第0章 本书导读及电脑程式使用说明 1
（A）本书导读 2
0.1前言 2
0.2本书简介 2
0.3作业系统 4
0.4本书光碟使用说明 4
0.4.1随书光碟内容 4
0.4.2程式安装 4
0.4.3程式移除 5
0.5本书导读及建议研读顺序 5
（B）电脑程式使用说明 7
0.6前言 7
0.7「工具程式」 8
0.8「部份例题展示版」 13
0.8.1岩楔滑动稳定分析 14
0.8.2岩楔滑动经济性分析 16
0.8.3平面滑动稳定分析 18
0.8.4平面滑动经济性分析 20
0.8.5土坡圆弧滑动稳定分析 21
0.8.6土壤强度回算偏微分分析 23
0.8.7钻探取样求岩层位态 26
0.9「专案程式」 28
0.9.1非线性强度岩楔滑动稳定分析 28
0.9.2土坡圆弧滑动稳定偏微分分析 30
0.9.3翻滚破坏稳定分析 33
0.9.4等密度图绘制 35
0.10线上资料输入 38
0.10.1资料输入方块 38
0.10.2资料输入样板 41
0.11「资料浏览」程序功能介绍 45
0.11.1资料快速处理 46
0.11.2共同对话方块资料处理 47
0.12「图档浏览」程序功能介绍 49
0.13列印表单（表单列印）或直接列印及列印功能键介绍 52
第Ⅰ篇 数学工具、球体投影及地质调查 55
第1章 常用数学观念及地质名词介绍 57
（A）常用数学观念介绍 58
1.1前言 58
1.2座标系统 58
1.3向量 59
1.4向量加减计算 60
1.5向量与纯量乘积 61
1.6向量点积 62
1.7向量叉积 64
1.8纯量三重积 66
1.9空间平面 68
1.10三元一次联立方程式 71
1.11两平面交线 72
1.11.1联立方程式解法 72
1.11.2向量解法 74
1.12岩楔交点相对位置 75
1.12.1向量解法 75
1.12.2联立方程式解法 77
1.13岩楔作用力在两接触面法线方向分解 81
1.14三度空间向量绕任意轴旋转 84
（B）地质专有名词介绍 89
1.15地质名词 89
1.15.1方向角及方位角 89
1.15.2露头 90
1.15.3走向 90
1.15.4倾向 91
1.15.5正倾角 91
1.15.6倾向向量 91
1.15.7位态 91
1.15.8视倾角 91
1.15.9线向 92
1.15.10倾没角 92
1.15.11侧角或侧倾角 92
1.15.12不连续面 92
1.15.13节理 92
1.15.14层面 92
1.15.15叶理 92
1.15.16片理 92
1.15.17褶皱 92
1.15.18断层 92
第2章 等角度投影 93
2.1前言 94
2.2空间平面图像 94
2.3等角度投影 95
2.3.1等角度大圆投影 99
2.3.2等角度小圆投影 101
2.4投影图上角度之量测 105
2.5等角度投影作图法 108
2.5.1作图法原理介绍 108
2.5.2等角度投影应用及例题解说 109
第3章 等面积投影 139
3.1前言 140
3.2等面积投影 140
3.3小圆投影 146
3.4投影图上角度之量测 147
3.5等面积球体投影应用 148
第4章 等角度投影与等面积投影比较及等密度图制作 163
4.1前言 164
4.2等角度投影与等面积投影性质比较 164
4.3β图制作 167
4.4等密度图制作 167
4.4.1丹尼斯曲线细胞网状计数法 167
4.4.2同心圆细胞网状计数法 169
4.4.3格子点法 170
4.4.4美利斯法 172
4.5等密度图电脑绘图简介 173
4.6结论及建议 176
第5章 构造平面交线 177
5.1前言 178
5.2两平面之交线 178
5.2.1数学解法 178
5.2.2等角度大圆投影图解法 181
5.3地质构造线观测 185
5.4倾斜平面上线性构造线 201
第6章 地质资料调查 207
6.1前言 208
6.2一般地表地质调查项目 208
6.2.1基岩部份 209
6.2.2地质构造部份 209
6.2.3地表地质部份 209
6.2.4水文地质部份 210
6.2.5现行地质作用部份 210
6.3地质探测 210
6.3.1遥感探测 210
6.3.2航测辨识 210
6.3.3地球物理探测 210
