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為使本多年期計畫易於區別各年期鑽孔及其用途,本計畫鑽孔命名原則為「年度 -場址編號-鑽孔流水號+觀測類別」。其中,年度以執行年份編列,場址編號以經濟部 中央地質調查所劃定潛在大規模崩塌地編號編列,每處場址的鑽孔流水號統一由 1 起

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算,觀測類別則包含有 TDR(簡寫 T)、水位觀測井(簡寫 W)、淺層土壤含水量(簡寫 C)、地動儀(簡寫 V)。以 106-D160-2W 為例,代表民國 106 年度執行所茶山場址(潛 在大規模崩塌地編號:D160)的第 2 口鑽孔,此鑽孔後續建置有水位觀測井。另以 107-D008-3WT 為例,代表民國 107 年度執行所車心崙場址(潛在大規模崩塌地編號:

D008)的第 3 口鑽孔,此鑽孔後續建置有水位觀測井及 TDR 等觀測設備。 24.8~25.6 、 26.85~27.7 、 32.1~32.55 、 34.2~34.7 、 37.3~37.5 、 38.95~39.6 、 41.0~41.3 、 42.4~43.0 、 43.9~45.5 、 47.4~47.6 、 48.6~49.0 、 53.6~54.1 、 55.75~56.0m。其中深度 37.3~37.5 疑似為受重力變形 影響。

56.0~64.0 m ,黑色片岩,岩體完整。

109-WL-2TC

0.0~3.1m ,表土層,以土壤為主,土壤夾細岩塊。

3.1~51.53m ,黑色片岩剪裂帶,岩體多破碎,其中 15.53~15.55m 為變質砂岩,本層多有剪裂情形,剪裂夾泥深度分別 為 9.8~10.2 、 12.2~12.4 、 12.8~12.5 、 14.1~14.4 、 15.1~15.6 、 19.2~19.25 、 21.45~26.8 、 27.2~27.3 、 30.15~30.4 、 32~32.3 、 33.45~33.5 、 35.17~35.5 、 36.7~37.1 、 37.75~43.5 、 44.25~44.4 、 45.0~45.6 、 47.7~47.9、49.5~51.52m。 27.0~27.85 、 30.5~30.8 、 30.9~31.2 、 31.4~31.8 、 39.0~39.25、42.0~42.2、44.55~44.65、45.45~45.75、

46.2~46.6 、 56.0~56.5 、 59.5~59.65 、 61.0~61.7 、 62.0~62.9、65.0~66.4、69.0~69.8m。

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66.5-75.0m ,黑色片岩,岩體完整。

109-WL-4T

0.0-0.15m ,水泥鋪面。

0.15-0.5m ,表土層,以土壤為主偶夾細岩塊。

0.5-30.6m ,崩積層,剪裂夾泥深度分別為 10.25~11.0、12.2~12.3、

13.3~13.4、13.65~13.75、15.25~16.0、17.3、17.48、

17.52~17.6 、 18.15~18.3 、 18.7~18.8 、 19.1~19.4 、 19.9~20.0 、 20.65~21.0 、 21.3~21.4 、 22.6~22.8 、 23.15~24.43、26.15~26.5、27.58~28.4、28.58~28.6、

30.6~30.9m;而其中 16.0~18.0m 為岩石受剪。

30.6-58.6m ,黑色片岩剪裂帶,岩體多破碎,其中 30.9-40.5m 為 滑 後 岩 體 , 岩體 較 為完 整 , 剪 裂 夾泥 深 度分 別 為 34.55~34.6 、 35.35~35.5 、 40.42~43.4 、 45.55~45.6 、 48.9~49.0 、 58.4~58.6m ; 而 其 中 28.75~30.6m 、 46.0~47.6m 為岩石受剪。

