第五章 防護方式與工法研究
第二節 美的世界坡地社區落石案例分析
一 、 案 例 介 紹 1. 案例位址
本案例位於台北市信義區松山路巷內之美的世界社區，該社區係依附於 松山區四獸山下，四獸山包含象、虎、豹、與獅山，而美的世界社區即位於 象山之下(如圖 6-1 所示)，象山為南港山系的側稜延伸，海拔標高 183 公尺，
山勢不高但於美的世界社區山側地形陡峻。
2. 地形與地質
本研究案例位於台北市信義區，屬於台北盆地東南丘陵的一部分，臺北 盆地四面環山，北側（北投及士林地區）為以安山岩為主之大屯火山群，局 部有第三紀地層分佈，西側為以礫石為主之林口臺地，東側及南側係雪山山 脈西部麓山帶，以砂岩、頁岩為主之第三紀地層，岩層走向大致呈東北-西南，
向南傾斜。本區位於台灣西部褶皺衝斷帶上，主要構造線包括褶皺軸及斷層 線等皆呈北東或北東東走向，岩層受來自東南方造山運動壓力的推擠，造成 逆斷層，由東南向西北逆掩，其走向多與本區地層及褶皺之走向一致，斷面 傾向東南。本區附近主要的地質構造為台北斷層，距離約 1 公里處之台北斷 層為一逆斷層，走向北東東，沿基隆河谷南側截斷八堵向斜之東南翼，然後 進入台北盆地，更向西南延經中和、清水坑至三峽。本斷層兩側尚多小斷層 與褶曲，故其兩側出露地層隨地區而有不同。本斷層之南部，如在三張犁至 松山一帶，石底層逆覆於桂竹林層之上。
出露於象山的地層，是由 2,100~1,950 萬年前的海相沈積大寮層，與 1,950~1,800 萬年前的濱海相沈積石底層所組成，皆是由華南古陸塊沖刷沈積
垂直的陡峭岩壁，現勘結果顯示，當地不連續弱面可分二至三組節理及一組 解壓節理(如圖 6-2 所示)，岩層被弱面切割後極易形成楔型岩塊，進一步因地 形陡峻造成岩塊直接翻落而形成落石災害(如圖 6-3 所示)。
圖 6-1 美的世界社區附近山勢地形 (資料來源：本研究整理)
圖 6-2 美的世界社區落石來源區之弱面調查 (資料來源：本研究整理)
圖 6-3 美的世界社區過去落石掉落情形 (資料來源：本研究整理)
二 、 案 例 分 析
本案例之分析流程如下：
1. 分析邊坡幾何
本案例之分析邊坡幾何係依據第四章之三維雷射掃描所得之數值地形模 型，落石分析剖面之決定係依據數值地形模型所得之等高線圖、現地勘查之 可能落石路徑、與過去落石掉落之位置等加以研判，再由數值地形模型切割 二維落石分析所需之分析剖面幾何，如圖 6-4 與圖 6-8 所示。
分析參數、落石與邊坡間之界面參數、與落石與邊坡間之速度折減參數(或回 彈參數)，其中各分析參數多以前人研究之試驗資料或是經驗值推估而得，如 表 6-4 至表 6-6 所示。其中本研究之石材密度取砂岩 2.3 t/m3，而速度折減參 數依據本社區邊坡之植生情形取表 6-6 中之 Type 4。
表 6-4 各類石材密度 石 材 種 類
γ
s (t/m3)玄 武 岩 2.9 花 岡 岩 2.6 硬 石 灰 岩 2.6 砂 岩 2.3 軟 石 灰 岩 2.2 凝 灰 岩 1.7 (資料來源：水土保持手冊-生態工法篇 23 章)
表 6-5 分析之材料參數輸入值 單位重 23 (kN/m3) 彈性模數 3.57×106 (kN/m2) 塊體
柏松比 0.25 內摩擦角φ 30°
凝聚力 0
接觸界面
張力強度 0 (資料來源：本研究整理)
表 6-6 回彈參數輸入值
Type Value for R Value n for R t Type of material on slope surface
1 0.4 0.9 Asphalt
2 0.35 0.85 Bedrock outcrops 3 0.53 0.99 Clean hard bedrock
4 0.3 0.8 Soil with vegetation
5 0.32 0.82 Talus cover
6 0.32 0.8 Talus with vegetation (資料來源：附錄 3)
3. 分析程式
本研究落石分析分別採用第三章所介紹之基於集塊質量法與不連續變形 分析法所發展之 RocFall 與 Rig_DDA 程式進行分析，其中 Rig_DDA 程式之 有效性驗證詳第三章所述。
4. 分析結果
依據前述所決定之落石分析邊坡幾何、分析參數、與分析程式進行分析，
本研究美的世界社區共計分析兩處邊坡，落石分析之成果如圖 6-5、圖 6-7、
圖 6-12、與圖 6-13 所示。分析成果顯示，落石之掉落停止位置與現勘發現之 落石位置接近，惟 RocFall 係以 Monte Carlo 模擬 50 次所得之結果，其落石 停止位置非一”定值”而是以停止範圍表示，而 Rig_DDA 程式為定性分析 (Deterministric analysis)之結果，故落石分析結果僅有一固定落石位置。兩方 法均有其優缺點，以RocFall 程式而言，其假設落石唯一無限小之顆粒，故無 法考慮落石顆粒形狀之因素。而Rig_DDA 程式為定性分析程式，無法考慮機 率分析之不確定性，惟分析成果之正確性最終仍取決於分析參數之正確使用
石幾何影響與防護設施效果評估，分析成果詳述如下。
5. 落石幾何影響
前述分析結果顯示，RocFall 程式無法考慮落石顆粒形狀之因素，故本研 究以 Rig_DDA 程式進行不同落石形狀對分析結果之影響，於分析中考慮一接
惟近落石發生處一般因地形因素而無法進行防落石柵之設置，故防落石柵之 設置仍需合併考慮現地施作之可行性，方可設計出最佳之建置位置。
圖 6-4 美的世界社區社區第一處邊坡落石分析邊坡幾何 (資料來源：本研究整理)
圖 6-5 美的世界社區社區第一處邊坡落石分析結果(近圓形落石) (資料來源：本研究整理)
圖 6-6 美的世界社區社區第一處邊坡落石分析邊坡幾何(近方形落石) (資料來源：本研究整理)
圖 6-7 美的世界社區社區第一處邊坡落石分析結果(近方形落石)
圖 6-8美的世界社區社區第二處邊坡落石分析邊坡幾何(近圓形落石) (資料來源：本研究整理)
圖 6-9 美的世界社區社區第二處邊坡落石分析結果(近圓形落石) (資料來源：本研究整理)
圖 6-10 美的世界社區社區第二處邊坡落石分析邊坡幾何(近方形落石) (資料來源：本研究整理)
圖 6-11 美的世界社區社區第二處邊坡落石分析結果(近方形落石)
圖 6-12 美的世界社區社區第一處邊坡落石分析結果(集塊質量法) (資料來源：本研究整理)
圖 6-13 美的世界社區社區第二處邊坡落石分析結果(集塊質量法) (資料來源：本研究整理)
圖 6-14 美的世界社區社區第一處邊坡落石分析結果(考慮下方防落石柵) (資料來源：本研究整理)
圖 6-15 美的世界社區社區第一處邊坡落石分析結果(考慮上方防落石柵)
圖 6-16 美的世界社區社區第二處邊坡落石分析結果(考慮下方防落石柵) (資料來源：本研究整理)
圖 6-17 美的世界社區社區第二處邊坡落石分析結果(考慮上方防落石柵) (資料來源：本研究整理)