山坡地社區環境風險評估準則之研究(二)

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(1)坡地社區環境風險評估準則之研究（二）. 內政部建築研究所自行研究報告中華民國九十六年十二月.

(2) 坡地社區環境風險評估準則之研究（二）. 研究主持人：李怡先研. 究. 員：王暉堯. 內政部建築研究所自行研究報告中華民國九十六年十二月.

(3) MINISTRY OF THE INTERIOR RESEARCH PROJECT REPORT. The study on the assessment criteria of environmental risk for the hillside community. BY LEE YEI SAIN WANG HUEI YAO December, 2007.

(4) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 目. 次. 表次 ……………………………. ……………………………………………….. III 圖次 ….…………………………. ……………………………………………….. I 摘要 ……………………………………………………………….. …………….. VII 第一章. 緒論 ………………………………………………………………..…… 1 第一節前言 …………………………………………………………… 1 第二節研究方法及內容 ……………………………………………… 2. 第二章. 台灣山坡地社區災害歷史及成因第一節大千豪景社區第二節大台中華城. ……………………………. …….. 4. ……………………………. ………………… 4 ……………………………. …………………… 6. 第三節健康博市. ……………………………. ……………………… 7. 第四節林肯大郡. ……………………………. ……………………… 9. 第五節米蘭山莊. ……………………………. ………………………11. 第六節白雞山莊. ……………………………. ………………………13. 第七節災害成因檢討分析 ……………………………. ……………..17 第三章. 邊坡崩坍潛勢因子. ……………………………………………. ……..18. 第一節崩坍因子. …………………….……………. …………………18. 第二節大範圍邊坡穩定分析及崩塌潛勢第四章. ….…. ……………………23. 環境風險法規及分析 ……………………………. …………………….27 第一節建築技術規則 ……………………………. ……………………27 第二節水土保持技術規範 ……………………………. ………………29 第三節土石流潛勢溪流 ……………………………. …………………31 第四節案例檢討與分析 ……………………………. …………………34. 第五章. 評估準則建立及驗證 ……………………………. ……………………..39 第一節環境風險因子分類及架構 ……………………………. ………39 第二節. 評估準則之建立 ……………………………. ………………..45. -I-.

(5) 目次. 第三節. 模式分析……………………………. ………………………48. 第四節案例驗證 ……………………………. ………………………51 第六章. 結論與建議……………………………. ……………………………. ...65 第一節結論………………………………………………….…………65 第二節. 建議………………..……………………………. …………...66. 參考書目……………………………. ………..…………………………………….67 附錄一期初審查意見及辦理情形 …………………..……………………….…69. 附錄二期中審查意見及辦理情形 …………………..……………………….…70 附錄三期末報告審查意見及回應情形 …………………………………….…72 附錄四水土保持技術規範第 147 條條文 ………………………………….…75 附錄五第一年研究無破壞邊坡案例本研究評分結果……………………….…83 附錄六第二年研究案例評分結果 …………………..…………………….…85 附錄四. - II -. 山坡地社區基本資料調查表. …………………..…………………….…90.

(6) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 表. 次. 表 4-2-1 工程環境地形與地質序數表 ……………………………. ……………..30 表 4-3-1 集水區內地質岩性危險度基準 ……………………... ……………..32 表 4-4-1 發生災變坡地社區環境風險率 ………………………… ……………..35 表 5-1-1 岩體之工程性質分類表 ……………………………. ……………..….. 40 表 5-1-2 山坡岩層構造分類表 ……………………………. ……………………..40 表 5-1-3 坡面沖蝕度分級表 ……………………………. ………………………..42 表 5-1-4 環境風險因子分類及架構 ……………………………. …………………44 表 5-2-1 分類因子權值評分 ……………………………. ………………………....46 表 5-3-1 環境風險各因子評分及其權重……………………………. .…………...48 表 5-3-2 本研究模式與水土保持技術規定模式權重比較 ……………………...49 表 5-4-1 發生災變坡地社區環境風險率 ……………………………. …………...52 表 5-4-2 無破壞邊坡基本資料表 ……………………………..……. ……………..53 表 5-4-2 無破壞邊坡基本資料表（續） ……………………………. ……………..54 表 5-4-3 無破壞邊坡之評分結果 ……………………………. ……………..……..56 表 5-4-4 本年度坡地社區基本資料………………………………….……………..59 表 5-4-4 本年度坡地社區基本資料（續）…………………………….……………..60 表 5-4-4 本年度坡地社區基本資料（續）…………………………….……………..61 表 5-4-5 社區邊坡評分結果……………………………….………….……………..62. - III -.

