山坡地災害模式分析

進行山坡地災害案例資料建制前，應先對災害模式與其發生原因有一 基本認識，以作為資料建制與分類以及災害原因判斷之參考依據。

1-1 常見的山坡地災害模式 1.落石

當坡面過於陡峭或因覆蓋表層嚴重風化及延體破壞時，大小不一的土石或 岩塊因重力牽曳作用而鬆脫，一但達到臨界狀態時便失去平衡與坡體分離 而向下運動，以自由落體、滾動及彈跳等運動方式向下墬落。

2.地層滑動

地層滑動是指邊坡沿著一道明顯而連貫的滑動面，整體向下坡方向滑移 的現象。其運動速度緩慢，土石間具有整體性及連貫性，且其復發機率 大。地層滑動依其滑動形狀的不同可分為平移及轉動兩類，平移型滑動 其滑動面深度通常較淺，土體或岩塊沿著滑動面滑移而產生破壞；轉動 型滑動之滑動面位置一般較深，且破壞面呈圓弧狀，土體及岩塊以沿著 圓弧滑動面產生滑動。

地層滑動中比較常見之情況為順向坡滑動，經常且比較容易發生破壞。

所謂順向坡滑動即是邊坡傾斜方向與地層傾斜方向相同，因此地層滑動 係順著岩層層面傾斜方向移動。台灣山麓地區多沉積岩，在沉積岩地帶 常見砂岩及頁岩戶層，因此在層面與層面之間由於材料性質不同，常會 產生滑動的現象，而順向坡為最容易滑動的一種岩坡，且一旦發生岩層 滑動時，其土方量通常非常巨大，造成之災情也因此相對提高。同時，

當順向坡在坡趾被挖除而使潛在滑動面暴露在外時，即可因重力作用而 產生順向坡下滑。

3.山崩

當坡面因自然或人為因素突然失去平衡，導致土石崩落的現象稱之為山

20 度以上之急傾斜地。山崩的發生並無太多的徵兆，屬於突發性之災害，

在無預警的狀況下就突然發生，且運動速度極快，所以山崩造成的災害及 其殺傷力也因此而特別嚴重。

4.潛移

以運動速度而言，潛移是屬於很緩慢之塊體運動，是一種土塊受重力作用 持續向坡底移動的現象。嚴格而言，潛移並不被視為邊坡滑動之一種，因 為其移動速度極為緩慢且不易察覺，且甚少造成立即而明顯之危險。但是 一旦維持遲緩運動的條件遭受破壞時，即可能在豪雨侵襲下，使潛移活動 轉變為快速之山崩，而引發重大災害。

雖然潛移山坡在外表並無十分明顯之裂縫或滑動痕跡，但隨著時間的累積 仍可從坡面的蛛絲馬跡察覺潛移的運動，例如：坡面上的樹木或電線桿呈 現傾斜狀且朝向坡頂，變形或破損龜裂之擋土結構物等，均為邊坡發生潛 移現象之明顯特徵。

5.土石流

土石流之發生和流動與土砂材料之組成有極密切之關係。而以土砂材料之 組成將土石流大致分成下列三種：

(1)以細粒土為主之泥流(mud flow)

(2)以岩屑、礫石為主之土石流(debris flow) (3)以泥漿為主之泥漿流(slurr flow)

土石流之所以令人生畏，即在於其衝擊力與破壞性最大，常在一瞬間就引 發土石流，以致令人措手不及，無法應變。土石流具備下列特性：

(1)一次土石流過程，一般從幾分鐘至幾小時。

(2)土石流沿陡坡運動其流速每秒可達幾公尺甚至幾十公尺。

(3)土石流的組成材料中，砂礫之粒徑分布受地質、風化程度等之影響。

(4)由於土石流體組成粒徑非常不均勻，它的流動不穩定，有陣流現象，當 前端受阻而停止時，其後續部份會因慣性而壅高，增加壓力迫使前端再

次流動。

(5)土石流前端呈波浪狀並有巨石集中現象，而其後續部份礫石之大小及濃 度均較小。

(6)土石流運動有明顯的直進性，遇到障礙物或通過彎道不易繞流或變向，

而產生猛烈的沖擊作用或爬高現象。

(7)一場土石流過程中，包含有發生區、流動區及堆積區。

6.地震與斷層

地震除直接造成建築物的破壞外，更進一步的引發山崩、地層滑動、土石 流等災害。

1-2 山坡地災害之成因

山坡地災害成因主要可分為內在與外在影響因素。內在影響因素係指 山坡地根本的性質，包括地形、地質材料、地質構造等。外在影響因素係 指地震、颱風、驟雨、土石流或人為因素等。內在影響因素可歸納如下：

