數 理 行 行 理 北 數 北 行 力 64 數 ( 理 ) 度 65 離 1D2D model 狀 1. 力 2. 6 力 流 with friction, µ = tan ( 2φ / 3 ) allow separation frictionless no separation 6cm offset 力 度 65 66 11

切 6 度 (pemag) GIF PEMAG.AVI (a) H/H =.4, P/S = 1.5, apical angle 2β= 46, α = 6 5 度 GIF PEMAG.AVI (b) H/H =.8, P/S =7.7, apical angle 2β= 48, α = 6 切 6 65 切 理 滑 數 67 (c) H/H =.8, P/S =7.8, apical angle 2β= 52, α = 6 68 不 率 率 h/h 1.9 45 α 9.8 (h/h) =.17 e 15.55( H/H) R 2 =.82.7 h/h 率 Dip angle 2 degree.6 Dip angle 3 degree α=6.5 (h/h)= 8.92( H/H) -.33 Dip angle 45 degree.4 R 2 =.98 Dip angle 6 degree.3 α 45 Dip angle 75 degree.2 (h/h) =.37 e 35.38( H/H) Dip angle 9 degree R 2 =.93.1.76 Sandbox Experiment.2.4.6.8.1.12.14.16.18.2 model 狀 1. 力 2. 3. 6 力 度 流 with friction, µ = tan ( 2φ 2 / 3 ) allow separation with friction, µ = tan ( 2φ 2 / 3 ) allow separation 力 frictionless no separation 6cm offset Η/Η 69 7 :1D 1D :2D 2D 切 切 見 洞 數 離 量 71 PEMAG.AVI 切 1. 2. ( 見 ) 3. 見 PEMAG.AVI 72 12

1D2D 數 (FW1D) 數 (a) (b) FW2D (c) FW1D 73 74 - 數 北 數 度數 路 (a) 不 離 路 2 cm (b) 離 75 76 路 參 北 16m 24m 北 6 o 77 78 13

路 數 參數 A (m ~ 2m) 參數 E 2 MPa 參數 ν.4 C 4 KPa 參數 φ 1 degree 力 數 K γ.8 17.5 KN/m 3 E 2.75 MPa 參數 ν.4 B C 55 KPa 參數 ( 2m ~ 3m) φ 1 degree 力 數 K γ.8 17.7 KN/m 3 E 5 MPa 參數 ν.4 C C 85 KPa (3m ~ 4m) 參數 φ 1 degree 力 數 K γ.8 18 KN/m 3 79 度數 model 1. 力 2. 2.5 with friction, Smax = C allow separation frictionless no separation 2.5m offset 8 S, S22 (Ave. Crit.: 75%) -5.892e+4-1.178e+5-1.768e+5-2.357e+5-2.946e+5-3.535e+5-4.124e+5-4.713e+5-5.33e+5-5.892e+5-6.481e+5-7.7e+5 Viewport: 1 力 ODB: C:/TEMP/FREE.odb 力 度 量 U, Magnitude +2.7e+ +2.588e+ +2.475e+ +2.363e+ +2.25e+ +2.138e+ +2.25e+ +1.913e+ +1.8e+ +1.688e+ +1.575e+ +1.463e+ +1.35e+ +1.238e+ +1.125e+ +1.13e+ +9.e-1 +7.875e-1 +6.75e-1 +5.625e-1 +4.5e-1 +3.375e-1 +2.25e-1 +1.125e-1 Viewport: 1 ODB: C:/TEMP/Job-4.odb 2 3 1 ODB: Job-4.odb ABAQUS/Standard 6.3-4 Mon May 17 8:54:41 x _ fi 24 Step: move Increment 58: Step Time = 1. Primary Var: U, Magnitude Deformed Var: U Deformation Scale Factor: +1.e+ 2 3 1 ODB: FREE.odb ABAQUS/Standard 6.3-4 Tue May 18 11:18:52 x _ fi 24 Viewport: 1 ODB: C:/TEMP/FREE.odb Step: Geostatic Increment 1: Step Time = 1. PEMAG Primary Var: S, S22 (Ave. Crit.: 75%) Deformed Var: U Deformation Scale Factor: +1.e+ 2 3 1 ODB: FREE.odb ABAQUS/Standard 6.3-4 Tue May 18 11:18:52 x _ fi 24 Step: Geostatic Increment 1: Step Time = 1. Primary Var: PEMAG Deformed Var: U Deformation Scale Factor: +1.e+ 81 度 PEMAG (Ave. Crit.: 75%) +1.4e+ +1.342e+ +1.283e+ +1.225e+ +1.167e+ +1.18e+ +1.5e+ +9.917e-1 +9.333e-1 +8.75e-1 +8.167e-1 +7.583e-1 +7.e-1 +6.417e-1 +5.833e-1 +5.25e-1 +4.667e-1 +4.83e-1 +3.5e-1 +2.917e-1 +2.333e-1 +1.75e-1 +1.167e-1 +5.833e-2 2 3 1 Viewport: 1 ODB: C:/TEMP/Job-4.odb ODB: Job-4.odb ABAQUS/Standard 6.3-4 Mon May 17 8:54:41 x _ fi 24 Step: move Increment 58: Step Time = 1. Primary Var: PEMAG Deformed Var: U Deformation Scale Factor: +1.e+ 82 數 : 六 數 _:1274 m 度 83 84 14