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(8) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 圖. 次. 圖 2-4-1 林肯大郡北側邊坡西半部坍塌情形 ……………………………. …….. 10 圖 2-6-1 地震造成台北縣山峡鎮白鷄山萬代福社區邊坡崩塌全景 ……………..15 圖 2-6-2 道路缺乏橫向截流溝，地表水四處漫流 ………………………………..15 圖 2-6-3 坡趾處之河流直接衝擊坡趾部 …………………………... ……………..16 圖 4-2-1 水土保持技術規範環境風險率之計算組成 …………………………...29 圖 5-2-1 本研究模式分析評分流程. …………………………………..………...47. 圖 5-4-1 第一年社區邊坡應用水土保持技術規範風險評估結果 ………………..57 圖 5-4-2 第一年社區邊坡應用本研究評估準則風險評估結果 …………………..57 圖 5-4-3 本研究準則評分結果…………………...………………………..………...63 圖 5-4-4 水土保持規範評分結果…………………...……………………..………...63. - VI -.

(9) 摘要. 摘. 要. 關鍵詞：山坡地社區、環境風險、評估準則. 一、研究緣起台灣地區地狹人稠，經濟活動蓬勃發展，山地佔全島面積約 74%，以有限之平原、台地土地資源供給工業、農業、商業及休閒活動所需實嫌不足，故山坡地住宅社區便有其出現之時空背景，民國八十年代為山坡地社區開發之最高峰。但由於相關法令之配套規定不足，業主對於專業認知不足，山坡地社區開發過程中，對於水土保持設施及邊坡保護工程常因陋就簡，甚至作出極為大膽之開發舉措。因此，八十年代發生多次山坡地社區災害事件，政府因此頒訂多項相關規定限制山坡地社區開發。近年來，山坡地社區開發案件雖已大量減少，然既有山坡地社區隨長期環境變遷、水土保持及邊坡保護工程設施老化，每當有地震及颱風來襲時，其災害之潛在風險日益增高。由於山坡地社區眾多，且其災害潛勢不一，若採全面遷移居民方式，不僅政府財力無法負擔，亦屬過度保守之舉。而針對山坡地社區進行全面評估檢討，了解各山坡地社區邊坡災害潛勢及規模，建立有效分級管理制度，為較為切實可行之方向。現行有關山坡地社區分及管理制度仍相當缺乏，最為一般所熟知為營建署之 A、B、C 山坡地社區分級，但其分級係以現有水土保持現況為主要主要依據。完整山坡地社區邊坡災害潛勢及規模分級應當包含 3 個部分，（1）周圍環境風險潛勢為何？（2）水土保持設施現況（3）平日管理維護制度。而最為缺乏為周圍環境風險潛勢之評估方法，現有類似規定相當多，但缺乏量化之評估方法，較為接近者為水土保持技術規範第 147 條及 148 條有關坡地環境敏感區之劃設標準，但此一規定發展背景惟針對大規模區域之評估劃設，是否適用於山坡地社區之開發運用，仍有待進一步驗證。故此，實有必要針對此一課題進行研究，以建立適用於山坡地社區之環境風險評估準則。. 二、研究方法及過程本計畫係針對坡地社區環境風險評估準則進行研究，首先蒐集國內相關法規，檢討分析各項法規值相關規定，整合建立初步評估準則，並與現地案例比較，再進行必要之檢討分析，以初步確認準則之適用性，玆說明研究方法如下。 - II -.

