邊坡整治工法之工址調(diào)查

1、邊坡整治工法之工址調(diào)查一、前言臺(tái)灣地區(qū)坡地面積占70％以上，加上地形陡峭、地質(zhì)年代輕、地質(zhì)構(gòu)造脆弱而復(fù)雜、降雨量多，以及人為開發(fā)不當(dāng)?shù)纫蛩?，?jīng)常造成包括山崩落石、地層滑動(dòng)及土石流等三大類型災(zāi)害。就自然邊坡而言，山崩落石類型包括急速之落石及傾倒破壞；地層滑動(dòng)類型主要破壞模式包括較緩慢之淺層崩塌及平面破壞；土石流類型則因崩坍之土石材料堆積于集水區(qū)內(nèi)，遭遇豪雨時(shí)發(fā)生流動(dòng)所致，如圖一所示。自民國79年花蓮銅門發(fā)生土石流災(zāi)害，85年賀伯臺(tái)風(fēng)南投神

2、木村土石流災(zāi)害，民國86年溫妮臺(tái)風(fēng)造成臺(tái)北林肯大郡順向滑動(dòng)災(zāi)害，臺(tái)灣地區(qū)近十?dāng)?shù)年來隨著坡地人為不當(dāng)開發(fā)及自然因素的肇因下，坡地災(zāi)害日益頻繁。邊坡穩(wěn)定工法種類雖多，其效果卻系于適用性，基于山坡地復(fù)雜的地質(zhì)、氣候及水文等自然因素作用下，穩(wěn)定工法之適用性常系于對工址基地及周邊環(huán)境基本資料的了解，其中以地質(zhì)因素最為重要，本文將就邊坡穩(wěn)定所需之地質(zhì)調(diào)查做一介紹，期能對于坡地整治工法的選擇、設(shè)計(jì)、施工及管理維護(hù)有所幫助。二、臺(tái)灣地區(qū)常見的坡地災(zāi)害臺(tái)

3、灣地區(qū)由于地質(zhì)復(fù)雜、地形陡峭、降雨集中，又多臺(tái)風(fēng)及地震，因此坡地的自然環(huán)境極具敏感性，尤其加上近年來不當(dāng)開發(fā)的后果，人類的活動(dòng)入侵自然的平衡領(lǐng)域中，將不穩(wěn)定因素帶入環(huán)境中，坡地災(zāi)害于是日漸增多。參考洪如江(1998)以坡地類型將臺(tái)灣常見的坡地災(zāi)害大致區(qū)分為七大類，如表1所示。而廖瑞堂(1998)以常見的坡地災(zāi)害原因?qū)?zāi)害類型區(qū)分為六大類，如表2所示。三、坡地整治工法邊坡災(zāi)害防治措施一般可分為抑制工及抑止工兩大類，依據(jù)日本經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)邊坡滑動(dòng)

4、速度在1mm日以上時(shí)，先行以抑制工處理，若是滑動(dòng)情形無法緩解時(shí)則以抑止工進(jìn)行整治。其基本原則則分為三方向，分別為避開、降低下滑力、提高抗滑力等(詳表3)，針對各防治原則工法分別說明如下（何泰源等，2000）：(一)避開對規(guī)模較大、造成災(zāi)害較嚴(yán)重者最好能避開。若無法避開，則可考慮移除不會(huì)向上及兩側(cè)發(fā)展之不穩(wěn)定之小滑動(dòng)體土方，但僅限于土方量不太大之情況。(二)降低下滑力滑動(dòng)體之下滑力主要是以重力為主，理論上即減輕滑動(dòng)體之重量；主要方法包括削

5、坡減重、臺(tái)階式邊坡、減少開挖深度、避免地表堆積載重、地表及地下排水與輕質(zhì)材料充填等。例如EPS工法、地下排水工法等。(三)提高抗滑力穩(wěn)定邊坡提高抗滑力是從外部給予助力設(shè)置擋土結(jié)構(gòu)，或增強(qiáng)其內(nèi)部抗剪強(qiáng)度；例如抗滑樁、土釘工法、鋼制格框式擋土墻工法等。四、地質(zhì)調(diào)查流程及內(nèi)容地質(zhì)調(diào)查之目的及需求常隨工程各階段有所不同，而相關(guān)法規(guī)亦規(guī)定地質(zhì)調(diào)查之施做原則(數(shù)目及頻率)，如建筑技術(shù)規(guī)則、水土保持法等。但一般常著眼于規(guī)劃、設(shè)計(jì)階段，事實(shí)上于整個(gè)工程

