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研究生: 李羿霈
Li, I-Pei
論文名稱: 台南都會區地層的沈積環境與工程特性之探討
The Study of Sedimentary Environments and Engineering Geological Characteristics of the Stratum in Tainan Downtown Area
指導教授: 李德河
Lee, Der-Her
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 土木工程學系
Department of Civil Engineering
論文出版年: 2006
畢業學年度: 94
語文別: 中文
論文頁數: 140
中文關鍵詞: 地質井岩心工程性質沈積環境台南都會區
外文關鍵詞: geological core, sedimentary environment, Tainan downtown area, engineering characteristic
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  •   台南地區主要為全新世沖積層所覆蓋,雖然西部海岸平原以沈積作用為主,但在全新世地層所覆蓋的平原區卻出現台地地形,反映在平原底下有構造活動,加上受到過去海水面進退的影響,所以台南都會區的沈積環境變化非常複雜。當今台南都會區之相關的工程性質雖已量化,但資料涵蓋深度通常只有地表下數十公尺內;然而,地質井鑽探的岩心資料雖深達幾百公尺,但相關研究成果多為定性資料。故本研究主要目的即在於利用深達數百公尺的地質井岩心資料,試圖深入瞭解台南都會區地層的地質特性及沈積環境變化情形,並利用地質井取樣之岩心樣本,進行相關工程性質之試驗,以加深對台南都會區地層工程性質的認知深度。
      本研究針對台南都會區5孔地質井岩心做詳盡觀測與紀錄,以建立詳細之地層柱資料,並配合碳十四定年的分析結果,進一步分析台南都會區沈積環境變化情形。此外,於其中2孔地質井已鑽取的岩心中取樣進行物性試驗、壓密試驗及直接剪力試驗,以建立工程性質資料庫。最後嘗試探討上述兩者間的相關性。
      由地層柱資料顯示,台南台地地區在6000年前可能有部份已經形成一構造高區,並露出於海水面之上。經由壓密試驗結果顯示,中洲台地近期一直處於抬升侵蝕的狀況,且在岩心深度10~20 m間有沈積不連續面存在,而大灣低地近期則一直處於沈降堆積的狀況。工程特性部分,台南都會區地層之顆粒組成以砂及粉砂為主,依統一土壤分類,則主要為SM、ML、CL土層性質,並從粒徑分析及直接剪力試驗結果中顯示,不同的沈積環境會造成工程性質上的差異。

      The ground in the Tainan area is primary consisted of Holocene coastal deposits. The main geological process in this area is deposition, but the occurrence of a tableland in this area indicates that structural activity beneath Tainan Plain is active. In addition, the change of sea-level during the geologic history results in the complicated sedimentary environments of the stratum in Tainan downtown area. The engineering characteristics of the stratum in Tainan downtown area have been quantified, but the data is limited in the shallow layers. Meanwhile, the depth of the geological cores could be over hundreds of meters, but the quantitative data remain rare. The objective of this study is getting the geological characteristics and analyze the sedimentary environments of the stratum in Tainan downtown area by the geological cores.
      In this thesis, a series of stratum data is recorded by observing the cores of five geological boreholes. Besides, the sedimentary environments in Tainan downtown area are analyzed by the 14C dating. Two of the geological cores, TN93-G04 and TN93-G05, are selected to get the engineering characteristics by physical property tests, direct shear tests, and consolidation tests. Finally, the correlation between engineering characteristics and sedimentary environments is discussed.
      The core data reveal that some areas of Tainan Tabletand were high ground and were exposed above sea-level in 6000 B.P.. The results of consolidation tests show that Chungchou Terrace is in the environment of erosion and uplift recently. In addition, a sedimentary discontinuity is found at depths of 10-20m from the cores. The study also indicates that Tawan Lowland is in the environment of subsiding sedimentation recently. According to engineering test data, the stratum in Tainan downtown area is composed by sand and silt. The soil types of the stratum are classified to be SM, ML, and CL in accordance with USCS. The results of mechanical analysis and direct shear test show that different sedimentary environments have different engineering characteristics.

    摘要 I Abstract II 誌謝 IV 目錄 V 表目錄 VIII 圖目錄 IX 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機與目的 1 第二章 研究區域地質背景 4 2.1 地形及地理位置 4 2.2 地層 4 2.2.1 台南層 6 2.2.2 六雙層 6 2.2.3 二重溪層 6 2.2.4 上部古亭坑層 6 2.2.5 下部古亭坑層 7 2.3 構造 7 2.3.1 後甲里斷層 7 2.3.2 台南背斜 11 2.3.3 中洲背斜 13 2.3.4 大灣向斜 13 第三章 文獻回顧 15 3.1 地質構造之相關研究 15 3.1.1 台南層的界定、年代與分佈 15 3.1.2 台南層的柱狀剖面及厚度分佈 17 3.1.3 台南層的沈積環境 18 3.1.5 六雙層的界定、地層時代及對比 21 3.1.6 六雙層的岩性特徵、岩層分佈變化與沈積環境 23 3.1.7 台南地區構造 24 3.2 工程特性之相關研究 26 3.2.1 台南都會區地工特性分區 26 3.2.2 力學性質之相關研究 29 第四章 研究方法 35 4.1 研究流程 35 4.2 地質分析 35 4.2.1 建立鑽井點之地層柱 35 4.2.2 沈積岩相 35 4.2.3 沈積環境 43 4.3 工程分析 51 4.3.1 物性試驗 51 4.3.2 壓密試驗 54 4.3.3 直接剪力試驗 54 第五章 試驗結果與討論 58 5.1 地質分析 58 5.1.1 地質井TN93-G01 61 5.1.2 地質井TN93-G04 65 5.1.3 地質井TN93-G05 71 5.1.4 地質井TN93-G06 74 5.1.5 地質井TN93-G09 77 5.2 工程分析 84 5.2.1 物性試驗 84 5.2.2 壓密試驗 91 5.2.3 直接剪力試驗 98 第六章 結論與建議 107 6.1 結論 107 6.2 建議 108 參考文獻 109 附錄A 岩心照片 114 附錄B 粒徑分析結果 129 附錄C TN93-G05直接剪力試驗應力應變圖 136 自述 140

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    下載圖示 校內:2009-08-25公開
    校外:2009-08-25公開
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