第四章 結果分析與討論。為室內試驗及現場試驗之結果判讀及綜合 討論，針對判讀後合理之工程參數建議值，再進行模擬及案 例分析演算，進而評析演算結果。
第五章 結論與建議。針對本研究需要改進真缺失提出建議，已作為 後續研究之參考。
研究背景及目的
文獻回顧
程式分析
結論與建議 結果分析與討論
現場採樣
組成分析
現場測量 現地直剪及
平鈑載重試驗
圖 1-2 研究方法流程圖
第二章 第二章
第二章 第二章 文獻回顧 文獻回顧 文獻回顧 文獻回顧
2.1 基本概念 基本概念 基本概念 基本概念
2.1.1 掩埋場構築型式掩埋場構築型式掩埋場構築型式掩埋場構築型式
一般而言固體廢棄物掩埋場最主要的掩埋型式約可分為平地直 接掩埋、半挖半填掩埋與完全地下掩埋三種型態(Daniel, 1993)，前述 之掩埋場方法常用於廣大平原或地廣人稀處，尤其第三種方法在人口 稠密或是山地地區更是少見，在山地丘陵多的地區如台灣則常常利用 地形建造掩埋場，以下將台灣常見之掩埋場分為三種形態：
A.平地掩埋（圖 2-1(a)）
就是在地表堆一個大的垃圾堆，當堆到設計高程時再進行最終覆 蓋封頂部份，掩埋過程中只有很小的開挖或不開挖，通常用於比較平 坦且地下水位較淺的地區，以及地廣人稀山少平原多之地區。
B.半挖半填掩埋（圖 2-1(b)）
把垃圾堆入一個開挖的深坑，這在廣大的陸地或是地下水位較深 的地區適用，可將開挖的土壤作為掩埋場中的覆土層，並且能夠有效 利用土地，惟該場址必須注意地下水位須低於開挖面。
C.依天然地形構築之方式（圖 2-1(c)）
此種掩埋方式在台灣地區最為常見，把垃圾由谷地或坡地由下往 上堆埋，它可能包含少許的地下開挖，此種方法適用在山地或平地取 得不易之地區，若遇原本的邊坡度較陡，可能會發生在地工膜布與廢 棄物間之破壞。
最 終 掩 埋 面
原 地 面
最 終 掩 埋 面
原 地 面
(a)
(b)
最 終 掩 埋 面
原 地 面
(c)
開 挖 面
圖 2-1 掩埋場類型 (a)平地掩埋；(b) 半挖半填掩埋；
(c)依天然地形構築之方式
2.1.2 掩埋場設計之掩埋場設計之掩埋場設計之掩埋場設計之主要構件主要構件主要構件 主要構件
依美國土木學會定義標準廢棄物衛生掩埋，是一種無公害或對公 眾健康及安全不致造成危害的廢棄物處置方法。簡言之，掩埋場即包 含 3C 處理，一為局限（Confinement），二為壓實（Compaction），三
為覆土（Covering）。局限之目的為將垃圾限制於最小範圍內，並使 用工程方法使之不造成諸如污染地下水等二次公害，而壓實作業更可 延長掩埋場使用年限及減少垃圾沉陷量，覆土之意義為防止垃圾飛 散、火災、傳染病源之孳生、傳播、臭味、景觀美化及土地再利用等
（陳咸享，1986）。
為了不使地下水受污染，最直接且經濟的方法是使用地工膜布，
使廢棄物滲出水不會滲漏以及地表水不會滲入，掩埋場阻水系統如圖 2-2 所示。以美國有害事業廢棄物掩埋場底部雙重阻水系統為例
（USEPA, 1985），此系統由底而上如圖 2-3 可分為下列數層：
（1）次要阻水層（Secondary Liner）：
由地工膜布與夯實黏土共同組成之複合阻水層，此為掩埋 場防污水滲漏的最後一道防線，並視為永久有效阻水層。以夯 實黏土層阻水時，其厚度必須大於 30 cm。
（2）滲出水偵測排除系統（Leachate Detection and Removal System，
