第四章 分析方法之建立與驗證
4.3 分析結果與討論
4.3.1 極限平衡法之分析結果與討論
極限平衡法之分析結果包括兩湖坑、三和坑及昇福坑。其中兩湖坑之 邊坡穩定分析包括象神颱風來襲前後之邊坡剖面,而三和坑及昇福坑之邊 坡穩定分析以象神颱風來襲後之坡體為主,現將結果分述如後:
4.3.1.1 兩湖坑分析結果(象神颱風前)
STABL 分析所得結果如圖 4-20、圖 4-21;入滲深度與安全因數之關係 如表4-12。表中所列之整體滑動分析是以整個坡體為主,故範圍包括邊坡 上方的熔岩流及下方的凝灰角礫岩;而淺層滑動分析之穩定範圍,則以熔 岩流為主。相關之地形剖面可參照圖4-2。
整體滑動分析結果顯示,在無降雨狀態下,邊坡最臨界滑動面之安全 因數Fs為1.01,已十分接近破壞之狀態;當有降雨入滲發生時,Fs之值會 逐漸降低,在入滲深度為20m 時,Fs已降為0.99。而淺層滑動分析結果顯 示,無降雨狀態下最臨界之安全因數Fs為1.00;當有降雨入滲發生,入滲 深度為5m 時,Fs已降為0.95。與整體滑動相比較,淺層的穩定性較低。
4.3.1.2 兩湖坑分析結果(象神颱風後)
STABL 分析所得結果如圖 4-22、圖 4-23;入滲深度與安全因數之關係 如表 4-13。在整體滑動分析中,無降雨時的臨界滑動面之安全因數 Fs 為 1.04,較象神颱風前之安全因數略升,此可能因先前之破壞已產生,故坡 體穩定性略為提高;當降雨入滲發生時,Fs逐漸降低;入滲深度為40m 時,
Fs降為0.99,已入滲至凝灰角礫岩的部分。此時入滲深度對安全因數之影 響不如象神颱風前之邊坡剖面。
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在淺層滑動分析中,無降雨時的臨界之安全因數Fs為1.06;降雨入滲 深度為 20m、30m 時,Fs分別降為 1.02、0.98,入滲深度的影響同樣較象 神颱風前小。若與滑動前比較,邊坡的穩定性雖略為提高,但仍屬偏低。
4.3.1.3 三和坑分析結果(象神颱風後)
STABL 分析所得結果如圖 4-24;入滲深度與安全因數之關係如表 4-14。無降雨時的臨界滑動面安全因數 Fs為1.85,邊坡穩定性較高;而降 雨入滲深度為 10m、15m 時,Fs分別降為 1.21、1.01。由於安全係數快速 下降,故三和坑受到降雨的影響比兩湖坑更為明顯。
4.3.1.4 昇福坑分析結果(象神颱風後)
STABL 分析所得結果如圖 4-26;由表 4-15 可以發現,邊坡平時之安 全係數,安全係數 FS=1.28,而降雨入滲達 11.5m 時,安全係數下降達到 1.05 已接近破壞,若降雨延時越長,愈有可能發生邊坡破壞,且由分析圖 形得知,最有可能之滑動面都集中在上邊坡,這與現地之情形相符合。
4.3.1.5 綜合討論
本節將以極限平衡法之分析結果,對兩湖坑、三和坑及昇福坑之邊坡 穩定特性進行綜合討論。
(1) 兩湖坑
(a) 對淺層滑動的穩定性而言,降雨入滲影響較大;在象神颱風前,入
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滲深度為5m 時,安全因數已下降至 0.95;在象神颱風後,入滲深 度為20m 時,安全因數下降至 0.98。雖然下降趨勢較緩,但邊坡皆 處於不穩定之狀態。
(b) 邊坡之淺層破壞較容易發生;參照圖 4-2 中邊坡剖面之改變處,此 結果與現地狀況相符。
(c) 無論整體滑動或是淺層破壞,象神颱風後邊坡之安全係數都略增,
降雨入滲的影響變小;可見邊坡在破壞後,新的地形剖面有逐漸趨 向穩定的狀況。
(2) 三和坑
(a) 三和坑邊坡坡度較緩,約 20~30 度之間,故降雨入滲面積更廣,對 邊坡的影響更大。
(b) 三和坑受到降雨入滲的影響相當大;入滲約 15m 時,安全係數即 大幅下降0.84。
(c) 觀察其最臨界之潛在破壞面,三和坑之破壞型式以淺層滑動為主,
屬無限邊坡破壞型式。
(3)昇福坑
昇福坑之透水係數為 1.21×10-5cm/sec(0.436mm/hr)屬非常低透水性 材料。若欲於土層中形成浸潤帶,降雨強度要大於0.436mm/hr,而民 國 89 年 10 月 25 日開始在候硐地區之降雨強度之日平均值就超過 0.436mm/hr,而象神颱風於民國 89 年 10 月 31 日、11 月 1 日兩天,
於瑞芳地區帶來約600 公釐之雨量,如此豐沛之雨量,就是引發邊坡 破壞之主要因素。
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