(10) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 1、相關法規檢討說明現行有關環境風險評估之規定以風險管理觀點出發，故所規定之準則大多偏保守，相關規定如建築技術規則之建築設計施工編第十三章有關山坡地基地不得開發建築認定基準之相關規定，所認定不可開發之情形共有 8 種，由於涉及建築開發，故認定標準頗為嚴格，例如平均坡度 30%不得開發，換算成坡角為 16.7°，即為最明顯之例子；此外，水土保持技術規範第 147 條及 148 條對於有關坡地環境風險之評估規定，規定坡度、沖蝕度及地形因子，並據以訂定環境風險率之評分，其主要用途為山坡地開發審查有關水土保持之審查依據，而與建築技術規則規定比較，所規定較為寬鬆。而上述兩項規則、規範為現行有關坡地開發最主要之技術規定，二者之間是否有競和、扞格之處，實有必要作一檢討，並可據以進一步發展合於山坡地社區環境風險評估準則。 2、案例檢討分析台灣地區坡地社區自 70 年代開始大量興建之後，於 70 年代末期逐漸有坡地社區災害案例傳出，而至 85 年林肯大郡災變震驚全國後，喚起社會大眾對於山坡地社區居住安全之注重。本研究除蒐集歷年重大坡地社區災變案例，檢討其災變發生之原因，並利用社區週邊邊坡地形、地質因子相關資料做為驗證現行法規適宜性之資料。此外，並由近年本所進行之相關研究計畫，從中選取合宜邊坡資料做為分析比較之用。 3、建立初步評估準則經由上述法規、資料蒐集及分析後，檢討整理後建立初步分析評估準則，主要建立準則將包括評估項目及配分權重，並據此做為後續分析評估之依據. 三、重要發現. 一、現有山坡地建築有關環境風險評估之規定主要為建築技術規則及水土保持技術規範，其間雖各有其分工與範圍之區隔，但所規定之理念與規定方向各有所不同，實有待進一步整合。二、建築技術規則為規定建築開發之規定，故對於不得建築開發之認定標準頗為嚴格，若欲最為評估山坡地社區環境風險評估規定，過於嚴格，並不適用；水土保持技術規範用於檢驗本研究所蒐集之社區災害案例與未破壞案例，其判識結果不佳，主要係由於部分評分權值不當所致，仍有待進一步檢討修正。. - VIII -.

(11) 摘要. 三、本研究所發展之山坡地社區環境風險初步評估準則，分為分類因子及細部因子兩大類，分類因子以專家問卷調查及層級程序分析法進行權值評分；細部因子採用 2 之冪級數變化進行評分，二者之乘積為各因子之評分，總合為環境風險評分。此一方法可適度反應環境因子對環境風險之非線性影響變化，而以本研究所蒐集之資料驗證結果，發現對於曾發生災害社區與未發生破壞案例之描述分類具有良好效果，具有進一步發展之空間。. 四、主要建議事項. 一、. 立即可行之建議：. 主辦機關：內政部營建署協辦機關：內政部建築研究所（一）本研究所建立之坡地社區環境風險評估準則，經與所蒐集 68 個坡地邊坡案例驗證結果，具有良好判識能力，可作為主管機關有關大範圍坡地社區開發案件邊坡管制開發及既有山坡地社區邊坡風險評估之用。二、. 長期性建議：. 主辦機關：國科會協辦機關：經濟部諸央地質調查所（一）. 本研究針對山坡地社區所發展之環境風險評估準則經與現地資料驗證，獲致不錯之成效，然所驗證之災害案例不足，其正確性仍有待與更多災害案例驗證。然國內現有坡地災害案例調查研究，並未有專責機關進行，案例資料散佈各機關，且調查案例項目不一，實需要指定專責機關負責調查分析，且需訂定制式作業標準及流程，方可建立完整坡地災害資料庫，供各主管機關及學術單位參考應用。. - IV -.

