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邊坡破壞模式與特徵

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第二章 文獻回顧

2.2 山區道路之邊坡災害

2.2.2 邊坡破壞模式與特徵

人,2006)。

而引發。圓弧滑動之破壞面是開口向上的曲面形狀,常發生於厚層均 質的土體中,如回填土坡、崩積土坡等,尤其是土層很厚或岩層破碎 的地方,在滑動體內及冠部附近經常可見到張力裂縫。

(4)側滑(laternal spreads)

側滑是近乎水平方向的滑移,滑動面底下通常為一軟弱土層,因 軟弱土層發生可塑性流動而影響上覆堅硬地層。側滑案例於台灣是相 當罕見的(林銘郎,2000)。

(5)流動(flows)

流動為由砂、礫、巨石、泥等物質與水之混合物受重力作用後所 產生的像可塑性流體一樣的移動,其速度可以從每秒數公分至每秒數 百公尺,常常在很短的時間內沖毀或淤埋各種設施,造成生命財產的 傷亡(周南山,2005)。

表 2.2 崩坍分類(Varnes, 1992,見徐鐵良,2000)

物質類型

土 壤 破壞模式

岩 石

粗顆粒 細顆粒

墜落 岩石墜落 土石墜落 土泥墜落

傾覆 岩石傾覆 土石傾覆 土泥傾覆

圓弧 岩石崩塌 土石崩塌 土泥崩塌 滑動

平面 岩石滑動 土石滑動 土泥滑動

側滑 岩石側滑 土石側滑 土泥側滑

流動 岩石流動 土石流動 土泥流動

複合型 兩種以上類型合併發生者

圖 2.6 崩坍型式之示意圖(1)墜落(2)傾覆(3)滑動(4)側滑(5)

流動(Cruden and Varnes, 1992,見 Abramson et al., 2002)

吳淵洵,周南山(2006)將國內山區道路災害分為上邊坡破壞與 下邊坡破壞兩大類型。相關細節說明如次。

(1)道路上邊坡破壞

上邊坡一般多為挖方邊坡,無論開挖之規模與範圍,均可能因外 在環境與人為不利因素之影響發生破壞。

主要破壞模式可概分為沖刷(蝕)與崩坍二大類。

(A)沖刷(蝕)破壞

一般多發生於坡面植被覆蓋不良的土層表面,沖蝕動力主要來自 雨滴的打擊力及地表逕流的曳引力,依不同動力及發展過程所造成之 土壤沖蝕型態可分為:(1)飛濺沖蝕、(2)層狀沖蝕、(3)指狀沖蝕、

(4)溝狀沖蝕(圖 2.7 及圖 2.8)(周南山,2005)。

(B) 崩坍破壞

可分為墜落型、滑動型和流動型,亦可能三者合併發生。

(a)墜落型

常發生於岩石邊坡,由於地質構造膠結不良、節理發達,形成弱 面導致岩體墜落崩坍。近乎直立的土坡,缺乏側向支撐,若於坡頂處 形成張力裂縫逐漸向下發育亦可能導致崩落之發生(圖 2.9 及圖 2.10)。

(b)滑動型:

邊坡土體因失穩狀況,沿破壞面發生滑動。滑動面可能為平面、

圓弧、不規則面或節理面,多發生於開挖後坡趾失穩或坡趾擋土施作 不當,導致邊坡整體滑動破壞,例如順向坡破壞(圖 2.11 及圖 2.12)。

(c)流動型

發生於山嶺溝谷間,土壤、岩塊及水因環境因素使得三者混合向 下流動。泛指土、石與水混合後所形成一種集體運動之流動體,多為

暴雨或洪水暴漲所致。

一般可稱為土石流,其中的「土」是指泥、砂、黏土等土壤材料,

「石」是指岩石、礫石等單獨個體的岩塊,「流」則是指雨水、地表 水及地下水等所有水流通稱(圖 2.13 及圖 2.14)(周南山,2005)。

圖 2.7 上邊坡沖刷型破壞 圖 2.8 沖刷型破壞之示意圖 (陳彥佃攝) (周南山等人,2006)

圖 2.9 上邊坡墜落型破壞 圖 2.10 墜落型破壞之示意圖 (陳彥佃攝) (Abramson et al., 2002)

圖 2.11 順向坡平面滑動破壞 圖 2.12 順向坡滑動破壞之示意圖

(陳彥佃攝) (周南山等人,2006)

圖 2.13 上邊坡流動型破壞 圖 2.14 流動型破壞之示意圖

(陳彥佃攝) (改繪自 Abramson et al., 2002)

(2)道路下邊坡破壞

下邊坡包含自然邊坡及填方邊坡,惟以後者較易發生破壞,台灣 山區道路下邊坡又多為填方邊坡,工程品質優劣,往往決定下邊坡安 全穩定與否。

主要破壞模式如同上邊坡亦可概分為沖刷與崩坍二大類。

(A)沖刷破壞:

台灣山區道路下邊坡大多為填方邊坡,填方邊坡即使力學條件穩 定惟若道路排水系統設計不當,坡面植生及水土保持不良,仍可導致 下邊坡發生沖刷破壞(圖 2.15)。

吳淵洵等人(2006)研究指出,國內山區道路常採用紐澤西護欄,

由於紐澤西護欄常形成水流之障礙,使得道路成為「排水跑道」。當 護欄遇缺口時,大量逕流傾洩而出,造成沖蝕,引起下邊坡破壞(圖 2.16)。

(B) 崩坍破壞:

可分為滑動型和流動型,亦可能二者合併發生。

(a)滑動型:

邊坡沿破壞面發生滑動,破壞面可能為平面、圓弧面或不規則 面。若為填方邊坡其滑動面多發生於填土區與原地面之交界面,其原 因多為設計、施工時,未注意界面滑動的可能性或未依規範有效處理 交界面。若下邊坡為自然邊坡,亦可能因地層中含有軟弱岩層或坡面 受到嚴重沖蝕而發生淺層滑動(圖 2.17 及圖 2.18)。

(b)流動型:

台灣地區常發生暴雨,山區大量雨水沖刷、浸潤坡體,造成土石 飽和,在重力作用下產生流動之現象。此外,國內山區道路施工搶修,

往往於附近山凹處任意棄倒廢土。一旦颱風豪雨發生,雨水沖刷大量 土石,導致土石流動災害之發生(圖 2.19 及圖 2.20)。

圖 2.15 大量逕流沖蝕破壞 圖 2.16 逕流遇缺口造成沖蝕

(陳彥佃攝) (陳彥佃攝)

圖 2.17 下邊坡圓弧型滑動破壞 圖 2.18 圓弧型滑動破壞之示意圖

(陳彥佃攝) (改繪自 Abramson et al., 2002)

圖 2.19 邊坡流動型破壞 圖 2.20 下邊坡流動型破壞之示意圖

(洪如江,1996) (改繪自 Abramson et al., 2002)

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