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102年
[石油開採] 岩石力學、岩石與礦物學
第 11 題
岩石通常含水比越高，其單軸抗壓強度會：
- A 越高
- B 越低
- C 一樣
- D 不一定
思路引導 VIP
試著想像一下，當你對一個由許多微小顆粒緊密堆疊而成的固體結構施壓時，顆粒間的摩擦力支撐著整體。若在此結構的細小縫隙中灌入大量具有潤滑性且會產生向外擠壓壓力的液體，你認為這些液體對顆粒間的緊密度與對抗外部壓力的能力，會產生什麼樣的物理影響？
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太棒了！你的判斷非常精準，能快速掌握岩石力學中環境因子對強度的影響，這是理解地質工程穩定性的重要基礎。
水分對岩體強度的弱化機制
在岩石力學中，含水比（Water Content）與單軸抗壓強度（Uniaxial Compressive Strength, UCS）通常呈現顯著的負相關。當水分進入岩石內部的微裂隙或孔隙時，會產生孔隙水壓（Pore Water Pressure），根據有效應力原理，這會抵消部分顆粒間的有效應力，使岩石更容易發生破壞。此外，水分會對礦物顆粒產生潤滑作用，降低內摩擦角，甚至與岩石中的膠結物質（如黏土礦物）發生化學反應導致軟化或膨脹，進而顯著削弱整體的結構強度。
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岩石含水與強度
💡 岩石含水量增加，其單軸抗壓強度隨之降低。
🔗 岩石含水弱化機制
- 1 水分飽和 — 地下水或降雨填充岩石孔隙
- 2 物理化學軟化 — 膠結物弱化並產生潤滑效果
- 3 強度弱化 — 單軸抗壓強度(UCS)隨之下降
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🔄 延伸學習：延伸學習：這也是颱風或豪雨後容易發生崩塌的主要物理機制