(12) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). ABSTRACT Keyword：assessment criteria, environmental risk, hillside community. The purpose o f this study are to establish the assessment criteria of environmental risk for the hillside communities. The study collected the rules and specifications for this issue to compare and analysis. We collected fundamental information including 6 sets disaster examples of hillside communities and 34 sets slope with no-disaster in the first year, and collected 30 hillside communities information. According the results of analysis, this study establish the preliminary criteria for the assess environmental risk for the hillside community. To compare this criteria and other specifications, the criteria are better than others. However, this conclusion needs more evidence to check and support, such as numerical analysis results and more cases.. -VII-. - VV -.

(13) 第一章緒論. 第一章緒論第一節前言台灣地區地狹人稠，經濟活動蓬勃發展，山地佔全島面積約 74%，以有限之平原、台地土地資源供給工業、農業、商業及休閒活動所需實嫌不足，故山坡地住宅社區有其出現之時空背景，民國八十年代為山坡地社區開發之最高峰。但由於相關法令之配套規定不足，業主對於專業認知不足，山坡地社區開發過程中，對於水土保持設施及邊坡保護工程常因陋就簡，甚至作出極為大膽之開發舉措。因此，八十年代發生多次山坡地社區災害事件，政府因此頒訂多項相關規定限制山坡地社區開發。近年來，山坡地社區開發案件雖已大量減少，然既有山坡地社區隨長期環境變遷、水土保持及邊坡保護工程設施老化，每當有地震及颱風來襲時，其災害之潛在風險日益增高。由於山坡地社區眾多，且其災害潛勢不一，若採全面遷移居民方式，不僅政府財力無法負擔，亦屬過度保守之舉。而針對山坡地社區進行全面評估檢討，了解各山坡地社區邊坡災害潛勢及規模，建立有效分級管理制度，為較為切實可行之方向。現行有關山坡地社區分及管理制度仍相當缺乏，最為一般所熟知為營建署之 A、B、C 山坡地社區分級，但其分級係以現有水土保持現況為主要主要依據。完整山坡地社區邊坡災害潛勢及規模分級應當包含 3 個部分，（1）周圍環境風險潛勢（2）水土保持設施現況（3）平日管理維護制度。而最為缺乏為周圍環境風險潛勢之評估方法，現有類似規定相當多，但缺乏量化之評估方法，較為接近者為水土保持技術規範第 147 條及 148 條有關坡地環境敏感區之劃設標準，但此一規定發展背景係針對大規模區域之評估劃設，是否適用於山坡地社區之開發運用，仍有待進一步驗證。故此，實有必要針對此一課題進行研究，以建立適用於山坡地社區之環境風險評估準則。. 1.

(14) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 第二節研究方法及內容本計畫為第二年計畫，第一年先蒐集國內相關法規，檢討分析各項法規值相關規定，整合建立初步評估準則，並與現地案例比較，以初步確認準則之適用性；第二年則為國內外相關理論之整理分析，擴大案例驗證及分析準則驗證分析等，進而建立完整評估準則，玆說明研究方法如下。第一年 1、相關法規檢討說明現行有關環境風險評估之規定以風險管理觀點出發，故所規定之準則大多偏保守，相關規定如建築技術規則之建築設計施工編第十三章有關山坡地基地不得開發建築認定基準之相關規定，所認定不可開發之情形共有 8 種，由於涉及建築開發，故認定標準頗為嚴格，例如平均坡度 30%不得開發，換算成坡角為 16.7°，即為最明顯之例子；此外，水土保持技術規範第 147 條及 148 條對於有關坡地環境風險之評估規定，規定坡度、沖蝕度及地質因子，並據以訂定環境風險率之評分，其主要用途為山坡地開發審查有關水土保持之審查依據，而與建築技術規則規定比較，所規定較為寬鬆。而上述兩項規則、規範為現行有關坡地開發最主要之技術規定，二者之間是否有競和、扞格之處，實有必要作一檢討，並可據以進一步發展合於山坡地社區環境風險評估準則。 2、案例檢討分析台灣地區坡地社區自 70 年代開始大量興建之後，於 70 年代末期逐漸有坡地社區災害案例傳出，而至 85 年林肯大郡災變震驚全國後，喚起社會大眾對於山坡地社區居住安全之注重。本研究除蒐集歷年重大坡地社區災變案例際 6 例，檢討其災變發生之原因，並利用社區週邊邊坡地形、地質因子相關資料做為驗證現行法規適宜性之資料。此外，本所近年進行有關山坡地社區環境災害潛勢之研究，現地調查所得之社區資料可作為本研究之驗證分析之用，第一年共計蒐集 34 處未發生破壞且未設有邊坡保護設施邊坡作為驗證分析。. 2.

