19 填土後鐵鍊連結於鋼管立柱之情形

照片 3-20 預鑄混凝土版格柵填土護坡施工正面(甲區)

照片 3-21 植生毯回包土護坡區(乙區)

照片 3-22 預鑄混凝土版格框填土護坡施工側面(丙區)

照片 3-23 施工完成之情形

第四章 結果與討論

經由規劃、設計、施工、監測等作業，本試驗區從完工至今約有一年時間，以 下首先將就這一年來目視觀查以及現場監測成果加以討論，其次就規劃設計以及施 工加以檢討所生成現象之原因。最後從經濟性、生態性來探討本工法之優缺點，俾 利擬定設計、施工規範之要求。

4.1 目視觀察結果 4.1.1 立柱變形

1.施工階段

從現場施工過程可目視到立柱頂已有數公分變形，尤其 A 區第 2 支立柱 以及 B 區第 14 支最為明顯。檢討Ａ區第 2 支立柱之所以有較大變形係因為鏈 條與預鋳混凝土基版採用俗稱「壁虎」鐵件連結，在未回填土前壁虎即已鬆 脫，雖經緊急再鎖固，但有可能施作不良於回填土後因土壓作用而拉脫，因 而產生較大位移，如(照片 4-1)所示。至於 B 區第 14 支有較大變形原因可能 係因其後端固定水泥柱未固着而且放置泥岩坡面上，於是在回填土時水泥柱 橫移而使水平鏈條鬆垂所造成，如(照片 4-2)所示。

此外，造成整體立柱於施工完成後就有數公分變形，主要原因係立柱背 拉鐵鏈未完全鉸緊使然。另外從整體變形觀之，似乎有 B 區>A 區>C 區之現 象，考察原因係 B 區僅將鐵鏈水平固定於 1.8m 長水泥柱，且該水泥柱又放於 不平整泥岩坡上，易於回填土時產生移動而使鐵鏈鬆垂，以致失去背拉效果 外，水泥柱提供被動土壓不足亦是原因之一。至於 A 區亦可能因壁虎鬆脫或 基版強度不足或面積不夠而無法發揮背拉力效果使然。

2.完工後階段

經由完工後持續對試驗區立柱變形進行近一年的觀察，在可發現部份立 柱變形除了較施工階段嚴重外，仍然存有 B 區>A 區>C 區之現象。檢討原因 除前述之緣由外，可能包括﹕

(1)由於填土完成後幾場豪大雨使回填土單位重增加，促使主動土壓增大所造 成。

(2)立柱與背拉鐵鏈僅由單邊焊在立柱上之#4 鋼筋彎成 U 形構件鈎連，而由 於立柱變形使鐵鏈往 U 形構件另邊（未焊接邊）上移，造成 U 形構因而 承受較大彎矩以至被拉斷或拉直所造成。

雖然立柱因設計、施工不良造成很大變形，但由於本試驗工法在立柱 間每隔 40cm 裝設有水平鐵鏈，當某支立柱產生較大變形時會將力量借由 抗拉力之鐵鏈往旁邊立柱傳遞，其行為不似重力式擋土牆因脆性而產生碎 裂，進而無法有效將能量往側向傳遞而崩潰。

4.1.2 護坡植被

本試驗區之植生護坡主要分為：

1.預鑄混凝土版格柵填土護坡區(甲區)。

2.加勁格網植生毯回包土護坡試驗區(乙區)。

3.直接植生區(丙區)等三區。

在這三區噴植有百慕達草、百喜草、律柏草、羅滋草、賽芻豆及赤桉等六項植 生。

針對近一年來對護坡植被生長情況之觀察可獲得以下幾點結果﹕

1.植被成長情况以乙區≒甲區>丙區，如(照片 4-3)所示。探查其原因係在甲、

乙區採用客土方式植生，其土壤較有利於植生外，又有框或格網回包來穩固 所噴灑種子。至於丙區初期由於噴灑之種子無法於現地泥岩中確實扎根發 芽，而使丙區內之土壤尚呈光禿狀態。然而在最近(94 年 6 月)的觀察已有草 長出，但尚未見已在甲、乙區大量攀爬的賽芻豆踪跡，如(照片 4-4)所示。