58.6-65.0m ,黑色片岩,岩體完整。

109-WL-5W

0.0~9.35m ,表土層,以土壤為主,土壤夾細岩塊。

9.35~12.87m ,黑色片岩剪裂帶,岩體多破碎,本層多有剪裂情 形。

12.87-38.0m ,黑色片岩,岩體完整。

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圖2.2.2-1 地質鑽孔配置圖

Figure 2.2.2-1 Distribution of geological boreholes

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圖2.2.2-2 鑽孔岩芯柱狀圖

Figure 2.2.2-2 The coregraph of all boreholes

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鑽探期間水位變化記錄如圖 2.2.2-3,鑽探進尺及地下水位係以透過每日鑽探記 錄,將其以圖形化方式呈現,藉由每日的水位變化,可輔助於各項孔內調查前,初 判不同深度之岩層透水能力及是否會有地下水補注或流出的情形,其中開工及完工 水位之量測,係以採用水位量測儀直接置入井內量測而得。

根據鑽探期間水位變化紀錄顯示,109-WL-1W 鑽探深度於 20 公尺前孔內水位大 約維持在 8.5 公尺左右,當鑽探深度達 20 公尺時,地下水位瞬間洩降至孔底,而後 隨鑽探進尺增加地下水位約維持在深度 30 公尺上下,顯見 20 公尺附近的地層或裂隙 可能透水性較高。109-WL-2TC 的地下水位受到 50 公尺以上地層破碎的影響,鑽探 過程中地下水持續由地層裂隙流出,直到鑽探深度達 50 公尺以下的完整岩盤,地下 水位才慢慢回升至 30 公尺左右的深度。109-WL-3W 受到淺層崩積層與破碎地層影 響,鑽探過程中孔內無地下水位,當鑽探深度超過 35 公尺後,孔內地下水位穩定維 持在 25 公尺左右的深度。109-WL-4T 鑽探深度於 29 公尺前孔內水位大約維持在 13 公尺左右,當鑽探深度達 29 公尺時,地下水位瞬間洩降至孔底,之後地下水位隨著 鑽探深度增加而逐漸降低。109-WL-5W 的地下水位隨著鑽探深度增加而逐漸降低,

無明顯漏水或湧水的區段,完井時孔內地下水位維持在深度 30 公尺左右。

本計畫挑選 109-WL-1W、109-WL-3W 與 109-WL-5W 等三處地質鑽孔建置為水 位觀測井,並由鑽探水位及孔內探測成果及其他工作項目之需求綜合決定開篩深度 位置,各項建置資訊及示意圖如表 2.2.2-1 及圖 2.2.2-4 所示。

(a) 109-WL-1W 鑽探進尺與地下水位變化關係圖

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(b) 109-WL-2TC 鑽探進尺與地下水位變化關係圖

(c) 109-WL-3W 鑽探進尺與地下水位變化關係圖

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(d) 109-WL-4T 鑽探進尺與地下水位變化關係圖

(e) 109-WL-5W 鑽探進尺與地下水位變化關係圖 圖 2.2.2-3 鑽探進尺與地下水位變化關係圖

Figure 2.2.2-3 Variations of the groundwater levels during drilling process 表 2.2.2-1 霧鹿場址水位觀測井建置資訊

Table 2.2.2-1 Oservation well construction information at Wulu site 孔號 井深(m) 皂土(m) 開篩位置(m) 109-WL-1W 64 3-5 20-60 109-WL-3W 76 3-5 20-72 109-WL-5W 38 5-6 20-36

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Figure 2.2.2-4 Schematic drawing of the design of the Oservation well at Wulu site 3. 地表地質調查

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圖 2.2.3-1 弱面位態投影統計圖

Figure 2.2.3-1 The stereographic projection of joints sets of this area (2) 岩層分布

綜合地表地質調查與地下地質調查,現場調查照片及拍攝位置詳圖2.2.3-2,放 大照片詳圖版,本區岩層大致可區分為黑色片岩、階地堆積層、老崩積層及淺層崩 積層。地表地質圖繪製如圖2.2.3-3、地質剖面如圖 2.2.3-4、圖 2.2.3-5。

黑色片岩(BS)

本層為本區主要岩性,主要葉理面走向約呈北偏東 30 度朝西北側傾 30 度左 右,褶皺軸呈低角度朝北傾沒。。

老崩積層

本層岩以崩塌材料為主,主要分布本場址上邊坡。

階地堆積層(t)