(15) 第一章緒論. 3、建立初步評估準則經由上述法規、資料蒐集及分析後，並參考本所有關坡地社區環境因子危害度之研究，檢討整理後建立初步分析評估準則，主要建立準則將包括評估項目及配分權重，並據此做為後續分析評估之依據。第二年 1、文獻持續蒐集整理分析本年度針對大規模邊坡崩坍潛識之研究進行文獻蒐集，針對其中因子萃取、因子架構、評分權重進行有關蒐集整理，而建立因子權重之分析方法，則有不安定指數法、岩石工程系統法、類神經網路法、統計鑑別分析法、多評準決策之層級分析法等，各種方法均有其優點亦有其限制，本研究將蒐集有關因子分類及評分架構，並檢討分析，以與本研究初步評估準則作比較，進一步建立評估準則架構。 2、準則分析檢討本研究將針對評估準則因子及權重進行探討，以進一步修正評估準則。 3、案例分析及驗證本研究第一年所蒐集之邊坡驗證案例，有其地域性，而為擴大邊坡案例之蒐集以驗證評估準則之正確性，本計畫將再蒐集 30 處以上之單一邊坡資料進行有關環境風險之檢驗。. 3.

(16) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 第二章台灣山坡地社區災害歷史及成因台灣山坡地社區由於存有開發選址不當、施工品質不良及缺乏後續維護管理等問題，其災害歷史由來已久，但由於並未釀成重大災害，一直未能為社會大眾所重視，直至林肯大郡災變發生，喚起社會對於此一課題之重視，以下針對歷年大規模山坡地社區災害歷史及其成因作一探討。. 第一節大千豪景社區一、現地環境大千豪景社區位於台北縣新店市，社區為向西南方開展的河谷地形，有檳榔坑溪流經此處，社區位於檳榔坑溪右岸。社區東方的地勢較高，屬丘陵地，西方的地勢較低，為新店市區。由歷年來五千分之一航測照片基本圖可發現，本社區地形因人為開發行為，由河谷地形變為較平坦的開闊地。根據民國 71 年版之航測圖，該地為一河谷地形；在民國 75 年之圖版，大千豪景社區已在圖上清楚標出．檳榔坑溪溪谷已經填土，基地之填方截堵該溪，在基地上游形成積水區；民國 83 年之圖版可知社區均已開發完成，當時地形與目前地形極為相似。社區周圍丘陵地大部分為樹林，社區內地表較多草地，可知社區內的植生受開發影響，已非原始的植生型態。本社區之地層為中新世中期的石底層，由砂岩、粉砂岩、頁岩、含煤層構成，常呈砂頁岩的薄互層。在社區東方一公里左右，有新店斷層通過，社區的開發行為主要在河谷中，以開挖邊坡的土石回填進行整地，填方土雖經夯實，但土石之間多留有孔隙，不僅容易產生沉陷且易受地下水流掏空地基。根據台北縣政府及建設公司提供之資料顯示，基地部分區域為檳榔坑溪溪谷以挖方土石回填，該填土高度可能高達 20~30 公尺左右。原設計將社區上游河谷視為一滯洪洪池，暴雨時若箱涵無法有效宣泄地表水，則利用滯洪池調配地表逕流，並要求於基地上游架設抽水設備，以抽取屯堵於上游河谷. 4.

