台湾西南部优势竹类箣竹根力之研究

箣竹为台湾西南部泥岩地区早期主要造林树种,约占该地区绿蔽率之80%,形成极优势之植物。近年来因竹材价格低落,竹林之经营管理减少,其更新造林及其对坡面之保育功能之评价渐受重视。因此本研究为针对箣竹其根力特性,特进行根系与根域范围调查、根段拉力与植株引拔试验等,推估其坡面保育功效。研究结果为箣竹之根段拉力强度(Y)与其直径(X)成指数正相关,而箣竹之引拔抗力(F)与其胸高直径(D)成指数正相关。     

高速公路关庙休息站边坡保护工程之效果

台湾第二高速公路南部路段之地理位置为横跨台南、高雄、屏东三县,沿线通过地质复杂的泥岩、砂岩及砾石层等地质区,经常导致土壤冲蚀、边坡崩塌且有危及行车安全与公路景观。针对其中关庙休息站周边边坡所实施之水土保持处理措施进行调查与评估,探讨不同边坡保护工程之处理情况下,对当地之植被复育、土壤物性与边坡稳定性等影响。研究结果得知,南二高关庙休息站周边道路边坡均属于泥岩地区,初期所构筑的边坡过陡,植生不易,调查发现铺设植生网地区较容易导致土壤硬度偏高、植物生长情形不佳、冲蚀量增加,而水泥型框工法则有较佳的边坡保护效果     

台湾泥岩恶地适生植物蒸发散模式之研究

盆栽植物蒸发散之量测不仅可作为植物水分需求之依据,且可配合相关理论推导之蒸发散物理模式,以量化小区域内温度、湿度等微气候之变化。本研究之目的在探讨二种台湾西南部泥岩地区之适生植物,其环境日射量、饱和蒸气压差与蒸发散之关系模式,而植物蒸发散量之量测方式则以重量差值法代表,并经由物理、数学理论推导与统计回归分析结果,所建立之蒸发散量(ET)最佳物理推估模式为日射量(Rs)与饱和蒸气压差(VPD)之线性函数。微气候因子之日射量、饱和蒸汽压差、土温及土壤水分含量等对二种植物之蒸发散量予     

库区红层泥岩水化特性及干湿循环作用下的渐进损伤研究

库岸边坡长期受到大气循环、水位调节等水流往复运动而带来的渗透侵蚀影响。特别是在我国西南红层区的水利工程中,水的长期浸入和干湿循环作用导致红层泥岩特性出现严重的劣化。以川西南红层区某水库为工程依托,通过室内试验和理论分析深入研究了红层区泥岩的水化特性及干湿循环作用下的渐进损伤破坏。结果表明:红层泥岩发生水岩作用后微观结构更加疏松,颗粒间黏结变弱。浸水初期变形显著,并且干湿循环进一步加剧了岩体膨胀变形。红层泥岩抗压强度和黏聚力分别同干湿循环次数呈线性降低和凹二次函数下降关系,内摩擦角在多次循环后有小幅上升。围压和干湿循环耦合效应对红层泥岩的渐进损伤积累产生严重不利影响,当循环超过3次时,多数工况下试样损伤变量值已超过60%,岩体强度大幅衰减。     

透气防水树脂对泥岩土壤防蚀效果的改善

 以透气防水树脂(KMCO-955)作为裸露边坡喷植材料为题,将其应用于泥岩土样表面作为土壤防冲保护层,并以人工模拟降雨器模拟在不同坡度、降雨强度与喷洒药剂浓度之情况下,探讨透气防水树脂对土壤侵蚀量、浸润渗漏水质与土壤硬度的影响。试验结果显示:喷洒透气防水树脂的土壤侵蚀量确实明显减少,其防冲效果佳;采取浸润渗漏水质检测无明显变化,其胶化反应后,并不容易释出化学物质。当喷洒浓度太高时,不仅工作度变差,且经济损失较大;而浓度太低时,因泥岩土壤表面容易龟裂,因此受到雨滴打击会产生破裂。     

