主要環境影響因子

自然邊坡與工程邊坡其力學機制之穩定性影響因子甚多，諸如：地 質與水文條件、地形、氣候與天氣、強度降低及應力狀況改變等均將引 發崩塌，且崩塌成因常為複合，難以歸納成單一因子。然而影響道路邊 坡崩塌發生之環境因子，不外乎不良的自然環境如地質水文或氣象條件 等，再加上不當的調查計畫、規劃、設計、施工、與維護管理等因素。

因此，可歸納為自然因子與人為因子等兩大類。其中自然因子方面包括 有氣象、水文地震、地質、及地形等；人為因子則涵蓋如挖填方情況、

坡腳開挖、坡頂荷重及邊坡保護設施等項類。大多數崩塌之發生以複合 原因引起者較多，如地震後之豪雨；豪雨、地下水引發之崩塌等。

2.1.1 自然因子

自然因子主要係由自然環境造成對邊坡穩定平衡機制之影響，本研 究團隊主要探討氣象、水文、大地應力、地震、潛在地質敏感區及地形 等，對於邊坡崩塌之負面影響因素。

一、 氣象

道路邊坡常因溫度、風力及降雨等氣象因素，造成岩石劣化及 土壤顆粒搬運等風化作用、豪雨之雨滴衝擊、地表逕流沖蝕及地下 水位增高等負面影響，使原本穩定之邊坡逐步趨向不穩定，甚而導 致平衡機制遭破壞引發崩塌災害。

二、 水文

成果報告

源於小溪與河流、波浪、潮汐等水文現象所造成之侵蝕作用，

破壞地表土壤結構並將土石材料帶離，形成沖蝕溝，為多數滑動破 壞之主因，這些自然因子切削邊坡或使其陡峭，並常導致破壞，例 如山區邊坡滑動部分係起因於溪流的侵蝕作用。河岸凹處，以及海 岸線倒退引發之潮汐與波浪作用等，亦將導致崩塌之發生。

三、 大地應力

地殼上之大地應力也為使邊坡逐步變陡，因而改變平衡機制導 致崩塌之影響因子之一。當邊坡受到地盤力矩嚴重擠壓而產生變 形，進而導致邊坡發生坍滑破壞之狀況。

四、 地震

地震產生振動將導致不穩定邊坡土石崩落，另一方面，地震亦 會造成鬆砂、沈泥或地下水面下之黃土自發性發生液化，進而降低 部份敏感黏土之剪力強度。當此類土壤之相對密度較低時，其結構 即可能崩潰，因孔隙水壓力昇高而發生液化現象，即當孔隙水壓力 達到總荷載壓力時，土壤因剪力強度驟降而成為一種實質的稠重液 體，對於邊坡之穩定性影響極大。

五、 潛在地質敏感區

依防災國家型科技計畫辦公室對坡地災害之歸類，主要有崩塌 地、斷層帶、河（海）岸侵蝕、崖錐堆積與崩積土、填土、沖積扇 及台地陡坡下等地質類型為邊坡崩塌破壞之潛在敏感區域。

1. 崩塌地：自然或人工邊坡因自然力或外力作用，引致的材 料搬運現象，其材料移動範圍稱之。

2. 斷層帶：斷層構造線附近，帶狀之剪裂帶構造，常出現破 裂岩層或斷層泥分佈。

3. 河（海）岸侵蝕：位於河、海岸附近，受河、海水之沖刷 侵蝕之邊坡。

4. 崖錐堆積和崩積土：懸崖的岩石因風化作用與侵蝕作用，

成果報告

成為碎石與土壤，崩落於懸崖下成為崖錐堆積。大 規模的崖錐堆積，有的是由大規模崩山所造成，稱 為「崩積層」或「崩積土」。

5. 填土：填方坡地大多未加滾壓，內部疏鬆，本身已經相當 不穩定而易於下陷，甚至滑動。

6. 沖積扇：當河流由山區流入平地或支流匯入主流的交界地 方，因河床坡度減緩、流速減小，在出口處由上游 所挾帶而下的沉積物會堆積下來，形成傾斜平緩之 扇狀堆積地。