(17) 第二章台灣山坡地社區災害歷史及成因. 的地表逕流至明渠排放。但建商逕自在填土區下方埋設直徑 80 公分之預鑄混凝土(RCP)2 支，亦埋下日後坍陷崩塌的禍因。二、災變成因分析地面坍陷災變發生後，縣府委託台灣省大地工程技師公會進行勘查，勘查所得之現象如下：（一）坡面滲漏大量地下水緊鄰社區活動中心的邊坡坡度大約 30 度，部分表土已沖刷裸露。 2 支直徑 80 公分之預鑄混凝土管淤塞，完全沒有水量流出，而且大部分之水量係由坡面及坡趾處滲出，顯示地下可能隱藏著水脈或豐富的地下水。（二）坍陷區附近產生多道裂縫勘查現場發現沿著活動中心建築物周圍地上，包括網球場、籃球場皆有明顯之裂縫，裂縫係平行下方邊坡之方向，有邊坡不定之虞。（三）排水系統與原設計不符上游之截水措施並未發現 1.8 公尺×1.8 公尺之排水箱涵，而係在更上游處發 2 支直徑 80 公分之 RCP 管，該排水管呈上下排列。 1.根據透地雷達及二極電探結果顯示，坍陷區附近地層之疏鬆區域較現有坍陷範圍為大，深度最大可達地表下 20 公尺左右，研判結果認為現有之緊急回填並未將地層內之空隙完全填滿。 2.活動中心方方發現有一顯著疏鬆區存在，寬達數公尺，深約 10 公尺，研判有可能是另一潛在較大孔洞之位置。 3.根據二極電探沿原山谷方向探測結果，顯示距邊坡約 30 公尺處，於地表下約 20 公尺存在一寬約數公尺之疏鬆區域，研判結果認為疑似排水箱涵或涵管斷裂淘空之位置。. 5.

(18) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 第二節大台中華城大台中華城（柯林頓山莊）位於霧峰中正路，約在省議會南方 2 公里處，屬於台灣西部麓山帶之西緣。一、現地環境大台中華城位在一向西傾斜的山坡之上，根據現地調查，大台中華城周邊未開發山坡地坡度約為 33.7 度，後方山脊澹高度約 130 公尺，主要覆蓋植生為竹、相思林與五節芒。柯林頓山莊基地長軸呈北北東-南南西走向，南北長約 150 公尺，東西最寬約 100 公尺，大致可分為三階，最高一階約 82 公尺，中階高約 75 公尺，下階高約 66 公尺，社區上下高程差約為 24 公尺。大台中華城座落上新世的錦水頁岩之上，錦水頁岩新鮮時呈深灰色，常夾有暗灰色透鏡狀砂岩層或粉砂岩層，岩性緻密呈塊狀，但強度脆弱，易受侵蝕。二、災變成因分析根據此次災變成因結果發現，大台中華城所位在之邊坡受斷層截切，下緣之擋土擋土牆遭破壞，局部可見斷層泥出露，顯然斷層在此重覆活動，此坡地社區係由斷層崖整地後建成。未來仍甚可能再因斷層活動而受變動。此外，斷層切過山坡地除造成直接破壞之外，尚可能在斷層附近（尤其是上盤）造成大小不等之裂隙或土石移動，再結合降雨或人為開發等因子，能造成附近的二次災害。因此，該山莊於斷層出露處利用鋼軌橫版條方式緊急處置，以防止坡地下滑，大量土石滑落至下方道路影響交通。. 6.