LDRS）：
為 30 cm 厚之顆粒性土壤如礫石與粗砂構成，其導水度 k 須在 0.01 cm/sec 以上，也可由地工複合物（Geocomposite）組 成，如地工流網（Geonet）與地工不織布（Nonwoven
Geotextile）。
（3）主要阻水層（Primary Liner）：
主要是以 HDPE 高密度聚乙烯製成的地工膜布為主。
（4）滲出水收集排除系統（Leachate Collection and Removal System，
LCRS）：
如同第二層的排水層，此層除了可以保護下層的地工膜布
以外也是主要的滲出水收集層，此系統可以地工複合物代替。
（5）地工分隔層：
分隔覆土並過濾滲出水，使集排水層不致受細粒料堵塞。
（6）覆土：
主要是保護底下各層不被機具、工作人員意外破壞，並減 少受紫外線及溫度的影響，其上即堆置廢棄物。我國衛生署規 定最終覆土，在壓實後其最低厚度須在 50 cm 以上，平坦面坡 度以 1%，斜面坡度以 30%為原則。
至於一般廢棄物掩埋場的系統則僅有一套集排水層與一套地工 膜布與複合黏土層。
覆蓋系統（Final Cover）（圖 2-4）亦在掩埋場中扮演極重要的角 色，除了將掩埋場與環境隔絕外，並減少與水的入滲量。其中之地工 格網加勁，可使覆蓋之坡度提高，增加掩埋空間。覆蓋系統與各構件 之功能與底部阻水系統中相同。
圖 2-2 掩埋場示意圖
廢棄物
阻水系統
覆蓋系統
圖 2-3 有害事業廢棄掩埋場底部結構
接觸面抗剪強度較低，很有可能成為潛在的破壞面，有關於掩埋場的 潛在破壞模式，大致上可分為以下類型（Mitchell and Mitchell, 1992）： A.邊坡及坡底破壞（圖 2-5a）
這種破壞類型可能發生在開挖或鋪設阻水系統但尚未填埋 時，圖中表示地基產生破壞的情形，實際是由土體本身所產生的破 壞，這種破壞模式可用一般的邊坡穩定分析方法來評估。
B.地工膜布錨溝中脫出向下滑動或斷裂破壞（圖 2-5b）
地工膜布與坡面之間的摩擦力和錨定溝的錨固力無法承受地 工膜布本身或其上覆土的重力，而發生脫出或斷裂的現象，這種破 壞通常發生在櫬墊系統鋪設時。
C.沿固體廢棄物內部破壞（圖 2-5c）
當廢棄物填埋到某一極限高度時，就可能發生破壞。填埋的極 限高度與坡角和廢棄物本身強度有關。這種情況可用一般的邊坡穩 定分析方法進行分析，困難處在於如何合理選取固體廢棄物的單位 重與強度參數。
D.穿過廢棄物和地基發生破壞（圖 2-5d）
破壞面穿過廢棄物、地工膜布和場地地基。當地基土比較軟 弱，例如軟黏土層，最容易發生這種形式的破壞。
E.沿阻水系統破壞（圖 2-5e）
廢棄物作為一個整的塊體單元，會沿著複合阻水系統內強度較 低的接觸面向下滑動，這種滑動的穩定性常受接觸面的抗剪強度，
掩埋物的幾何形狀及其單位重等因素所控制，通常可以降低高差或 降低坡度加以避免。此類破壞之穩定分析可用塊平衡進行評估。
(a)
(b)
(c)
(d)
(e) 不透水布
不透水布 廢棄物 廢棄物
圖 2-5 掩埋場破壞模式
(a) 邊坡及坡底破壞；(b) 阻水系統處錨溝中脫出向下滑動；
(c) 沿固體廢棄物內部破壞；(d) 穿過廢棄物和地基發生破壞；
(e) 沿阻水系統破壞 (Mitchell and Mitchell, 1992)
F.覆蓋層的破壞
由土或土及合成膜組成的覆蓋系統用於斜坡上時，抗剪強度低的 接觸面常導致覆蓋層不穩定而沿填埋的廢棄物向下滑動。
