研究內容
考量CPT參數不確定性之離岸風場海床土壤液化風險量化評估研究
離岸風場開發之土壤地質調查多以圓錐貫入試驗(CPT)進行，相關參數可用於海床土壤液化潛勢評估。考量CPT-based土壤液化簡易經驗法與台灣慣用之SPT-based土壤液化簡易經驗法不同，本研究以離岸風場鑽探結果利用新日本道路橋簡易經驗法(SPT-based法)及Robertson(2009)(CPT-based法)建議方法進行海床土壤液化潛勢分析，比較兩者分析成果之差異。同時收集離岸風場海床土壤抗液化強度試驗成果與簡易經驗法分析成果比較，評估CPT-based分析法於彰化近海離岸風場海床土壤液化潛勢分析之適用性。分析成果顯示台灣本土慣用之新日本道路橋分析法較適用於彰化近海土壤液化潛勢評估。因此，本研究將CPT參數轉換為標準貫入試驗N值，再介接新日本道路橋分析法進行海床土壤液化潛勢評估。
一般土壤液化潛勢評估多採用定值分析方法，台灣西部海域土壤大多為互層排列且土壤參數變異性高，進行土壤液化潛勢分析時，需將地工參數之不確定性納入考量。圓錐貫入試驗參數之錐尖阻抗qc為土壤液化潛勢分析之重要參數，本研究考量不同土壤種類qc之不確定性納入土壤液化潛勢風險量化評估。本研究以K-S檢定、Q-Q plot及直方圖判斷各土壤行為分類對應之qc適用機率密度函數，依不同之機率密度函數條件隨機生成10,000筆qc值以模擬土壤參數之不確定性。將隨機生成之qc值轉換為標準貫入試驗N值，提供新日本道路橋分析法進行土壤液化潛勢分析使用，再利用蒙地卡羅模擬法之概念完成海床土壤液化機率評估，呈現特定機率條件之液化土層隨深度變化，如圖1所示。研究成果後續可搭配三維工程地質模型展示設計機率條件下之土壤液化層模型，作為離岸風場海床土壤液化風險評估應用，降低離岸風場開發所面對之不確定性風險。
圖1 土壤液化潛勢風險量化評估成果
期刊文章
| • | Kuo, Y.-S.*, Chong, K.-C., Chang, S.-C., Chi, J.-F., and Hsu, H.-T. (2021). “A hybrid method to evaluate soil liquefaction potential of seabed at offshore wind farm in Taiwan,” Energies, 14(7), 1853. |
|---|---|
| • | Kuo, Y.-S., Chong, K.-J., Tseng, Y.-H., Hsu, C.-W., and Lin, C.-S. (2020). “Assessment on liquefaction potential of seabed soil in Chang-Bin Offshore wind farm considering parametric uncertainty of standard penetration tests,” Engineering Geology, Vol. 267, 105497. (SCI, IF: 3.909, subject category: ENGINEERING, GEOLOGICAL-SCIE, Ranking: 4 / 38=10.5%) |
研討會文章
| • | 李柏翰、郭玉樹、許惠婷、張凱竣 (2020). “彰化近海離岸風場地工設計參數特徵值初步分析,” 2020台灣風能協會會員大會暨學術研討會, OW_12. |
|---|---|
| • | 張凱竣、曾玉修、許哲維、林啓聖、郭玉樹 (2018). “地工設計參數不確定性對離岸風場海床土壤液化潛勢評估影響研究,” 2018台灣風能協會會員大會暨學術研討會, BOE_21. |
畢業論文
| • | 張凱竣(2019)，「考量CPT參數不確定性之離岸風場海床土壤液化風險量化評估研究」，碩士論文，國立成功大學水利及海洋工程所，台南。 |
|---|