1.地形因素

一般而言，30^O以上的陡坡侵蝕作用劇烈，常造成快速坍塌滑落，而地盤 滑動或土石流通常發生在坡度30^ｏ以下。

2.地質材料

邊坡若由堅硬完整的岩石構成，能形成穩定的陡坡，而軟弱岩土只能形成 低、緩的邊坡。台灣常見之地質分述如下：

(1).火成岩形成的邊坡分布面積較小，穩定性尚佳，但若節理發達，容易 風化造成厚層風化層，造成圓弧形破壞及楔形破壞。

(2).變質岩所形成的邊坡，其性質與火成岩相近，但易泥化，發生彎曲、

傾翻等變形。

(3).沈積岩所組成的邊坡，最大的特點便是有層理，而層理面又常是控制 邊坡穩定的因素，因為沈積岩常夾有軟弱岩層，易構成滑動面。

(4).厚層泥岩主要分布於台灣南部，巨厚且層理不顯著。由於台灣南部的 泥岩層沈積年代較輕，膠結不良，容易受雨水的侵蝕造成惡地，且填 方部份軟弱，極易發生基礎沈陷。

4.地質構造

一般來說坡面之小規模坍塌，乃由地質材料所支配，大規模之崩塌則由地 質構造所構成的，而地質構造中弱面的情況，通常影響邊坡之整體穩定 性，故以下列兩點探討：

(1).不連續面和坡面的關係

坡體內，各種地質的不連續面和坡面的關餘，對邊坡的穩定性有很大 的關係，約有下列幾種情況：

(2).平疊坡：不連續面成水平狀，這種邊坡一般來說比較穩定。

(3)順向坡：不連續面的走向與邊坡走向平行或接近平行，且傾向一致的邊 坡。若不連續面的傾角小於坡角時，易發生順向坡滑動。

(4)逆向坡：不連續面的傾向與坡面的傾向相反，此邊坡一般來說是穩定 的，有時會有落石的現象，但滑動的可能性較小。

(5).斜交坡：不連續面與坡面的走向成斜交關餘，其交角越小，穩定性愈 差。

(6).橫交坡：不連續面與坡面的走向近於垂直，邊坡穩定性良好，不易發 生大規模的滑動。

以台灣西部山坡地分布最廣的岩體類型砂頁岩互層為例，其為層理發達且 砂岩與頁岩交互出現或厚層砂岩內夾有薄層的頁岩層。層理規則平整，為 岩體內最主要的弱面，在順向坡處極易沿層面滑動。尤其在造山過程中，

岩層間相對錯移造成平行於層面的泥縫，更易造成平面型滑動。

5.斷層破碎帶與活動斷層

斷層破碎帶寬度可達數公尺至數十公尺，甚至百公尺左右，斷層帶內岩 體破碎，常易造成邊坡滑動，極端破碎的岩體方可能造成建築物的不等

量沈陷。活動斷層兩側仍在進行相對的錯移，除了斷層破碎帶的不利因 素外，斷層活動時所引發之地震，將對臨近的建築構造造成極大的破壞。

外在影響因素則為：

1.水文地質

每到雨季，或遇颱風、暴雨，坡地社區災害發生較其他情形頻繁，說明了 水對邊坡穩定扮演著不可忽視的角色。水的作用主要為對岩土的軟化、泥 化作用、對邊坡的沖刷，以及所產生的靜水壓力及動水壓力。對邊坡穩定 分析而言，為不利之影響因素。

2.地震

地震是觸發山崩的重要因素。許多大型的滑動或落石的發生，皆和地震有 直接的關條。此外，地震還會擴展坡體中的裂縫，塊狀坡體甚至會因強震 而因此潰散，結構鬆散的砂土或高敏感度的黏土受震液化，可導致上覆坡 體滑動。

5. 土石流

土石流之成因又可細分如下：

(1).不穩定且量足夠的溪床堆積物；河床兩旁邊坡滑動而產生崩塌之土石 阻絕溪谷，形成一天然小型土埧，並在埧後形成一堰塞湖，大雨時 溪水升高超過埧頂或土埧崩潰，而形成土石流。

(2).充足的降雨量當潤滑劑；溪流上游山坡之土壤沖積土及崩塌地，堆積 在河床上形成不穩定之含水袋，當下大雨時或地下水位升高致邊坡 滑動安全係數小於１時，含水袋破裂便開始向下滑動。

(3).陡峻可讓土石重力加速之斜坡；不穩定之山坡崩塌地或地震過後及材 料風化後之鬆動土粒，與大量地表水或地下水混合，形成滑動機制 時便形成土石流。

3.人為因素

近數十年來，人口遞增，導致水土資源需求日益增加，在平地資源、只有

三分之一的台灣，社區建築由於市場的需求，往山坡地資源利用為必然之 趨勢。而開發山坡地的過程中，對於坡頂不當設計利用和坡腳挖除產生自 由端所引致之邊坡失穩已經有太多的案例。也常因為部份坡地社區住宅，

未能與擋土設施保持安全距離，甚至居民對坡地的危險認知不夠，才造成 如此多傷及人命的災害。