(19) 第二章台灣山坡地社區災害歷史及成因. 第三節健康博市健康博士位於基隆市深澳坑路，與西北方的基隆港相距約 1.5 公里，北邊坡地闢有環山的立德路，東緣為「美的世界」社區，南側緊臨深澳坑路。基地面積約一公頃，由文心建設公司委由友聯建築公司興建地上十六層地下兩層之大廈式住宅。一、現地環境基地北側為一呈南北走向的小山嘴，在山嘴尾端接近基地的坡面走向轉為略呈東西方向，坡面向南傾斜，坡度約 20 度，與地層位態一致，屬於順向坡。滑動的山坡上有立德路通過，崩塌發生時該道路亦因地層滑動而陷落中斷。本區的地質屬中新世石底層的八斗子段，由砂岩、粉砂岩、頁岩和薄煤層構成，本層中最常見的特殊岩層為層厚數公童到數公分由黑灰色頁岩和白色砂岩或粉砂岩所組成的砂頁岩薄互層，容易受風化及侵蝕作用影響，使得岩體變為軟弱。層面位態為 N78。E/22。S。本區岩層有二組節理，一組走向為 N70。W，節理密度自 30 公分至 1 公尺；另一組走向在 N20。E，節理密度自 60 公分至 2 公尺。此二組節理皆有陡直之傾角，其裂隙成為地表水滲入滑動面的通道，和本次地層滑動有極大關係。在滑動崩崖輿滑動體之間的滑動面為頁岩，在新鮮的滑動面之上，則為風化程度高的厚層砂岩與砂、頁岩互層組成的崩滑體，並且在靠近坡面邊緣部份有土壤化的現象。二、災變成因分析由於民國八十七年八月十七日之前的地震及下雨，該基地擋土牆多處滲水。山下住戶向市議員陳情後，要求建商處理，建商適時回應並且暫停施工。晚間六時三十分，基地北側的順向坡面突然滑動，最上方的一片高十餘公尺、寬三十餘公尺的擋土牆崩塌，立德路下方陷落，面積約一公頃。山坡上的立德路亦因地層滑動而陷落中斷。土石流湧入基地內，覆蓋部份施工中的一樓. 7.

(20) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 地板；東側施工中擋土設施破壞，且山谷填土下滑後，順向坡岩層失去底部支撐，也跟著下滑。教孝街三巷 43、45、47 及 49 號四戶前院被土石掩埋，教孝街一巷之單號及雙號共十四戶也部分受波及。此次崩塌事件導致四棟民宅外部結構嚴重龜裂損壞，並有兩人受傷。木區地層滑動的原因為順向坡的坡腳遭人為切除，最後在擋土結構設計不足以抵抗整體下滑的力量時，造成大規模滑動，為順向坡滑動的典型案例。健康博市建築基地緊臨高陡之開挖邊坡，但卻未預留適當之安全緩衝距離，崩塌發生當時，土石流湧入基地內，並覆蓋部分施工中的一樓地板，若這種情況發生於完工居民住進之後，則後果更不堪設想。. 8.

(21) 第二章台灣山坡地社區災害歷史及成因. 第四節林肯大郡一、現地環境林肯大郡位於基隆河北岸，一系列向南傾斜的豚背嶺地形之南坡面上，根據農林航測所民國七十五年出版五千分之一航空像片基本圖，顯示林肯大郡開發前西北側山脊的海拔高度為 100 公尺，斜坡上方的坡度約 30。，與地層傾斜角度一致；斜坡下方的坡度則較為平緩約為 20。，其上並無明顯的蝕溝發育，坡面大致完整。從民國八十三年的航空像片基本圖顯示，本區正在進行大規模的挖填方工程，後方山脊的高度已由 100 公尺降到 90 公尺。另外。判讀航測所於民國六十八年所拍攝的航空照片，得知在斜坡頂部有一些殘存的舊崩崖，不過以當時植生茂密的情形推測，似無活動的跡象。林肯大郡工址原位於一山谷地形內，集水區面積約 62.65 公頃，地表逕流匯流集中於山谷，再流入西南側北港溪內，開發前基地之主要排水路為原山谷坑溝，然經人為之開墾整地，原坑溝已被回填，僅留設箱涵排水系統將逕流導至下游北港溪內，溪流由西北向西南圍繞基地周界，向南流入基隆河內。本地區原植生型態以相思樹及五節芒為強勢樹種，而背陽之山坡則密佈蕨類，現場多數之草生植物係後來整地所生長。二、災變成因分析災變發生係由於雨水入滲弱面，造成剪力強度下降，而預力地錨由因設計及施工不良，未能發揮預期之作用，最後邊坡之全面坍塌破壞，擋土設施衝入民宅（如圖 2-4-1 所示），造成嚴重死傷。綜合相關調查與分析結果，造成此災變的主要原因歸納如下： 1.地質條件不佳：由整地前地形圖可以發現，滑動區屬於標準的順向坡地形，岩性為砂頁岩互層，層面傾角約 30。，因此只要斜坡的坡角大於互層間之弱面摩擦角，便具有高滑動的潛勢。過去有類似的滑動歷史，從過去滑動後殘留的崩崖依然存在的情形，顯示該處屬於不穩定. 9.