6.3.4试坑探测 211
6.3.5横坑探测 211
6.3.6野外地质调查 211
6.3.7钻探及取样 211
6.4地表地质调查 211
6.5地质钻探 212
6.5.1钻探机械 212
6.5.2岩心取样 214
6.5.3岩心位态 215
6.5.4钻孔孔壁探测 215
6.6地质资料分析及研判 216
第7章 钻探取样求构造面位态 217
7.1前言 218
7.2岩心钻探求构造面位态 218
7.3钻探位态等角度图解法 222
7.3.1夹角为岩样层角者 222
7.3.2夹角为岩样层角馀角者 224
7.4钻探位态数学解法 228
7.4.1三个钻探孔 229
7.4.2二个钻探孔 236
7.4.3层面倾角已知 238
第8章 露头出露地质图制图原理概述 243
8.1前言 244
8.2切西瓜试验 244
8.3 V字形法则 249
8.4露头出露地质图制图原理介绍 256
8.5如何利用非地质专业软体制作地质图 261
8.5.1地形图数位化 261
8.5.2建立第二个参考曲面 261
第Ⅱ篇 岩坡规划、力学机制、岩石强度及地下水 267
第9章 岩坡工程规划 269
9.1前言 270
9.2岩坡工程规划重要性及规划程序 270
9.3岩坡工程规划原则 271
第10章 边坡破坏力学机制 275
10.1前言 276
10.2自重所引起之滑动 276
10.3外力所引起之滑动 277
10.4安全系数 279
10.5弯距（Moments）对边坡稳定之影响 279
10.6岩坡之剥坍 280
第11章 岩石之剪力强度 281
11.1前言 282
11.2 Mohr-Coulomb破坏准则 283
11.3岩石节理之剪力强度 284
11.4岩石矿物之摩擦特性 285
11.5不风化岩石之剪力强度 286
11.6岩石之尖峰剪力强度 287
11.7节理有填充物时之剪力强度 288
第12章 地下水 291
12.1前言 292
12.2土（岩）层中之地下水 292
12.3土（岩）样透水系数 294
12.4节理透水系数 294
12.5现场透水试验 295
12.5.1变水头透水试验 295
12.5.2定水头透水试验 296
12.6流线网 296
12.7地下水水位量测 297
12.7.1开口式水压计或观测井 298
12.7.2竖管水压计 299
12.7.3闭口式水压计 299
12.7.4气动式水压计 300
12.7.5电子式水压计 301
12.8地下水排放及控制 302
12.8.1坡面纵横向截水沟 303
12.8.2斜向排水管 303
12.8.3坡顶或坡面抽水井 303
12.8.4地下排水廊道 304
第Ⅲ篇 破坏模式力学分析 305
第13章 平面破坏模式分析 307
13.1前言 308
13.2岩层破坏模式分类 308
13.3岩层平面滑动破坏之几何条件 311
13.4平面滑动破坏模式 312
13.5平面滑动破坏模式分析 313
13.6张力裂缝临界点位置 316
13.7向量解法介绍 341
13.8无因次表格解法介绍 345
13.9图解法法介绍 349
13.10 Excel试算表解法介绍 352
13.11岩层单位重、凝聚力、水压力、摩擦角、节理倾角及坡高对边坡稳定影响 356
第14章 楔形破坏模式分析 393
14.1前言 394
14.2楔形滑动力学分析介绍 394
14.3分析步骤概述 396
14.4岩楔之几何性质 396
14.5岩楔之作用力 398
14.5.1自重（W） 398
14.5.2水压力（VC）与上举力U1与U2 399
14.5.3外加荷重（集中载重QL）及变化荷重Q（x，y，z） 401
14.5.4地震力（E） 401
14.5.5岩锚力（B） 401
14.6安全系数 401
14.6.1 F＝0时之安全系数 402
14.6.2 F ≠ 0时之安全系数解法 403
14.7向量解法介绍 405
14.8联立方程式解法介绍 415
14.9岩块楔形滑动向量表格解法介绍 434
14.10岩块楔型滑动图解法介绍 441
14.11岩块楔型滑动Excel试算表解法介绍 452
14.12非线性岩石剪力强度岩块楔型滑动分析介绍 459
14.12.1安全系数最小时之地震力作用力方向 459
14.12.2安全系数已知时之最经济岩锚力及方向 460
