補充地質調查 一、區域地質概況

本計畫輸水管路路線為曾文水庫以南，沿曾庫公路與台 3 線及其 周邊土地，經楠西、玉井至北寮，區域地質概況如圖 4.4-1。

(一) 地層

本路線沿線主要經過台地堆積層、鏡面砂岩、隘寮腳層、鹽水 坑頁岩及糖恩山砂岩，各地層之組成特性說明如下：

1.台地堆積層(t)

本區台地堆積層由未膠結之礫石、砂及泥組成，礫石直徑可 由數公分至一公尺以上，砂泥層則以凸鏡體分佈，此台地堆積層 分佈於曾文溪左岸曾文新村，及平壓管段台 3 線附近。

2.鏡面砂岩(Pcm)

岩性為厚層砂岩，呈淺灰色，細粒，膠結疏鬆，常形成峭壁，

層厚由數公尺到數十公尺，但向兩端尖滅而無延續性，出露於玉 井頁岩底部，可作為玉井頁岩與北寮頁岩間的分界層準，這一砂 岩段局部名叫鏡面砂岩。

3.隘寮腳層 (Al)

岩性以薄層的深灰色頁岩和白色砂岩或粉砂岩所造成的條 帶狀薄葉層。本層的下部有很多灰色、細粒、層厚一到二公尺的 砂岩，很具特徵。本層中常見到炭質碎片、砂棒、和波痕，全地 層的厚度約有 400 到 500m。

4.鹽水坑頁岩(Ys)

岩性以深灰色頁岩主，偶夾有凸鏡狀的粉砂岩和砂岩，通常 以本層的下部比較多。因為缺乏頁理面，所以頁岩的大部很像泥 岩，富於石灰質的頁岩中含有較多的化石。粉砂岩中含有不少紅 色鐵質結核和小的方解石脈。本層的全厚約 200 到 250m。

資料來源：曾文溪流域地質圖，中央地質調查所，民國102年

圖 4.4-1 本計畫區域地質圖

5. 糖恩山砂岩(Tn)

主要岩性為淡青灰色細粒砂岩，砂岩呈塊狀，具有不規則的 節理，時常形成陡崖或深谷，層理不清晰。砂岩屬於亞混濁砂岩 或混濁砂岩，含有不少泥質，所以有時成為泥質砂岩或砂質泥 岩。砂岩常夾有許多厚層的深灰色頁岩和灰色砂質頁岩，全層厚 度為 450 到 500m。

(二) 地質構造

地質構造方面，本計畫路線全線皆未通過斷層，另於楠西地區 通過玉井向斜，為本計畫於此段為埋深較淺之輸水管線，因此向斜 構造對本工程管線並無直接影響。

二、既有地質調查成果

本計畫路線範圍過往曾進行地質調查及管線調查，概述如下。

(一) 民國 93 年既有調查成果

地質鑽探位置包含：攔河堰、曾文二號橋、曾文一號橋、楠西 橋、竹圍橋、高陵橋、砂田橋、三埔橋、四埔橋、北寮橋及加壓站。

鑽探調查結果顯示過水橋兩岸地表覆蓋深度較深，深度多超過 6m，基礎開挖需注意地工保護措施；河床覆蓋深度 2~10m，岩盤 地質良好，可為良好承載層。

(二) 民國 95 年調查成果

地質鑽探位置包含：東口抽水站及取水口、曾文二號橋旁檢查 哨、楠西區沿溪邊農地、玉井區虎頭山腳、北寮調整池及加壓站、北 寮里農地、曾庫公路局部高地、曾文二號橋下游右側河道旁高灘地。

鑽探調查結果顯示調查區域地表覆蓋主要為台地堆積層及河床沖 積層，由未固結之礫石、砂、泥組成，基盤岩性主要為泥質砂岩或泥 岩，岩層傾角平緩，約在 20 度左右，岩盤完整，預估為良好承載層。

(三) 民國 98 年調查成果

地質鑽探位置包含：木瓜園台地旁曾庫公路、曾文四號橋北側、

曾文三號橋兩側、鏡面一號橋兩側、鏡面水庫西側、鏡面水庫通達 道路邊坡。

鑽孔調查結果顯示庫區內路段覆蓋深度 4.0～16.0m，岩盤地質 良好，除曾文三號橋岩盤相對較破碎，而鏡面水庫周圍覆蓋深度 0.4

～4.5m，岩盤地質良好，可為良好承載層。

(四) 曾文水庫壩址調查成果

依據曾文水庫電廠防淤改善工程規劃設計報告(南區水資源 局，民國 103 年)，曾文壩址附近之地層以大窩細砂岩層(隘寮腳層) 為主，可細分為砂岩、粉砂岩、泥岩及頁岩，曾文水庫施工時，曾 詳細測繪與記錄各開挖區域之地質狀況，為瞭解壩址地質狀況之重 要資料。壩址所在地之開挖紀錄及露頭調查成果如圖 4.4-2，壩址地 層位態為北 30 度東，傾斜向東南 39 度，即地層向上游傾斜，其地 層位態有利於水庫水密性。