受限於台灣地狹人稠掩埋場用地取得不易，目前台灣的掩埋場大 多位於山谷或是平地直接填埋，且大部份最終覆蓋面未根據邊坡穩定 分析的設計施工，造成邊坡不穩定，尤其以上列（c）及（e）型式的 破壞最為常見，本研究將針對這兩部份進行實地評估及建議。
2.1.4 廢棄物邊坡穩定之廢棄物邊坡穩定之廢棄物邊坡穩定之廢棄物邊坡穩定之要求要求要求 要求
在我國一般廢棄物回收清除處理辦法（環保署，2002）中有規定，
掩埋場終止使用時，應覆蓋厚度50 cm以上之砂質、泥質黏土、皂土 或具相同阻水功能之地工材料組合等阻水材料，覆蓋砂石者，並予以 壓實。壓實後，平坦面坡度為1%以上，斜面坡度為30%以下，並應 綠化植被。
另根據我國事業廢棄物貯存清除處理方法及設施標準（環保署，
2002）規定，掩埋場終止使用時，應覆蓋厚度50 cm以上之砂質、泥 質黏土、皂土或具相同阻水功能之地工材料組合等阻水材料，覆蓋砂 石者，並予以壓實。壓實後，平坦面坡度為1%以上，斜面坡度為30%
以下，並應綠化植被。然而，因為國內掩埋場多半超量掩埋或因為於 山坡地，因此多未能符合上述坡度低於30%（約為17.5°）的要求。根 據環保署2003 年委託研究單位訪視29個復育掩埋場（行政院環保 署，2003）的結果顯示，『邊坡穩定性不足』名列掩埋場問題的榜首。
針對這一類掩埋場的穩定問題，國內的主管機關曾提出以下建議：
1. 掩埋場在平地應不高於 50 m，在丘陵則可酌量提高。當掩埋場高 度愈高，其坡度則應求其平緩。
2. 掩埋場外緣坡度基本上應不小於 1V：3H。祇有當掩埋場需要堆積 更高時，方予酌情放緩坡度。
3. 當坡面愈趨於上方時，坡度可酌增陡峻，當坡面愈趨於下方時，
坡度則勢須放緩。
4. 掩埋場高度每增加 8~10 m 時，則須加設最少為 4 m 寬的平台階面 一座。階面內側須有排水溝設置。
另一方面亦有專家提出在目前存在的掩埋場中下述的垃圾邊坡 範圍已被觀察為穩定邊坡（陳榮河，1997）：
1. 事業廢棄物：4H：lV (≈14.0°)到3H：lV (≈18.4°)
2. 包含40%固體的污泥式廢棄物：7H：lV (≈8.1°)到6H：lV (≈9.5°) 3. 飛灰沈積物：7H：lV (≈8.1°)到6H：lV (≈9.5°)
4. 砂質廢棄物和飛灰：4H：lV (≈14.0°)到3H：lV (≈18.4°)
上述的邊坡角度亦同樣高於許多國內掩埋場最終覆蓋系統的現 況。
美國環保署（USEPA）對掩埋場安全係數之標準均考慮地震力，
但依掩埋場崩塌後對生命安全或環境是否產生重大危害程度有不同 標準(USEPA,1992)，分析時所採用土壤或垃圾特性等參數之可靠度低 者，其標準亦須提高。可靠度高及可靠度低之建議安全係數分別為：
1、崩塌後對生命無立即危害者：1.25、1.5以上；2、崩塌後對環境無 重大影響者：1.2、1.3以上；3、崩塌後對生命產生立即危害者：1.5、
2.0或更高；4、崩塌後對環境產生重大影響者：1.3、1.7或更高。而 台北市內湖掩埋場及福德坑掩埋場所採用之安全係數，地震時須大於
1.1，平時大於1.5（陳榮河，1990）。
2.1.5 垃圾層邊坡穩定參數求取困難垃圾層邊坡穩定參數求取困難垃圾層邊坡穩定參數求取困難垃圾層邊坡穩定參數求取困難處處處 處
一般固體廢棄物的剪力強度特性跟土壤一樣，其強度隨正向應力
一般固體廢棄物的剪力強度特性跟土壤一樣，其強度隨正向應力