力 量 18-D25 25cm 不 力 8 7 : 度 Design moment (joint) Design moment (without joint) φ 1cm 度 度 Axial force (kn) 6 5 4 3 2 1 FW1D FW3D FW5D HW 3D FW 7D FW7D HW1D HW3D HW 1D FW 5D FW 3D FW 1D φ 85 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 Moment (kn-m) fault dip angle=6, E = 19 MPa, v=.4, c=5 kpa, φ=34, ψ=34 86 (Danger factor) 了了 數 數 = 力 / 度 (a) FW7D D f = 3J R 2 ( θ, φ) c + I tanφ 1 mc D f (b) FW5D R mc 1 π 1 π ( θ, φ) = sin( θ + ) + cos( θ + ) tanφ 3 cosφ 3 3 3 (c) FW3D 1 1 θ = cos 3 3 J 3 3J 2 (d) FW1D (e) HW1D I 1 is 力 不 量 J 2 力 不 量 J 3 is 力 不 量 87 (f) HW3D 88 q 6 不 力路 4 3 2 Element 92 Element 94 1 Element 95 Element 96 Element 97 Element 98 Mohr Coulomb Criterion 5 1 15 2 25 3 35 4 p 89 行 切 路 力 切 度 力 力狀 9 15

例 : 不 model 1. 力 2. 3. 2.5 frictionless no separation () FW1D HW1D 量 FW1D HW1D with friction, Smax = C allow separation 2.5m offset 91 92 () 量 ()FW1D 不 離 (t-m) 3 25 2 15 1 5 FW7D FW5D FW3D FW1D HW1D HW3D 93 94 FW1D HW1D 路 論 路 離 3D 不 量 1D 95 96 16

8 7 6 5 4 3 2 1 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 8 7 6 5 4 3 2 1 (t-m) FW5D 量 量 5 1 15 2 25 3 35 4 (t-m) FW7D 量 量 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 14 16 18 2 (t-m) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (t-m) FW3D 量 量 FW1D 量 量 8 7 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 5 1 15 2 25 3 35 4 (t-m) 5 1 15 2 25 3 35 4 (t-m) HW3D 量 量 HW1D 量 量 北 參 數 參數 參數 E 2.5 MPa 參數 ν.4 C 25 kpa 參數 φ 1 degree 力 數 K 1 9m 11m 北 2m 6 o 97 γ 18 kn/m 3 E 19 MPa 參數 ν.3 C 5 kpa 參數 φ 34 degree 力 數 K.73 γ 2 kn/m 3 數 µ (=2φ/3).42 98 參 () 參 - 力 (t) 7D 力 (t) 力 (t) 5D 3D 3D 7D 1D 1D 9m 5D 3D 1D 1D 3D 11m 6 o 力 (t) 力 (t) 12m 力 (t) 5m 99 1 (t-m) 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 () FW7D FW5D FW3D FW1D HW1D HW3D 不 離 論 (1/4) 數 行 理 見 度 來 行 度 利 立 數 行數 行 量 參 11 12 17

論 (2/4) 狀 切 切 料 參數 切 切 路 切 料 數 論 (3/4) 力 行 切 1 離 切 切 參數 度 度 離 13 14 論 (4/4) 路路 數 離 行 量 數 量 量 離 離 離 不 15 李 盧 劉 Dr. Cluff -94-2211-E-2-42 95-2221-E-2-258 力 ~ ~ 16 都 北 Lin, M.L., Chung, C.F., Jeng, F.S., Yao, T.C. (27) The deformation of overburden soil induced by thrust faulting and its impact on underground tunnels. Engineering Geology, 92, 11-132 林 (27) 行 5934-29 Lin, M.L., Chung, C.F., Jeng, F.S. (26) Deformation of overburden soil induced by thrust fault slip. Engineering Geology, 88, 7-89. 林 (25) 行 六 91-18 Lin, M.L., F. S. Jeng, T. H. Huang, C. F. Chung, H. W. Lee (26) A study on the damage degree of shield tunnels submerged in overburden soil during the thrust fault offset. PVP26-ICPV11-93345, Proceedings of PVP26 ASME Pressure Vessels and Piping Division Conference, July 23-27, 26, Vancouver, BC, Canada. (EI) Lin, M.L., F. S. Jeng, H. J. Wang, C. P. Wang, C. F. Chung, Daniel. C. T. Yao, S. J. Chan (25) Response of soil and a submerged tunnel during a thrust fault offset based on model experiment and numerical analysis, PVP25-71179, Proceedings of PVP25 ASME Pressure Vessels and Piping Division Conference, July 17-21, 25, Denver, Colorado USA. (EI) 17 17 18 18