2.有關植被護坡效果而言，則有乙區>甲區>丙區之情况。尤其在丙區初期除可 見坡面有輕微侵蝕溝以及植被被沖洗流失，而且成長不良外，即使目前表面 看似茂密植被，其下泥岩亦有被再侵蝕而根系裸露現象。若是長期如是侵蝕，

則已生長之植被將難免一片片剝落而失去護坡之機制。此外，初期對甲區觀 察中，可發現混凝土格柵版下之客土和泥岩有淘空侵蝕現象，此係因剛性格 柵版不似柔性加勁格網具有調整變形來防止崩解泥岩細顆粒流失所致，因而 使得甲區抗侵蝕能力略遜於乙區。

4.2 現場監測成果 4.2.1 水位監測

(圖 4-1-A)為 A、B、C 區各選一支立柱裝置傾斜管兼測水位之水位監測成 果。從該圖可發現本試驗區水位似乎在 C 區為最高，但就如同 A、B 兩區之水 位，其尚是位於立柱所貫入泥岩之部(在-2.5m 以下者)，探討其可能係因中空 鋼管立柱頂於施工或完工期間未加蓋，而雨水飄落或滲入所造成。換言之，本 試驗區雨後並無量測至明顯水位上升，而此或可驗證本工法以網格替代混凝土 牆面具有較佳排水之效能。試驗期間高雄地區之水量統計表如表 4-2 所示，其 曲線分布圖如圖 4-1-B 所示。

4.2.2 立柱傾斜變位

(圖 4-2、4-3、4-4)所示分別為 A、B、C 三種試驗區之鋼管立柱之傾斜監 測成果，其中 EW 表示垂直擋土牆面之方向，而 NS 為平行擋土牆面的方向。

比較完工後三種試驗區立柱傾斜變形可獲得結果如下﹕

1.在 EW 方向有 B 區>A 區>C 區之現象，尤其在 93 年 10 月量測得Ｂ區柱頭向 外最大變位高達近 60cm，遠大於 A 區的 45cm 和 C 區的 20 公分。於是，在 94 年 3 月、5 月各進行一次扶正施工，而從最近(94.7.1)監測結果顯示，立柱 變形已趨穩定。

2.在 NS 方向雖無 EW 之 B 區>A 區>C 區的現象，但在完工初期亦有高達 40cm 位移，尤其Ｂ柱在第一次(94 年 3 月)扶正後，更有近 60cm 之變位，其說明水 平鐵鏈因設計與施工不當失去作用所致外，亦因所背拉鐵鏈僅垂直牆面，對 水平移位之扺抗性原本就不佳之原故。

4.3 設計與施工檢討 4.3.1 設計方面

1.本試驗區立柱等擋土結構雖委由土木技師依據擬定設計理念來設計分析，但 由於僅進行極限平衡分析，對立柱等擋土結構的變形並未加以計算，進而無 法掌握結構變形為其缺失之一。

2.鐵鏈與立柱之 U 形連結構件、A 區之 PC 基版以及 B 區的 PC 基柱之接合構 件以及基板、基柱在施工時所能提供背拉力均未進行設計與分析，也無詳細

圖說。

3.採用鍍鋅防銹中空鐵管並未設計柱頭頂、底蓋，而使雨水飄落或滲入管中，

造成聚集於泥岩孔內，促使泥岩吸水回脹崩解而强度軟化，不但減小立柱安 全係數也產生大的變形。

4.護坡錨固構件尺寸、間距、埋入深度亦無設計分析，亦無圖說說明，如此不 僅無法掌握其功效外，亦突顯國內設計之草率與水平之低落。

5.立柱的全長(L)與埋入泥岩深度(D)之比值 L/D=3，遠大於深開挖約 2 之比值，

顯示設計過於樂觀而不足。

4.3.2 施工方面

1.以混凝土鑽孔機鑽孔，由於機械能量小而鑽孔深度不足外，柱立後採用水泥 砂漿填充柱岩間隙，因間隙僅約 3cm 填充滿漿情況可疑？另外，採用濕式施 工又有軟化孔壁泥岩強度之虞。

