2013年9月21日 星期六

地質01與02

2011/10/10 22:09
各位研究員大家好:

    「工程地質」這學科,可以拆成工程加地質,顯然是兩種領域的相關與綜合應用;就像材料力學一樣,可以拆成材料加力學(如會長在《材料力學論衡》第零章中所剖析的)

    工程是我們相對較熟悉的,地質是我們相對較不熟悉的;但地質系,或地球科學系的朋友,對地質很強喔。學習工程地質,我們要補強在地質處不熟悉的知識,並把各種工程構造物和地質間的問題、關聯性找到,這是常見的問答題考法。

    學習的時候,並不是背誦各種礦物的名稱或結晶形狀,因為國考並不這樣考。最近10年累積的考題,除了問答題題型外,就是考地質圖、地形圖,甚至是立體投影。就土木技師的大地工程考卷來講,還是請您先把卷內的主科(土力、基礎)搞定,再來搞定工程地質,對分數較有助益。

    課堂伊始,我們先看了一些照片,了解到地質和工程的密切關係。其中,大部分照片是描述「不重視地質知識,而引起的工程災變」。例如河谷解壓(中央山脈內的河谷,或蘇花公路瀕太平洋岸)而造成節理,岩塊掉落道路中斷。又例如北台灣順向坡(砂頁岩互層)的走山,造成高速公路中斷;逆向坡則會有崖錐堆積的問題,崖錐堆積是不穩定的土壤。

    影響工程地質的因素,主要有4個:一是地質材料(如砂岩、頁岩、花崗岩等等),二是地質構造(如斷層、河谷解壓、向斜、背斜等等),三是環境因素(如地震、颱風、延時大雨等等),四是人為工程因素(如新建核電廠、隧道、高速公路、工法選擇等等)。您讀完工程地質,再來體會心得是不是就是這樣。

    石英是相當堅硬的礦物,花崗岩裡就有。石英可想像成「石頭裡的菁英」,石頭既然硬,菁英必然更硬。

    對於教科書的第三章,請您記住在自己居住的這區域內(台灣、澎湖、金、馬),火成岩、沉積岩、變質岩在哪裡(如金門花崗岩、澎湖玄武岩、陽明山安山岩)?哪裡有特殊的地質景觀(如月世界的泥岩惡地)?這些岩體,強度相對大還是小(比之硬固混凝土如何)?工程上好用還是不好用?這是土木技師應該知道的。花崗岩強於安山岩,安山岩強於玄武岩。

   常聽人講「砂頁岩互層」,砂岩和頁岩都是沉積岩,北台灣汐止一帶居多,頁岩浸水久易軟化,順向波之滑動面常在頁岩,去年國道三號走山,和順向坡就有嚴重關聯。北台灣的順向坡,多是向東南方滑動。

    砂土岩化形成砂岩,黏土岩化形成頁岩。砂岩抗風化侵蝕的能力強於頁岩,突出的野柳岬便是砂岩。

    考後可帶親朋好友去野柳地質公園走走,順便看海豚表演。

地質構造,請記住一些常用的,例如向斜、背斜、上盤、下盤,而斷層的內容均十分重要,考前請加強背誦。而走向、傾向、傾角(含真傾角、視傾角)之定義務必熟背,不背起來,無法了解後續的地質圖。請您拿兩三本較薄的書,疊在一起,模擬正斷層、逆斷層、平移斷層的錯動,以及練習研判走向、傾向、傾角。透過練習,可以減少死記死背的盲點。

    向斜背斜是依照地層的新舊來分,而不是以凹口朝上或凹口朝下來分。越往軸部走越老的構造是背斜(anticline)越往軸部走越新的構造是向斜(syncline)。軸部就是「圓心」。

    所以野外有時候會遇到向斜形貌的背斜(synform anticline)或是背斜形貌的向斜(antiform syncline)這點早該考了,因它很簡單,但可讓許多考生飲恨。

    我們有逐章劃重點,減少您的負擔。

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