本層主要分布於場址北側臨新武呂溪,階地面向上游大致可對應至利稻,向下 游可對應至下馬,本層係地形資料、鑽探資料、主/被動表面波震測及地電阻剖面法 結合現場調查資料綜合評估推測其延伸。階地堆積層單階可達 50 公尺厚,總厚度 約175 公尺。

淺層崩積層(col)

本層岩以淺層崩塌材料為主,分布場址上邊坡,主要為老崩積層之再崩塌,具 近期崩塌之地形特徵。

剪裂帶

為老崩積層滑動之產物,分布於上邊坡,坡面主要為淺層崩積層或老崩積層覆 蓋,以致剪裂帶未出露,由鑽探岩芯資料顯示剪裂帶厚度可達40 公尺左右。

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(3) 人工構造物之變形與破壞

最主要的人工構造物之破壞在台 20 線與霧鹿部落的產業道路交會口附近,研 判屬坑溝侵蝕引致局部淺層崩塌,造成擋土結構物局部位移,開口約10 餘公分(如 圖2.2.3-2 圖版 13),產業道路局部凹陷。

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圖 2.2.3-2 現地調查照片及拍攝位置

Figure 2.2.3-2 The photos of survey and the location of the photo

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圖 2.2.3-3 霧鹿場址地表地質圖

Figure 2.2.3-3 The surface geologic map of this site

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圖 2.2.3-4 霧鹿場址地表地質 AA 剖面圖 Figure 2.2.3-4 Geological profile of AA at the Wulu site

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圖 2.2.3-5 霧鹿場址地表地質 BB 剖面圖 Figure 2.2.3-5 Geological profile of BB at the Wulu site

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Table 2.2.4-1 The borehole Investigation interval of the fracture attitude 孔號 攝影範圍 至右),109-WL-2TC 及 109-WL-3W 鑽孔的不連續面標註結果分別如圖 2.2.4-1 及圖 2.2.4-2 所示。透過每一條不連續面的標定,可將位態傾向與傾角繪製立體投影分析 圖,透過投影圖中之極點分布來決定場址地層不連續面之位態,並分別將傾向及傾 角分布以直方圖的型態呈現。109-WL-2TC 鑽孔的位態分析結果如圖 2.2.4-3 所示,

可知片理面位態方向較具一致性,其傾向為 291 度、傾角為 52 度,而透過裂隙分

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圖2.2.4-1 109-WL-2TC 鑽孔不連續面位態分布圖

Figure 2.2.4-1 Orientation of the discontinuities intersecting theborehole 109-WL-2TC

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圖2.2.4-2 109-WL-3W 鑽孔不連續面位態分布圖

Figure 2.2.4-2 Orientation of the discontinuities intersecting theborehole 109-WL-3W

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圖2.2.4-3 109-WL-2TC 鑽孔不連續面位態立體投影圖與統計分析結果 Figure 2.2.4-3 Sterographic projection analysis of discontinuous and their orientation

statistics of borehole 109-WL-2TC

圖2.2.4-4 109-WL-3W 鑽孔不連續面位態立體投影圖與統計分析結果 Figure 2.2.4-4 Sterographic projection analysis of discontinuous and their orientation

statistics of borehole 109-WL-3W 表2.2.4-2 孔內岩體裂隙位態調查成果

Table 2.2.4-2 Investigation results of borehole televiewer logging 孔號 影像分析區段 109-WL-2TC 2.5-57.5

片理 23 N291/52

N333/41 裂隙 58 N358/47

剪裂帶 16 N358/26 109-WL-3W 2.5-75.0

片理 26 N304/46

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振幅的井徑模擬如圖2.2.4-5 所示,本孔 30m 以下至 50m 未受套管保護區段之岩層 結構強度隨深度由軟弱逐漸趨於強硬,地質材料組成也漸趨扎實完整,50m 以下夾 有岩塊,振幅反射強度訊號亦明顯較高。109-WL-3W 鑽孔的音波反射振幅的井徑 模擬如圖2.2.4-6 所示,其振幅反應數值較上部 109-WL-2TC 鑽孔小,本孔 32m 以 下至 64m 未受套管保護區段結構強度隨深度之變化呈現由強而弱,64m 以下岩盤 結構強度變化劇烈,有明顯剪動後堆疊的狀況。

