崩坍因子

第三章邊坡崩坍潛勢因子

第一節崩坍因子

李三畏(1984)認為引致邊坡塊體崩塌發生的因素，一般可分為潛在因子與誘發因子，潛在因子為山坡地本身之自然環境，如地形、地質、地下水、

溫泉及地震等，誘因係誘發崩塌之因素，如集中性降雨、長期性降雨、地震及溪流淘刷等，以及人為開墾、開闢道路、社區、開墾土石礦等活動；

Fookes(1985)認為構造環境、地質、地形及氣候等因素足以影響邊坡穩定；

張石角(1987)則認為邊坡崩塌的主要誘因為雨水和地震，且邊坡崩塌涉及之相關因子共有八項，計有坡度、岩質、高差、地質構造與坡向之關係、土壤、

不連續面之傾角、動態地形作用及水；Koukis & Ziourkas(1991)提出可能影響邊坡崩塌的因子有六十四項，包括動態的誘因及潛在的環境因子；誘發因子所指為直接引發山崩的環境因子，如降雨、地震等，潛在因子則是指邊坡本身具有潛在造成山崩的因子，如岩性、地形等。而由前述有關前人研究中，

可將崩坍因子分為環境因子（潛在因子）及觸崩因子（誘發因子）兩大類，

玆分述如下。

一、環境因子

（一）地形因子

地形因子最常為學者研究用以作為探討邊坡崩坍之影響者，以邊坡坡度、邊坡區位及邊坡坡向等因子，玆說明如下

1、邊坡坡度

由邊坡穩定之力學公式而言，坡度愈高，驅動力（剪應力）愈大、而抵

第三章邊坡崩坍潛勢因子

抗力（剪力強度）愈小，故邊坡坡度愈大對邊坡之穩定有著愈不利影響。以往許多研究都曾探討邊坡坡度對邊坡崩塌發生之影響及關連性，說明如下：

Campell(1974) 認為淺層邊坡崩塌事件多發生於坡度 18.4°~45° 之間； Keefer(1984)針對歷史記載 40 個著名地震引發邊坡破壞之案例進行統計，彙整出引發各種不同邊坡破壞類型之邊坡最低坡度關係；Tibaldi 等人(1995) 針對 1987 年南美厄瓜多爾安地斯山之地震引發邊坡破壞案例進行研究，其結果顯示於地震所引發之邊坡破壞案例中，邊坡坡度的影響並不顯著，但卻與邊坡坡向有明顯的關連性；Rodriguez(1999)曾彙整過往邊坡破壞案例發現，

欲引發岩石塊體墜落行為，邊坡坡度必須在 35 度以上才會發生；而欲引發岩石塊體滑移行為，邊坡坡度必須在 55°以上才會發生；Mario 及 Randall(2000) 針對 1994 年美國加州地區地震引發之邊坡崩塌案例進行研究，發現邊坡坡度介於 26 至 30 度時具有最大之總邊坡破壞累積面積，邊坡坡度介於 36 至 40 度時具有最多的邊坡破壞案例數量，而邊坡坡度介於 46 至 50 度時之邊坡破壞密度最高；Keefer(2000)針對美國加州地區因地震所引發的邊坡破壞案例進行統計研究，其發現邊坡坡度越大，具有越高之邊坡破壞數量；李三畏(1984) 認為台灣山坡地區坡度在 31 至 61 度之間最容易發生崩塌；游中榮(1995)以地理資訊系統對北橫地區之邊坡破壞潛感度進行研究，發現邊坡坡度介於 30 度至 70 度之間最易引發崩塌行為；胡蘇澄(1997)利用 GIS 評估七家灣溪流域過往發生之崩塌危險區，於其研究區域中，發生於邊坡坡度超過 45％以上之崩塌累積面積佔全總崩塌面積的 91.6％；Crosta(1998)認為在義大利 Alpine 地區，淺層崩塌大多發生於坡度 25 度至 40 度之間；黃臺豐(1999)研究 1998 年瑞里地震所誘發的山崩，發現大部分瑞里地震之邊坡破壞案例都位於坡度超過 55 度以上之邊坡；洪如江等人(2000)依據草嶺、九份二山、九九峰及中橫公路谷關德基段之崩塌案例資料庫分析，認為百分之九十的破壞發生在坡度大於 45 度以上；廖軒吾等(2000)針對集集大地震所引發之邊坡破壞案例進行研究，發現大部分山崩案例都發生在坡度超過 55％以上之區域，而邊坡坡度超過 100％時，則山崩案例有明顯增多之趨勢，；陳樹群等(2005)探討 1999

年集集地震於南投縣九九峰地區引發之邊坡崩塌現象，發現邊坡坡度介於 30 度至 60 度間之崩塌案例佔總崩塌案例之 62.5％。

由上述研究結果顯示，坡度愈大對邊坡穩定有著不利影響，此一結論殆無疑義，然而坡度愈大之邊坡其表面崩積或風化土層厚度愈小，且土層結構中大粒徑顆粒也較多，其摩擦角可能較大，故其穩定性是否隨坡度成等比例下降仍有疑義；此外，前述研究有關高坡度邊坡發生破壞有許多屬於落石或岩體崩落之破壞形式，而此類破壞形式其破壞損害屬於小規模，與中大規模動所造成之損害仍有一定差距。