資料來源：曾文水庫越域引水工程計畫－蓄水位提高至標高230m大壩溢洪道及附屬設施改善先期作業計 畫。

圖 4.4-2 曾文水庫壩址地質圖

壩址附近的斷層多為斷面近垂直的平移斷層，且依其走向明顯 的分為兩組：一組走向約為 N30°~50°W，以峽谷斷層及第一、第二 斷層為代表；另二組走向則約為東西向，以左、右壩墩斷層為代表。

在 節 理 方 向 ， 亦 大 致 可 區 分 為 甲 乙 兩 組 ， 甲 組 節 理 走 向 N30°~50°W，約與第二組斷層之走向相當；乙組節理之走向則為 N60°~70°W。

大壩及溢洪道基礎之岩性均為大窩細砂岩層(隘寮腳層)之厚層 砂岩、薄層砂岩、粉砂岩、泥岩及頁岩等，其中在壩址上游端有一 富含鈣質之厚層砂岩，由於具有較高之強度與抗侵蝕力，大壩未興 建前即於河道中形成一狹隘峽谷，大壩興建時則被選擇做為大壩之 基礎。

大壩右山脊組成之岩性為層狀砂岩，層面位態為 N30°E/32°S，

右山脊邊坡位於溢洪道開挖邊坡之下游部分為河床堆積層及崖錐料 所組成，其厚度最深達 60m，開挖坡面高達 150m，為右山脊邊坡 中安定性較低之部分。而此區岩楔主要由層面及 9 組垂直之斷層 (N32°~60°W/90°)所構成，依據設計報告及第三次安全評估可能岩 楔滑動分析結果，顯示坡面皆較岩楔之滑動方向為緩，因此並無產 生岩楔滑動之疑慮。

大壩左岸主要出露之岩性為青灰色砂岩及層狀砂岩，層面位態 為 N20°~25°E/30°~35°E ， 有 兩 組 主 要 節 理 N50°W/65°W 及 N80°E/70°N 節理延展不佳，依據建設誌資料及現地觀察結果，邊 坡易受到風化及崩解作用影響產生岩塊崩落，且靠近電廠及開關場 附近邊坡容易產生崩塌，邊坡上方為一沖蝕溝山溝，下方已興建沉 砂池及排水溝，惟上方有三座電塔通過，通過之處植被差，豪雨後 易沖刷崩積物形成土石流堵塞排水系統。

另外位於電廠下游處之陡峭邊坡亦在過去發生過淺層崩塌情 形，目前均以經噴漿處理保護，而距電廠洞口 100m 處為小型蝕溝，

目前以設置數階石籠減緩坡度，並抑制土石流。

壩址下游右岸支流梧棲溝地層係由十六份頁岩(鹽水坑頁岩)及 崩積層所構成，較易發生邊坡破壞，左右兩岸皆為舊有崩塌地，目 前邊坡尚無明顯滑動現象。

三、本計畫地質鑽探成果

本計畫於民國 106 年進行補充地質調查，總共完成 21 鑽孔，總 深度 382.6m，已於民國 107 年 3 月 27 日提送補充地質調查成果定稿 本，摘述如后，試驗成果詳見附錄四。

計畫地質鑽探位置主要分為 3 區，包括木瓜園台地、174 市道楠 西北橋、以及玉井市區台 3 線與大成路等位置，本次補充調查鑽孔位 置如圖 4.4-3，鑽孔資料及試驗數量如表 4.4-1，總計完成土壤一般物 性試驗 58 組，岩石一般物性試驗 13 組結果如表 4.4-2，岩石單軸壓 縮試驗 13 組結果如表 4.4-3，岩石弱面直剪試驗 13 組結果如表 4.4-4。

本次補充調查鑽孔依據木瓜園台地規劃消能設施位置，分別於供 水豎井及消能豎井(Baffle-drop)各佈置 1 鑽孔深度 60m，另配合地質 敏感區調查規定，鄰近消能豎井(Baffle-drop)佈置 1 鑽孔深度 30m，

及調整池區域佈置 2 鑽孔深度 30m，總計於木瓜園台地完成 5 鑽孔，

鑽孔編號 A01~A05，鑽孔位置如圖 4.4-4；於 174 市道楠西北橋兩端 各鑽設 1 鑽孔深度 15m，鑽孔編號 B01~B02，鑽孔位置如圖 4.4-5；