2. A 區之 PC 基版與鋼鏈僅以事後鑽孔埋置之壁虎鐵件接合，由於壁虎與 PC 接 着力的不可靠性而降低整體工程品質。另外，背拉鐵鏈未鉸緊而下垂亦是造 成立柱大變形之一項原因與缺失。

3.擋土牆面的加勁格網未採用回包回填土施工，除無法發揮柱、鏈、網構法之 機制，亦使牆面過於「筆直」，植被種子難以附着與生長外，也減少牆面之美 觀性。

4.立柱背拉用 U 型構件僅焊固一邊，另一邊未於鐵鏈鉸緊後固焊於立柱上，造 成另一邊在背填後因土壓、構材潛變而被拉直、拉斷，因而失去背拉效果。

5.護坡固定回包用加勁格網鋼條尾端未設 U 形彎鉤，而且未事先引孔，使得遇 新鮮泥岩即無法貫入，不但影響回包錨定效果，而且亦有失坡面完工之美觀 性。

6.擋土牆面直接噴植植被，由於網格阻隔而使種子未能與土壤接觸，以至植生 難生，牆面難看，因而降低綠色擋土牆面綠化之理想。

4.4 經濟與生態性 4.4.1 經濟性

依據許琦等(2004)委託土木技師分析，本試驗區的擋土措施工程費用與其 他式擋土牆施工費及優缺點比較，如(表 4.1)所示。該表顯示，以柱鏈網式綠色 擋土牆之 4,500 元/m 最便宜，而其次為重力擋土牆的 7,500 元/m，最貴者則屬 箱型石籠 11,000 元/m。換言之，本工法具有經濟的優越性外，並且亦具有施工 材料輕便而易施工等優點。

4.4.2 生態性

柱鏈網式綠色擋土牆工法，其係整合樁柱、索鏈以及格網等三種力學機制 之優勢來改善傳統擋土牆依靠自重來穩定邊坡之缺失，若能善用此種「三合一」

之優秀機制，不但具有穩定邊坡之功能外，亦可兼收到牆面植生容易並具造成 植、生物的多樣性，如(照片 4-5)所示。牆面不僅有本地種植物生長外，並可見 鳥巢衍生生命等舞動永續生態的進行曲，如(照片 4-6)所示。此外立柱可採木 柱、廢電桿等資源再生材，因此本工法亦深具環保與生態性。

表 4-1 柱鏈網式綠色擋土牆及其他式擋土牆施工費及優缺點比較(許琦，2004)

表 4-2 近年台灣南部地區雨量統計表 (單位：毫米) (中央氣象局南區氣象中心)

圖 4-1-A 水位監測成果

圖 4-2 A 區之鋼管立柱之傾斜監測成果

圖 4-3 B 區之鋼管立柱之傾斜監測成果

圖 4-4 C 區之鋼管立柱之傾斜監測成果

照片 4-1 A 區第 2 支立柱變形情形

照片 4-2 B 區第 14 支立柱變形情形

A 區第 2 支

B 區第 14 支

照片 4-3 坡面噴植之生長情形

照片 4-4 丙區域內之土壤已有草長出(94 年 6 月)

丙區

甲區 乙區

丙區

乙區 甲區

照片 4-5 本試驗區植生多樣性之一例

照片 4-6 索網式綠色擋土牆之一例(許琦等，2004)

第五章 設計與施工規範初擬

5.1 通則

本規範係善用柱－鏈－網之構材特性以構建具綠色擋土及護坡之工法，冀 能兼顧安全、美觀、經濟、環保以及永續生態平衡之理想，以達成穩定邊坡之 目的。

5.1.1 理念

綠色擋土及護坡工法之設計與施工得盡可能本於下列六大理念：

1.少挖少填，盡量不破壞已穩定之坡面。

2.適材適用，盡量不用灰色混凝土材料。

3.全面透水，盡量不使牆背積水而壓牆。

4.植被綠化，盡量不用植生外來種。

5.資源再生材之使用，盡量延長資源的永續生命力。

6.物種不滅，盡量不破壞原生物種的自然平衡。

5.1.2 專詞解說

1.綠色工法﹕具有力、美兼顧，又能達成永續生態平衡之構築方法。

1.綠色工法﹕具有力、美兼顧，又能達成永續生態平衡之構築方法。