圖2.2.4-5 109-WL-2TC 鑽孔音波反射振幅的井徑模擬結果

Figure 2.2.4-5 Simulation of 3D borehole image using the reflected sonic amplitude (borehole 109-WL-2TC)

圖2.2.4-6 109-WL-3W 鑽孔音波反射振幅的井徑模擬結果

Figure 2.2.4-6 Simulation of 3D borehole image using the reflected sonic amplitude (borehole 109-WL-3W)

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(2) 孔內電井測調查

孔內電測調查係以地球物理探勘的方式,將各式探測儀置於鑽孔或試驗井中,

並在吊放或拉升的過程測錄電阻、自然電位差、放射線強度等來判定地層之特性,

其應用早期係以資源探勘為主,近年來,電測也陸續開始投入至地下水、工程地質 及岩石力學等相關調查中。本計畫所使用之電測探測儀內含正常態電阻率 (64”及 16” normal resistivity)、單點電阻(single-point resistance)、自然伽瑪(γ)幅射(natural gamma radiation)、自然電位(spontaneous potential)等,藉由其隨深度變化之探測結 果,可用以界定地層岩性、判斷地層滲水或蓄水層位置、推估地層孔隙及其強度等。

孔內井測施測資料在地質上之判釋如后。

受限於地下水位深度,109-WL-2TC 鑽孔的電測訊號可解釋範圍為 32.5~57.5 m,

其訊號隨深度變化如圖2.2.4-7 所示,由於自然伽瑪射線訊號不受套管影響,因此可 進行整孔的判釋,由訊號反應可知整體偏高,說明地層係以皆以高放射性之片岩或 泥質為主,惟訊號呈現明顯之震盪,研判係因岩盤多處破碎夾泥或石英等異質性材 料所導致。此現象與電阻反映一致,其在52m 以上亦具有較大變異性,說明本孔層 間夾泥或石英與岩盤本身質地有相當大之差異性,相較之下 52m 以下的電阻訊號 趨於一致,說明基岩的岩質夾泥的情況較不顯見。109-WL-3W 鑽孔的電測訊號可 解釋範圍為 31~75m,首先由伽瑪訊號可清楚的劃分兩個地層單元,其中在 17.5m 以上訊號偏低,說明上部崩積層組成多以低放射性之砂土或砂岩塊為主,反觀17.5m 以下進入片岩層後伽瑪訊號顯著提升,且訊號表現與109-WL-2TC 鑽孔相當,研判 片岩層層間多夾剪裂泥或石英等材料。本孔電阻在40m 以上相對較高,研判區段片 岩層的石英含量較高,其後訊號則明顯陡降,惟在 40~67.5m 之片岩層仍受材料異

其訊號隨深度變化如圖2.2.4-7 所示,由於自然伽瑪射線訊號不受套管影響,因此可 進行整孔的判釋,由訊號反應可知整體偏高,說明地層係以皆以高放射性之片岩或 泥質為主,惟訊號呈現明顯之震盪,研判係因岩盤多處破碎夾泥或石英等異質性材 料所導致。此現象與電阻反映一致,其在52m 以上亦具有較大變異性,說明本孔層 間夾泥或石英與岩盤本身質地有相當大之差異性,相較之下 52m 以下的電阻訊號 趨於一致,說明基岩的岩質夾泥的情況較不顯見。109-WL-3W 鑽孔的電測訊號可 解釋範圍為 31~75m,首先由伽瑪訊號可清楚的劃分兩個地層單元,其中在 17.5m 以上訊號偏低,說明上部崩積層組成多以低放射性之砂土或砂岩塊為主,反觀17.5m 以下進入片岩層後伽瑪訊號顯著提升,且訊號表現與109-WL-2TC 鑽孔相當,研判 片岩層層間多夾剪裂泥或石英等材料。本孔電阻在40m 以上相對較高,研判區段片 岩層的石英含量較高,其後訊號則明顯陡降,惟在 40~67.5m 之片岩層仍受材料異

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