7. 台地陡坡下：台地高陡邊坡有別於崩積坡，在一般情況（不 受洪水沖刷）下可維持60°以上坡角而不崩壞。

8. 地質不連續面：包括砂頁岩互層、泥岩夾層弱面及順向坡 滑動層間。

六、 地形

依防災國家型科技計畫辦公室對於坡地災害與所處地形之位 置關係，主要歸類有山脊、山腹、坡腳、河岸、陡坡下、陡階地、

陡階地崖下、沖積扇及谷口等九大類。

2.1.2 人為因子

人為因子主要係由人所為工程造成對邊坡穩定之影響，其中包括有 成負面影響之回填情況、坡趾開挖、坡頂荷重、排水施工不當及規劃設 計不當等因子，另亦包括有對邊坡穩定成正面影響之護坡及邊坡保護設 施等因子。

一、 工程施工

許多崩塌發生肇因於公路、鐵路或河渠工程建設施工，道路邊 坡其破壞機制則可分為填方邊坡、挖方邊坡及半挖半填邊坡探討。

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1. 填方邊坡最易發生崩塌之階段為在填土施工期間與完成 之瞬間，當填土完成後因排水壓密效應使孔隙水壓得以逐 漸消散，土層之剪力強度與安全係數均將隨時間增加而提 昇。

2. 挖方邊坡之破壞時機為開挖過程與構築完成後一時段 內，開挖施工過程中因現地狀況與設計假設不符、臨時擋 土設施不當、或施工程序與品質不佳等因素造成；並且開 挖完成後一時段內，挖方邊坡因開挖之解壓作用以及孔隙 水壓力成增加趨勢，於此時段內其安全係數隨時間增加而 遞減。

3. 半挖半填邊坡則是綜合挖方及填方邊坡，故應針對上述兩 邊坡之破壞時機進行考量分析。

二、 工程荷重

在古老滑動區域，其現階段穩定狀況的微小改變將導致後續的 滑動，永久性建物之建置如過於接近邊坡端點，明顯造成發生崩塌 之誘因。此外，荷重之增加，例如在邊坡頂端之填土，將造成沿潛 在破壞面平均剪應力增加而導致崩塌破壞。

三、 工程振動

基樁打設或爆破所產生之振動也可能觸發崩塌，例如在坡趾下 某深度的沈泥層，將因基樁打設造成液化而導致敏感黏土層的大規 模崩塌。另施工點之膨脹將導致剪力強度的逐步下降，最不確定的 狀況之一即為飽和疏鬆之砂層或沈泥層，因基樁打設會產生孔隙水 壓的增加，造成剪力強度瞬間降低或導致自發性液化，破壞穩定機 制。

四、 保護措施

為對道路邊坡穩定安全係數提昇具有正面效益之因子，主要如 下：

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1. 坡面保護：道路邊坡之整坡，多採用打樁（木樁、RC 樁）、

型框植生、掛網植生或草皮植生覆蓋等護坡措施。

2. 導截、排水設施之設置。

3. 穩定工法與加勁材料之運用。

2.1.3 自然與人為綜合因子

係由自然環境之變化以及人為的政治社會經濟因素，造成對道路邊 坡穩定之影響，其中主要包括下列各項：

一、 路線規劃限制

對於道路路線之擇定，必需綜合考量形、水文、人文及政策社 會等因素，但國內部分路線開發因政策社經因素考量而必須運用工 程手段克服自然環境之先天限制。

二、 經濟效益考量

對於山區道路之路線劃定，亦常考量如整體經濟價值、山區產 業經濟活動、社會因素（用地取得、居民意見），以及附加價值等 經濟效益指標，評量其穿越路線與行政區域，而非純然以工程觀點 進行選線作業。

三、 自然環境變化

施工完成之道路邊坡工程建設，其崩塌之發生肇因亦可能為邊 坡自然環境隨時間之演進而變化，導致原本穩定之機制趨向於不穩 定之狀態發展。