2、邊坡坡向

此一課題之研究主要在於探討邊坡坡向對於邊坡穩定之影響，理論上邊坡滑動或崩落僅能朝向自由面發生，邊坡坡向應非影響邊坡穩定之要素，而此類研究主要係基於地震發生時，由於震波具有方向性，當邊坡之自由面方向與震波方向一致時，邊坡發生破壞之機率自然遠大於其他方向邊坡，此應為邊坡坡向會影響邊坡穩定之主要原因，例如黃臺豐(1999)研究 1998 年瑞里地震所誘發的山崩，發現邊坡破壞之案例多分佈於北、西北、西、西南及南等五個坡向上；廖軒吾等(2000)針對集集大地震所引發之邊坡破壞案例進行研究，發現邊坡坡向為南及西南之邊坡，其崩壞比例有明顯增加之趨勢。

3、坡面沖蝕度

邊坡坡面常因降雨及坡面逕流而形成蝕溝，而坡面逕流會向蝕溝匯流，

而加大沖蝕情形，蝕溝不斷擴大常因此而發生災變，例如林口台地邊緣曾因沖蝕溝擴大而導致土石崩落，造成下方民宅受損之事；而又如邊坡上常有許多因沖蝕形成之野溪，平時處於乾涸狀態，而於豪雨狀態下，地表逕流匯集常誘發河岸崩坍、土石崩落，前述災害案例如大千豪景即為明證，故蝕溝發育情形應為邊坡風險度之另一項重要指標。

（二）地質因子

地質因子係指地質活動所造成土層及岩層之特性，對於邊坡之穩定性影響十分重大，而台灣地區地質構造十分年輕，而形成台灣島之蓬萊造山活動

第三章邊坡崩坍潛勢因子

仍持續作用，影響所及高山邊坡構造破碎，而易造成邊坡破壞現象，有關地質因子對邊坡穩定之影響研究眾多，玆簡述如下：

Keefer(1984)認為地震所誘發的山崩多發生在膠結不良或多節理面之地質；張石角(1995)以工程地質觀點將台灣東部地區歸納為三個主要分區：硬岩區、軟岩區與沖積扇階地，各分區主要的崩塌類型，在硬岩為落石、軟岩為弧型地滑、沖積扇階地則是土石流；游中榮(1995)於北橫地區進行山崩潛感研究，發現以石底層、大寮層等沉積岩發生崩塌機率較大；黃臺豐(1999) 針對 1998 年瑞里地震所誘發的山崩分佈進行研究，認為岩體強度不佳的卓蘭層及錦水頁岩具有較高的山崩發生率；Keefer(2000)對 1989 年發生於美國加州的地震進行研究，發現山崩發生率與地層岩石分類的關係達到影響顯著，堅固而膠結良好的地層岩石分類有較低的山崩發生率；洪如江等(2000) 以統計方法分析集集大地震所誘發的山崩案例，發現超過 90%的邊坡破壞位於沉積岩及亞變質岩，但邊坡破壞案例的分佈情形與地震所引發的地表最大加速度分佈有一致的趨勢。

二、觸崩因子

（一）地震因子

台灣位於環太平洋地震帶，處於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊交接處，

地震活動相當頻繁，以根據鄭世楠（2004）統計結果，1900 至 2002 年台灣地區陸地發生規模 6 以上之地震共 46 次，對於台灣地區造成嚴重人命及財產損失，而地震對於邊坡壞之影響研究，說明分述：

Tibaldi et al.(1995)對南美厄瓜多爾安地斯於 1987 年 3 月發生的地震進行研究發現，地震所誘發的山崩主要是受地表震動行為所影響，山崩分佈與等震度線所形成之橢圓趨勢相近；黃臺豐(1999)以衛星影像輔助探討 1998 年台灣嘉義瑞里地區地震所誘發的山崩分佈進行研究，其認為邊坡崩塌發生區域皆位於水平最大地表加速度超過 250gal 以上之區域，且多位於震央距離 15 公里以內；洪如江等人(2000)針對 1999 年集集地震所誘發的山崩進行統計分析，其認為地震所引發之地表震動可能為地震引致山崩的主要因素，而

當垂直向地表最大加速度大於 200gal 且水平向地表最大加速度大於 150gal 的地震即可誘發崩塌；廖軒吾等(2000)針對 1999 年集集地震進行研究，其認為地表加速度超過 250gal 之區域，邊坡崩塌之崩壞比明顯地大於其他地區。

（2）降雨因子

降雨對邊坡穩定之影響主要在於雨水入滲增加土體單位重、提高孔隙水壓力，意即增加土壤（或岩體）所受之剪應力，而雨水入滲對於土壤顆粒及岩層弱面間產生潤滑作用，使摩擦角下降，因而導致剪力強度下降，此二項作用發生將進而影響邊坡之穩定性。以往許多研究針對降雨量及降雨強度對於邊坡穩定性進行探討，嚐試尋找引發邊坡崩塌之「臨界降雨量」，此一數值與土壤（或岩層）之組構相關，相關研究迄今仍未有較為明確之結果，相關研究如下分述：

Lumb(1975)以香港地區邊坡崩塌案例進行研究，發現當日雨量超過 100 公厘或十五日累積雨量超過 350 公釐時，殘餘土就會再發生崩塌；高申錡 (1994)於阿里山公路沿線山區為研究區域之研究中發現，當累積雨量超過 150 公釐時即可能引發邊坡崩塌；洪如江(1996)以台灣脆弱坡地為例，如泥岩坡地、紅土臺地邊坡、順向坡等，其日臨界降雨量約為 300 公釐；Polemio and Sdao(1999)提出引發邊坡崩塌之降雨量門檻值概念，並利用重現週期之或然率歸納降雨量與邊坡崩塌之關係；Bell 和 Maud(2000)利用南非 Natal

在文檔中山坡地社區環境風險評估準則之研究(二) (頁 30-35)

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