Slide 1

CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
25


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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
25


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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

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RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

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7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

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CH7工程地質中之環境因素

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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
25


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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
25


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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

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7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

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RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

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7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

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5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
25


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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
25


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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

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7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

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RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

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7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
25


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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
25


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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

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7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

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RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

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7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

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5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
25


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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
25


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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

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7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

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RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

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7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
25


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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
25


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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

23

RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

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7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

10

7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

11

7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

19

RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

21

RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

22

7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

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RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

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7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

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CE2332 工程地質

CH7工程地質計量化
及其應用

7.1 影響工程地質計量化之相關因素
 地質材料因素

 地質構造因素
 環境因素
 工程因素

CH7工程地質中之環境因素

2

7.1.1 地質材料因素
 岩石材料之地質類別

 地質材料之顏色
 岩石材料成分之粒度
 地質材料之強度



單壓強度
張力強度

 岩石材料之風化狀況

CH7工程地質中之環境因素

3

現地岩心樣本強度之測驗方式
點荷重試驗
 單壓試驗
 巴西抗張裂試驗


P

P

P

D

IS 

P
D

CH7工程地質中之環境因素

D

UCS 

P
A

 t ,B 

T

P
2DT
4

點荷重試驗

CH7工程地質中之環境因素

5

單壓試驗

CH7工程地質中之環境因素

6

巴西抗張裂試驗

CH7工程地質中之環境因素

7

消散耐久試驗

CH7工程地質中之環境因素

8

7.1.2 地質構造因素












弱面方位
弱面間距
弱面持續性
弱面粗糙度
弱面品質(風化程度)
弱面內寬
弱面內軟弱夾心
弱面組數
RQD
地質構造概況

CH7工程地質中之環境因素

9

7.1.3 環境因素
 大地應力

 地下水或弱面滲水情形
 地表下深度

CH7工程地質中之環境因素

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7.1.4 工程因素
 工程規模

 隧道軸線及開挖前進方向

CH7工程地質中之環境因素

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7.2 工程地質計量化之方法
 岩體評分法(RMR法)


南非 Bieniawski

 岩體品質法(Q法)


挪威 Barton

 岩石構造述評分法(RSR法)


美國 Wickham

CH7工程地質中之環境因素

12

7.2.1 RMR法

CH7工程地質中之環境因素

13

7.2.1 RMR法
弱面方位有利於或不利於隧道之評估方法

CH7工程地質中之環境因素

14

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向相同於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

15

弱面走向垂直隧道軸向
隧道前進方向逆於弱面傾向

CH7工程地質中之環境因素

16

弱面走向平行隧道軸向

CH7工程地質中之環境因素

17

7.2.2 Q法

Q = (RQD/Jn) x (Jr/Ja) x (Jw/SRF)
 RQD：岩石品質指標
 Jn：弱面組數之評分

：弱面粗糙度之評分
 Ja ：弱面品質之評分
 Jw ：弱面滲水情形之評分
 SRF：應力影響因素之評分
 Jr

CH7工程地質中之環境因素

18

7.2.3 RSR法

RSR = A + B + C
 A：一般地質評分
 B：弱面方位與隧道方向之評分
 C：漏水與弱面品質之評分

CH7工程地質中之環境因素

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RSR法之一般地質評分 (A)

CH7工程地質中之環境因素

20

RSR法之弱面方位與隧道方向評分 (B)

弱面之傾角：平：0~20o；傾斜：20~50o ；垂直：50~90o
CH7工程地質中之環境因素

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RSR法之漏水與弱面品質評分 (C)

弱面品質：良：緊閉或膠合
可：輕度風化或腐朽
劣：嚴重風化、腐朽或張開
CH7工程地質中之環境因素

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7.3 岩體分類法之應用


由岩體分類估計岩體之變形模數
Em (GPa)  2  RMR  100( RMR  50)
Em (GPa)  10



( RMR10) / 40

( RMR  50)

由岩體分類估計岩體之剪力強度
 1 f   3 f  (m c 3 f  s c2 )1/ 2
 RMR  95 
m  mi  exp 

13
.
4


 RMR  100 
s  exp 

6
.
3





由岩體分類求隧道荷重、開挖方法及支保設計

CH7工程地質中之環境因素

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RMR與岩體概略性質 (Bieniawski, 1979)
等級

I

II

II

IV

V

100RMR
80-61 60-41 40-21 <20
81
隧道免支保 10年/ 6月/
1周/ 10小時 30分/
時間/跨度 15m
8m
5m / 2.5m 1m
C
300- 200100>400
<100
400
300
200
(KPa)
f
(度)

>45

CH7工程地質中之環境因素

30-45 25-35

15-25

<15

24

7.3 RMR岩體分類範例
如右圖所示之區域，有一隧道將在
高程100m處由A’開挖至A。各岩層
之性質如下表所示，試將其可能遭
遇之岩體利用 RMR法將其分類
類別

石灰岩

頁岩

砂岩

單壓強度
(MPa)

35

0.2

20

RQD

65

15

85

弱面間距

1.5m

弱面狀況

不連續
緊閉

地下水
情況

A

200mm 300mm
連續

內寬<1mm

內寬2mm

岩壁堅硬

10 l/min 25 l/min

5 l/min

CH7工程地質中之環境因素

A’
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