第四章 地質鑽探與現地試驗結果
4.6 邊坡破壞機制與軟弱層形成原因
4.6.1 邊坡破壞機制探討
梨山地層屬中新世廬山層,主要由板岩所組成。梨山地區崩積層 應由板岩邊坡的破壞所形成,其邊坡破壞機制可由不連續面的位態加 以探討。以下分別由梨山地區區域地質資料,以及本研究之現地孔內 造影結果兩部分歸納並加以討論。
(1)梨山地區區域地質資料:根據工研院能資所(1993)區域地質資料顯 示梨山地區位於之廬山層為一層理走向約為 N15°~45°E,向東南傾 斜 15°~35°之地層,而梨山地區地勢由南向北遞降如圖 4.27,以地 形與地質之宏觀角度來看,梨山地區並未存在沿層面產生順向滑動 破壞的條件,除層面影響外,因板岩劈理極為發達,而劈理是否存 在區域性之順向坡滑動之可能性,則待下節孔內造影結果之劈理面
圖 4.27 梨山地區地形略圖(修改自工研院能資所,1993)
(2)本研究 X2、X3 兩孔孔內造影資料:針對 B4 滑動體來看,由孔內 造影量測位態結果顯示(表 4.9),X2 孔其劈理大致傾向東南,唯鑽 探深度 14.4~18.8m 所量測到的平均劈理位態,其傾向為向西幾乎 呈 180°反轉之現象,參考 X2 孔孔內造影結果及舊鑽孔岩心資料所 繪製之 B4 滑動體劈理位態剖面示意(剖面 1)如圖 4.29(其剖面方向 與 B4 滑動體之新鮮板岩劈理走向相垂直),本文剖面 2 及剖面 4 之 劈理位態以視傾角表示,此剖面位置如圖 4.28 所示(圖中崩崖界線 乃由現地勘查及地形坡度分析所推測),其詳細原因如以下所述。
綜合上述兩點推測 B4 滑動體可能的破壞形式。首先由區域地質 來看,梨山地區地勢向北傾斜及層面位態資料為東北-西南走向,傾 向南方,非沿層面之順向滑動破壞。以 B4 及 B1 滑動體來看,X2 與 X3 孔之孔內造影資料雖非量測到層面位態資料,但由於劈理為板岩
理面順向滑動的破壞形式。
由圖 4.29 上圖發現新鮮板岩之劈理走向與崩崖傾向大致垂直,
且恰可由大甲溪至崩崖延伸出最深之軟弱層,證實此崩崖乃第一次大 規模山崩潛移所形成,其上之軟弱層則為再度復發之小型滑動造成。
而下圖 B4 滑動體於 B4-2 崩體間存在一剪裂崩體其劈理位態具明顯 轉變,且由岩心觀察 18.8~20.2m 其破裂程度疑為剪裂造成,推測為 後續之小規模滑動造成之區域性剪裂帶且尚未完全風化成黏土。
B4-2、3 崩體與新鮮板岩間漸變關係,依日本學者 Chigira(1992) 提出之大規模山崩潛移模式分類,B4 滑動體類似其第三類即葉理高 傾角之折彎褶皺型如圖 4.30,特徵為葉理位態常為高角度,邊坡外側 葉理受重力作用產生向下或向外折彎的潛移,由剖面來看葉理呈現
「ㄑ」字形,但 B4 滑動體劈理傾角最大約 45°並不屬高傾角,故排 除屬第三類之可能性。根據黃玉麟(2006)推測 B9 滑動體潛移模式屬 第二類逆向坡拖曳褶皺型,鄰近之 B4 滑動體滑動機制理應相同,但 研究後並未發現潛移造成拖曳之劈理反轉帶,初步推測 B4 滑動體亦 屬第二類潛移模式,但為小型潛移且劈理反轉帶即軟弱層位置所在,
故無法如 B9 滑動體般找出其劈理反轉處。
圖 4.28 鑽孔與剖面線位置說明圖(下圖為局部放大圖)
圖 4.29 B4 滑動體劈理位態剖面示意圖(上為剖面 1,下為剖面 3)
圖 4.30 葉理高傾角之折彎褶皺型山崩潛移模式圖(Chigira,1992)
針對 B1 滑動體來看,由孔內造影量測結果(表 4.9)X3 孔所示,
其劈理位態亦傾向東南,但 B1-1 崩體部分因下套管保護孔壁影響,
故缺乏位態資料,無法確切判斷破壞模式。而 B1-2 崩體與新鮮板岩 之位態資料雖類似,但於投影圖可見新鮮板岩之劈理位態分布密集,
B1-2 崩體則較分散,推測 B1-2 崩體受過擾動,故劈理位態稍受影響。
繪製 B1 滑動體劈理位態剖面示意(剖面 2)如圖 4.31(圖中剖面方向與 B3 滑動體之新鮮板岩劈理走向相垂直)。
於剖面圖中可見 B1-2 崩體與新鮮板岩間,其劈理位態亦稍有漸 變之趨勢,與 B4 滑動體相似,推測亦為小規模逆向坡之拖曳褶皺型 山崩潛移,而圖 4.31 上圖中亦存在一可由大甲溪延伸至崩崖之最深 軟弱層,故的確可證實崩崖之存在,且可推論此崩崖乃因大甲溪沖蝕 坡腳產生大規模潛移而形成,而後 B4 及 B1 等滑動體則為向源侵蝕 形成之沖蝕溝再度侵蝕坡腳所造成,故軟弱層僅延伸至沖蝕溝。
圖 4.31 B1 滑動體劈理位態剖面示意圖(上為剖面 2,下為剖面 4)