6、生命周期(LifeCycle)各階段均應(yīng)有相關(guān)調(diào)查及因應(yīng)措施，茲參考基礎(chǔ)工(2001)將調(diào)查分為初步調(diào)查、詳細(xì)調(diào)查、施工補(bǔ)充調(diào)查、維護(hù)管理調(diào)查及災(zāi)害調(diào)查等階段，如圖二及表4所示，各階段調(diào)查目的說明如下：1.初步調(diào)查~主要系根據(jù)既有資料與實(shí)地踏勘，調(diào)查工址附近可能出現(xiàn)邊坡破壞的分布區(qū)(4)液性限度試驗(yàn)(5)塑性限度試驗(yàn)(6)壓密試驗(yàn)進(jìn)一步檢討時(shí)必須進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目如下:1.剪力強(qiáng)度試驗(yàn)檢討填方坡面穩(wěn)定情況時(shí)，原則上采用與施工條件幾乎相同條件

7、的試體進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)，如表6所示。必須注意試體之含水量與現(xiàn)場一致。2.填方壓密沉陷與試驗(yàn)法依據(jù)壓密試驗(yàn)結(jié)果可以評(píng)估含水量高的粘土自重壓密沉陷量。3.施工中發(fā)生的孔隙水壓粒徑分布情況良好的砂質(zhì)粘土、砂土、粘土、砂礫混合土及高含水量的粘土，在施工中之填方上會(huì)出現(xiàn)超額孔隙水壓、導(dǎo)致填方整體滑動(dòng)崩壞的情況。大多發(fā)生在5m以上的填方時(shí)，因此在急速進(jìn)行填土施工時(shí)，必須檢討施工中發(fā)生的孔隙水壓大小。(三)排水設(shè)施調(diào)查坡面崩壞的情況大多因?yàn)榈乇硭驖B流水

8、造成，故若具有相當(dāng)機(jī)能的排水設(shè)施，可以提升坡面的安全性。邊坡頂部或坡面上，因?yàn)橛晁畯搅鲿r(shí)，坡面會(huì)受侵蝕，必須設(shè)置良好的排水設(shè)施，確保其安全性。依據(jù)前述的考慮，及表7的調(diào)查項(xiàng)目，進(jìn)行排水設(shè)施的調(diào)查作業(yè)，但在實(shí)際調(diào)查時(shí)，必須特別注意以下事項(xiàng)：(1)地表水局部集中的地點(diǎn)(2)地層涌水或滲流水多的地點(diǎn)(3)地下水的狀況(4)后方谷地成為集水地形的場所(5)排水流路末端及下游水路的情況而且，由于地層結(jié)構(gòu)、土質(zhì)等條件十分復(fù)雜，因此，僅依據(jù)事前的調(diào)查

9、，不易正確地掌握地盤中滲流水的狀況，大多無法正確判斷施工中地下水或滲水層存在的情況。因此，施工中也必須經(jīng)常觀察地表水或滲流水的動(dòng)向。因此視現(xiàn)地情況，進(jìn)行水井、涌水等造成水質(zhì)、水量的改變，鉆探的地質(zhì)調(diào)查、電氣探查、現(xiàn)場滲透試驗(yàn)等作業(yè)，以及詳細(xì)檢討地層結(jié)構(gòu)及地下水的狀況。尤其是崖錐堆積物、斷層、破碎帶、砂頁巖互層等復(fù)合坡面，大多有砂礫層或砂層等滲水性極高的地層，這些形成滯水層，導(dǎo)致坡面崩壞，因此必須詳細(xì)調(diào)查地層結(jié)構(gòu)、滲水性、地下水變動(dòng)等情況

10、。(四)落石調(diào)查落石防止設(shè)施調(diào)查的目的與方法，如圖三所示。落石防止設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計(jì)方面的調(diào)查目的，在于掌握日后發(fā)生落石的危險(xiǎn)度、規(guī)模與型態(tài)、與道路位置的關(guān)系、道路狀況等。而且也必須對于發(fā)生影響交通的落石坡面災(zāi)害，進(jìn)行災(zāi)后的重建作業(yè)調(diào)查。調(diào)查方法是依據(jù)現(xiàn)地勘察，進(jìn)行精確的調(diào)查。同時(shí)采用既有資料調(diào)查、大比例縮圖的航照判讀與鉆探等調(diào)查方法。判斷道路及鄰近設(shè)施發(fā)生落石與受害的危險(xiǎn)度，可了解工程施作的優(yōu)先順位、危險(xiǎn)坡面規(guī)模等。落石防止設(shè)施施工方面