第15章 翻滚破坏模式分析 487
15.1前言 488
15.2翻滚破坏模式分类 488
15.2.1弯曲型翻滚破坏模式 488
15.2.2区块型翻滚破坏模式 489
15.2.3区块弯曲型翻滚破坏模式 489
15.2.4次要翻滚破坏模式 490
15.3翻滚破坏模式运动学概述 492
15.4翻滚破坏之极限平衡分析 493
15.5翻滚破坏Excel试算表解法介绍 507
15.6翻滚破坏之安全系数 510
第16章 圆弧破坏模式分析 511
16.1前言 512
16.2土壤边坡之破坏及其原因 512
16.3土壤斜坡破坏之种类 513
16.3.1半无限长坡破坏模式 513
16.3.2有限长坡破坏模式 513
16.4安全系数之意义及选择 515
16.5张力裂缝深度 515
16.6圆弧破坏之极限平衡理论 516
16.6.1一般极限平衡理论介绍 516
16.6.2一般圆弧切片法 517
16.6.3 Bishop修正法 519
16.6.4 Bishop ＆ Morgenstern图表解法 524
16.7 Bishop修正公式微积分解法 532
16.7.1破坏模式 532
16.7.2圆弧滑动破坏（i，j， θ）初始解之选择 542
16.7.3 Bishop修正公式微分解法Excel试算表制作 544
16.8土壤圆弧破坏剪力强度回算分析 553
16.8.1破坏模式 553
16.8.2土壤强度回算分析Excel试算表制作 557
16.9 AutoCad辅助图解法 565
第Ⅳ篇岩坡强固、工程经济及监测 567
第17章 岩坡强固、坡面保护、落石防治及边坡检修 569
17.1前言 570
17.2岩坡强固 571
17.2.1 削坡补强工法 571
17.2.2注入补强工法 572
17.2.3挡土墙补强工法 573
17.2.4边坡排水及水压降低工法 593
17.3坡面保护 594
17.3.1坡面植生 594
17.3.2蛇笼护坡 596
17.3.3喷凝土护坡 596
17.3.4预铸或场铸钢筋混凝土框条护坡 597
17.4落石防治 598
17.5边坡检修 602
17.5.1边坡检修项目 604
17.6结论及建议 605
第18章 岩坡工程经济性分析 607
18.1前言 608
18.2影响岩坡开发工程费用因素 608
18.2.1工址地质问题 608
18.2.2地下水 608
18.2.3岩坡坡度 608
18.2.4灾害能承受之程度 608
18.2.5施工机具及材料费 609
18.3规划方案比较 609
18.4岩坡工程经济性分析 609
18.5传统平面破坏模式工程经济性分析 609
18.6平面破坏模式工程经济近最佳化分析 614
18.7楔形破坏模式工程经济近最佳化分析 631
18.7.1降坡或（及）削坡后岩坡位态 631
18.7.2岩楔破坏工程经济性分析步骤 632
18.8结论及建议 646
第19章 边坡仪器量度及监测 647
19.1前言 648
19.2监测功能及范畴 648
19.2.1已破坏边坡地区监测 649
19.2.2有破坏潜能地区监测 650
19.3监测种类 650
19.4边坡移动量监测 651
19.4.1传统测量方式 651
19.4.2电子光学测距仪 653
19.4.3摄影观测 653
19.4.4裂缝、节理及断层观测 654
19.4.5地表伸张仪观测 655
19.4.6沉陷计观测 657
19.4.7钻探孔内伸张仪观测 658
19.4.8倾斜计（仪）观测 659
19.5地下水位及水压观测 662
19.5.1水力式水压计 662
19.5.2压气式水压计或气动式水压计 663
19.5.3电子式水压计 663
19.6土（岩）压及锚碇支撑荷重计观测 664
19.6.1土压计观测 664
19.6.2支撑荷重计观测 666
19.7地面振动观测 667
19.8监测资料测读、撷取系统及讯号传输 669
19.9自动化监测系统 671
附录A1等轴投影 677
附录A2：小圆投影图制作技巧讨论 685
附录A3：安全系数最小时地震力线向／倾没角 691
附录A4：多节理岩楔顶点代号编码讨论 699
附录A5：山坡地住宅社区加强体检计画记录表 707
附图 717
参考文献 731
