第二章 研究區域概述與土樣之基本物理性質
2.2 現地採樣與基本物理性質
為了解研究區域土石材料之特性，於現地採樣並量測現地密度，以便 進行相關室內試驗。採樣的方式乃於現地進行明坑挖掘採樣，以達到下列
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之目的：
(a) 獲取足夠之土樣以進行相關試驗。
(b) 求得土壤之現地密度、含水量以及粒徑分布曲線，以作為室內試驗 試體之依據。
現地採樣所得之土樣攜回後，隨即進行基本物理性質試驗，包括含水 量試驗、比重試驗、粒徑分析試驗以及阿太堡試驗，而試驗方法與步驟均 依據ASTM 與材料試驗手冊之規定；此外，並利用粒徑分布曲線與阿太堡 試驗之結果進行土壤分類。
由於侯硐地區先於小集水區(昇福坑)發生崩塌，土石堆積於較大之河 道(大粗坑)後，才引發土石流。因此，為分別探討兩溪流材料不同之性質，
故分別至昇福坑及大粗坑進行採樣。
Johnson 等人(1971)調查美國加州之土石流之結果（間接引用 Johnson, et. al., 1984），其發現土石材料在源頭部與堆積部之粒徑分布曲線近似(圖 2-3)，即土石流在傳輸過程中，粒徑分布的改變很小。由於源頭崩塌處地 形起伏大，相關採樣以及土樣之搬運皆有困難，故大粗坑採樣地點之選 取，乃依據上述的原則。昇福坑採樣處為多道潛壩上方靠近邊坡處，如照 片2-1 所示。而大粗坑之採樣處為靠近下游梳子壩處，如照片 2-2 所示。
2.2.1 昇福坑之物理性質
昇福坑之試驗結果整理如下列各表。表 2-2 為明坑採樣結果，表 2-3 為比重試驗結果，表 2-4 為指數性質結果，表 2-5 為粒徑曲線；圖 2-4 為 粒徑分布曲線。綜合討論如下：
(1) 由現地採樣結果，可得知昇福坑之現地密度為 2.05 t/m3，含水量為
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12%；故可得現地之乾密度為 1.83 t/m3。
(2) 土樣之細粒含量達 15.2%，由塑性試驗分析結果，可得塑性指數為 23，
屬於CL 的範圍。而銅門、神木、豐丘、三和坑等先前之土石流研究區 域之土石材料皆無塑性。
(3) 昇福坑土石材料之平均比重為 2.70，與銅門、神木、豐丘相近，但較三 和坑(2.51)大；主因在其岩性包括沉積岩與火成岩，故比只含火成岩之 三和坑土石材料比重為大。
(4) 由粒徑分佈曲線得知，昇福坑礫石含量為 52.4%，較三和坑來的低，故 其材料之孔隙比也較小，故孔隙比為0.47。
(5) 根據統一土壤分類法(USCS)，昇福坑之土樣屬於 GC，為以礫石為主體 之土壤類型，但具有一定程度之塑性。由粒徑分布曲線可知土樣顆粒大 小分布廣泛，從數十公分之礫石至黏土顆粒皆有，而這也是土石流的特 點之一。
2.2.2 大粗坑之物理性質
大粗坑之物理性質試驗結果同樣見表2-2、表 2-3、表 2-5 及圖 2-6；綜 合討論如下：
(1) 由現地採樣結果，可得知大粗坑之現地密度為 1.78 t/m3，含水量為8%；
故可得現地之乾密度為1.65 t/m3。
(2) 土樣之細粒含量僅約 2.3%，故與銅門、神木、豐丘、三和坑等地土石 材料相似，皆無塑性之行為。
(3) 大粗坑土石材料之平均比重為 2.65，與昇福坑接近。
(4) 由粒徑分佈曲線得知，昇福坑礫石含量為 73.4%，與三和坑粒徑相似，
孔隙比為0.61；故其粒徑與昇福坑有明顯的不同。
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(5) 根據統一土壤分類法(USCS)，昇福坑之土樣屬於 GW，為以礫石為主 體之土壤類型，且級配程度良好。粒徑分布曲線同樣顯示其顆粒大小分 布廣泛。