於玉井市區及大成路段因無前期鑽孔資料，因此共佈置 14 鑽孔深度 10m，以平均分佈為原則，鑽孔編號 C01~C14，鑽孔位置如圖 4.4-6；

各鑽孔岩心地質描述如下。

(一) 鑽孔 A01：位於供水豎井位置，深度 60m。深度 0~3.9m 為黃棕色 粉土質砂土，疏鬆，偶夾小岩塊；深度 3.9~8m 為灰黑色粉土質砂 夾黏土，疏鬆；深度 8~22.2m 為灰色軟弱砂質粉砂岩，厚層塊狀 膠結疏鬆，局部剪裂夾泥；深度 22.2~22.6m 為黑灰色砂質頁岩，

軟弱，膠結不良；深度 22.6~29.0m 為黑灰色軟弱砂質粉砂岩，厚 層塊狀，膠結疏鬆，無明顯弱面；深度 29.0~32.2m 為黑灰色軟弱 砂質頁岩，膠結不良，局部剪裂夾泥；深度 32.2~60m 為黑灰色軟

弱砂質粉砂岩，厚層塊狀，膠結疏鬆，無明顯弱面。

圖 4.4-3 本計畫補充調查鑽孔位置圖

174 市道楠西北橋 2 處

表 4.4-1 本計畫鑽探深度及試驗數量表

表 4.4-2 岩石一般物性試驗結果

表 4.4-4 岩石弱面直剪試驗結果

孔號 深度

(m)

Cp (kg/cm²)

Φp (度)

Cr (kg/cm²)

Φr

(度) 岩性 A01 8.70-9.00 0.20 29.9 0.16 25.1 灰色砂岩 A01 58.00-59.00 0.23 25.7 0.09 24.5 灰色砂岩 A02 46.00-46.50 0.57 14.7 0.56 14.3 灰色泥岩 A02 46.80-47.00 0.33 17.3 0.32 16.3 灰色泥岩 A02 50.50-50.85 0.47 30.9 0.38 26.5 灰色砂岩 A03 9.40-9.90 0.20 28.5 0.08 24.2 灰色砂岩 A03 22.00-23.00 0.41 16.9 0.34 16.5 灰色泥岩 A04 18.00-18.20 0.32 27.8 0.19 26.6 灰色砂岩 A04 29.90-30.00 0.31 16.4 0.29 14.5 灰色頁岩 A05 21.00-22.00 0.48 28.9 0.09 28.1 灰色砂岩 A05 25.60-25.80 0.83 19.6 0.67 17.5 灰色泥岩 B01 9.60-10.00 0.43 28.8 0.02 25.6 灰色砂岩 B02 9.18-9.50 0.24 15.4 0.04 15.3 灰色泥岩

圖 4.4-4 木瓜園台地地質鑽孔位置圖

圖 4.4-5 174 市道楠西北橋地質鑽孔位置圖

圖 4.4-6 玉井市區及大成路地質鑽孔位置圖

(二) 鑽孔 A02：位於消能豎井(Baffle-drop)位置，深度 60m。深度 0~9.0m 為崩積層，黃棕色至黃灰色粉土質砂土夾大小岩塊，岩塊粒徑約 1~5 cm，角礫為主，局部夾 30-50 cm 孤石，深度 3 m 有紅磚；深 度 9.0-12m 為黃棕色及灰黑色砂土層夾小圓礫，粒徑約 1-5 cm，

其中 10.5~12m 為灰黑色疏鬆砂，水平沈積夾薄層碳質物；深度 12~18.2m 為大小圓礫，小圓礫粒徑約 1~5 cm，最大礫石粒徑 50~70 cm，砂岩為主，基質為灰黑色砂土；深度 18.2~24.7m 為淺 灰色至深灰色砂質頁岩，18.2~19&20~21m 有剪裂現象；深度 24.7~29.1m 為淺灰色砂質粉砂岩，厚層塊狀，無明顯弱帶；深度 29.1~35.9m 為深灰色砂質頁岩，厚層塊狀，局部略破碎；深度 35.9~60m 為深灰色至淺灰色砂質粉砂岩，厚層塊狀，岩心大多完 整，局部偶有剪裂破碎。

(三) 鑽孔 A03：位於調整池位置，深度 30m。深度 0~7.9m 為崩積層，

黃棕色砂土夾大小角礫狀岩塊，中等至緊密，平均粒徑 1~3 cm；

深度 7.9~16m 為深灰色至灰白色大小圓礫夾灰黑色疏鬆砂土和 泥，小圓礫約 3~5 cm，大礫石粒徑約 10~30 cm，最大孤石為深度 8.2~9.9 m。深度 16~20m 為淺灰色至深灰色塊狀粉砂質砂岩，局 部略破碎；深度 20~27m 為深灰色塊狀砂質粉砂岩，局部略破碎；

深度 27~30m 為淺灰色塊狀粉砂質砂岩，29.7m 以下漸變為頁岩且 破碎夾泥。

(四) 鑽孔 A04：位於調整池位置，深度 30m。深度 0~6m 為崩積層，黃

(四) 鑽孔 A04：位於調整池位置，深度 30m。深度 0~6m 為崩積層，黃