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第二章 文獻回顧

2.3 逆向坡承載破壞案例

除以上研究成果之外,本研究亦蒐集到國內兩起可能為逆向坡承載破壞之案 例,分別位於基隆及高雄,皆為不同岩性構成之逆向坡。

2.3.1 海洋大學案例

本案例位於基隆市中正區,國立海洋大學校園內展示廳旁山坡,由林三賢等人

(2007)提出研究分析。此邊坡出露地層為大寮層,由上部 9 公尺厚之厚層砂岩及 下部出露9 公尺厚之頁岩構成,坡面位態為 N11W/80N,而層面位態為 N80E/10S,

因此為低角度逆向坡。

上部砂岩受兩組節理切割形成三角柱體(坡面側寬度7.5 公尺,另兩邊長分別 為5、6 公尺),在該事件中崩落並於頁岩中形成凹槽狀形貌,凹槽深度由照片推算 約1.1 公尺,如圖 2.8。圖 2.9 為本案例之立體透視描繪示意圖。

圖2.8 海洋大學案例(林三賢等,2007)

圖2.9 海洋大學案例描繪示意圖

林三賢等人(2007)認為本案例之破壞機制,無論水壓力分析、平面破壞與楔 形破壞分析、翻倒破壞分析等,均無法解釋此砂岩塊體為何崩落,而若以承載力分 析來探討,則其結果顯示經未弱化頁岩之承載力原為15500 kPa,弱化後頁岩承載 力僅餘250 kPa,弱化後頁岩承載力無法承受上部砂岩塊體 446.76 kPa 之荷載,而 導致上部被發達節理切割之砂岩塊體產生滑動破壞。

本案例之研究已提及有可能為承載破壞,但對於崩落之運動過程並未進一步 探討,亦未分析各種參數之影響。

2.3.2 高雄柴山案例

本案例位於高雄市鼓山區,壽山(又稱萬壽山)之西側坡面,地層由上部的高 雄石灰岩與下部的古亭坑層泥岩共同構成,層面位態向東南傾,為顯著的單面山地 形。本案例最早由王文能及潘國樑(1982)提出柴山西側坡面為一巨型古崩塌地,

其崩崖長達三公里以上、崩崖高六十至百餘公尺,可能發生在至少距今1800 年前,

並認為該崩塌地之發育過程可分為以下三階段(圖2.10):

1. 幼年期:構成壽山顯著單面山地形之高雄石灰岩,在坡頂附近可能因接近 半屏山背斜而有發達之張力節理裂隙,導致雨水入滲,進而弱化位於下部

砂岩 (9m)

頁岩

(9 m) ≈ 8°

之古亭坑層泥岩,最終引起泥岩與上覆石灰岩一起坍塌。崩塌後在主滑動 面之上形成許多被剪切帶分隔之石灰岩塊體,其頂面向崩崖側傾斜,呈階 梯狀剖面。

2. 成年期:滑落岩體持續受風化作用後再度崩塌,破裂為更小岩石碎塊。其 滑動方向未必與第一次相同,且有活躍的潛動現象。目前之柴山案例位於 此階段,而崩積層與泥岩之接觸面為原幼年期之主滑動面。

3. 老年期:未來地形持續發育,崩積層全數黏土化後,形成低緩的侵蝕坡,

有較高穩定性。

圖2.10 柴山崩塌地地形發育圖(王文能及潘國樑,1982)

王文能(2016)並進一步以蓋岩構造(cap rock structure)來解釋柴山案例,其 中蓋岩(cap rock)即指覆蓋於軟岩上之硬岩,因蓋岩的荷重及軟岩層的變形,使 蓋岩分裂、向後傾斜,最後向下滑動。

而齊士崢等人(2013)亦認為柴山案例之古滑動面位於泥岩中,且趾部可能位 於現今海平面以下,惟經由碳十四定年資料認為其發生年代為二萬八千年左右。

上述調查與研究成果皆指出柴山古地滑案例為發生於逆向坡區位之弧形滑動 破壞,然而有關於此弧形滑動破壞之機制或原因,均未詳加討論。

圖2.11 泥岩覆蓋於崩積層上之露頭

本研究在柴山海岸現地調查時亦發現一處露頭(如圖2.11),圖中可見上部出 露泥岩、下部則出露夾有珊瑚礁塊石之崩積層。但柴山地區的正常地層層序應為古 亭坑層泥岩在下,高雄石灰岩及崩積層在上,故可推論應有位於泥岩中的滑動面在 此剪出,方能使原本位於下部的泥岩覆蓋於表層崩積層之上。此露頭顯示之現象與 王文能及潘國樑提出之概念模型相符,極可能為成年期階段在主滑動面上發育的 小型崩塌之一。