砂岩韵律层理对地下水封洞库水封效果的影响

随着国家战略储备规模的不断扩大,中国块状结晶岩体的可选范围受到诸多因素限制,突破砂岩区地下水封洞库建设技术可以极大提高地下洞库选址适用范围。为探究在砂岩区建库的可行性,以西南某砂岩区建库选址为背景,利用FEFLOW软件建立水平层理、倾斜10°层理、倾斜50°层理3种工况对应的砂岩区地下水封洞库渗流场模型,并假定2~3条厚层泥岩,放大低渗透性泥岩层对于水封环境的破坏程度,模拟分析砂岩韵律层理对地下洞库水封效果的影响。结果表明:厚层泥岩对于倾斜50°层理工况的影响最小,对于水平层理工况的影响最大,而厚层泥岩已成为地下水环境中的隔水层,严重影响甚至破坏了水封环境。基于此,在模型中针对性设置水平水幕孔、垂直水幕或斜向水幕系统,模拟结果表明:水封效果得到明显改善。在实际工程中,可通过下移水平水幕系统、特定区域增设垂直水幕或斜向水幕系统等实现更好的水封效果。研究成果可为砂岩区地下储油洞库水封设计及选址提供理论参考。     

耕作引起的紫色土母岩破碎运动定量分析

紫色土区存在耕作破碎母岩补充土壤的现象,尤其是在土层浅薄且岩性松软的泥页岩区,然而目前鲜有相关方面报道。为定量评估不同自然条件和耕作方式下母岩破碎运动特征,以裸露泥岩为研究对象,在野外模拟耕作试验中使用物理示踪法追踪2种含水率(7.44%和14.77%)和5个坡度(5°、10°、15°、20°、25°)条件下,不同深度(2、4、6 cm)耕作引起的母岩破碎运动情况。结果表明:1)含水率是影响母岩破碎运动的重要因素,且耕作深度越小其影响越大;2)随着耕作深度的增大,岩屑的平均位移呈逐渐减小的变化趋势,2 cm深度耕作引起的岩屑位移最大;3)岩屑位移随着深度的增加快速减小,且岩石含水率高的坡面减小幅度更大;4)母岩含水率较高(14.77%)时,坡度对坡面岩屑运动没有显著影响(P>0.1),但母岩含水率较低(7.44%)时,坡度与坡面岩屑位移存在显著正相关关系(P<0.1)。可见,耕作破碎母岩过程受到岩石含水率、耕作深度和坡度的共同影响,且各因子在不同深度的作用机制不同。该研究为揭示母岩人为风化成土和侵蚀机制初步提供了技术支撑和依据。     

赛尔矿区松散泥岩巷道支护技术研究

针对赛尔三矿巷道围岩松散、水化风化影响严重的问题,分析了巷道原支护方案存在的问题及影响巷道围岩稳定的主要因素,运用理论分析和数值模拟等手段优化了巷道支护参数,设计了不同围岩条件下的巷道支护方案。现场监测表明,采用优化的支护方案后,巷道表面位移大幅下降,巷道围岩稳定性有了明显提高,巷道支护效果良好。     

高速铁路泥岩地基原位减胀试验研究

以兰新高铁一处典型“弱”膨胀泥岩地基为例,通过现场原位变形监测试验,分别设计了不同减胀措施,研究了不同减胀措施（渗水孔、级配碎石层和重复荷载）与膨胀变形的关系.结果表明：9个消能孔（直径5 cm×深度110 cm）消能后基坑膨胀量分别是7个消能孔、5个消能孔膨胀量的0.42倍和0.26倍,即消能孔数量的增加可有效地消解膨胀泥岩的膨胀能;路基施工时可以采用多次碾压或堆卸载等重复加卸载的方式,也可以有效地消除路基的膨胀能;增设减胀层的方法施工相对简单易行且经济,可以有效地消减膨胀能,是避免膨胀变形量过大的实用工程措施.对变形量控制极为严格的高速铁路实际工程中,对膨胀土地基膨胀性应采取恰当的工程措施.     

台湾地区培地茅适应性调查

培地茅在台湾为新兴的水土保持植物,本研究室自1997年起积极进行引种及观察研究的工作,先后引进的种原包括野生型种原15种与栽培型种原22种。经现地试验结果发现野生型培地茅可正常生育并产生种子,其产生的种子数量庞大且有效,极具有转变为杂草的可能性,应严格限制在台湾的应用,以免破坏台湾的生物多样性;栽培型培地茅,则可在台湾海拔1000m以下地区正常生长,2000m以上地区除非有足够日照与适当的种植期配合,否则不易成长。海拔1000～2000m的地区,原则上可以利用,但是如果日照明显不足,其生长将明显变缓。在滨海盐分地及泥岩地区等特殊恶劣的立地环境下,培地茅可正常生育成长。