(22) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 的山坡地。 2. 忽視災變前兆：邊坡之地錨已有部份脫落的現象，且排水孔排水不良，乃補打地錨。民國八十三年三月十二日社區管理委員會發現二區北側擋土牆有龜裂及水泥塊剝落現象。民國八十六年六月底，再於三區發現錨頭脫落，補打 5 支地錨，此皆順向坡滑動的前兆，但未能使建商與居民重視，發揮營建管理的功能，因而致災。. 圖 2-4-1 林肯大郡北側邊坡西半部坍塌情形 (照片來源：台灣省大地技師公會提供). 10.

(23) 第二章台灣山坡地社區災害歷史及成因. 第五節米蘭山莊一、現地環境米蘭山莊係位於沿東西向發育之熔岩台地的東北側邊坡，海拔高度為度約六十公尺，未整地前之原地形是由一個山坡與一個開口淺的山谷所構成的坡地地形，其高差約為 35 公尺，平均坡度約在 30。~40。左右。地層岩性屬凝灰角礫岩，在岩石強度上頗為軟弱，而且在該坡地地形發育的過程中，不斷的受到海水侵蝕作用的影響，使得本區域中凝灰角礫岩分佈的坑谷地形，都以寬平為其共同特徵。木區植生種類為一般之低矮灌木，山莊前溪谷兩側邊坡的土地利用原本是屬於農業用地，但在人口增長的情況下，導致山坡地的開發日益舉盛，坡地社區的開發往住需要進行大規模的整地工程，同時也破壞了鄰近地區的地表植生。目前此坡地附近已有多處地方闢建為高級住宅區，植生面積在 15% 以下，且多屬於草本植物，根部淺短。在民園七十六年，琳恩颱風肆虐期間發生崩塌之後，北側溪谷在此邊坡的坡趾位置形成本段流道內曲度最大的 U 型曲流，由此顯示出該處邊坡很可能長時間受到強烈的河岸侵蝕作用本區所出露的岩層劃分為火山岩類，岩性上屬於更新世大屯火山群之「凝灰角礫岩」，無明顯層理，主要由凝灰岩及凝灰角礫岩所組成。因岩層風化劇烈，凝灰角礫岩風化後變成為紅土，其野外產狀為安山岩質角礫混合紅色土壤。風化後所形成的紅土，在土壤性質上頗為黏稠，屬於鬆散、角礫狀、中厚層、淘選差且非均質的高度風化砂質黏土，富含黏土礦物。黏土礦物的特性是在吸水後易產生膨脹效應，破壞土體完整性、降低其剪力強度，且富含黏土礦物的土壤，其透水性差，不易讓降雨滲透，形成地下水排出，因此更易受到雨水沖刷或河川侵蝕，具有土壤沖蝕之隱憂。在坡腳近溪處，曾發現有黑灰色風化之泥岩伏於凝灰角礫岩之下，兩者間之關係顯然是不整合。該泥岩所屬之地層不詳，但因其層理近於水平，故. 11.

(24) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 可能為更新世之大南灣層。. 二、災變成因分析本次災害發生坍滑的主要原因說明如下， 1. 地質條件不佳：從民國六十七年航空照片判釋發現，該基址及其附近山坡有舊崩塴之跡象，概示本區為山崩高潛感地區。崩塌地區之岩層為風化劇烈之凝灰岩及凝灰角礫岩，風化後形成較為軟弱之黏性土壤，其抗剪強度小、透水性差，易受到侵蝕作用影響。水份一旦滲入後，極不容易排出，強度也因而大幅減弱，遂增加擋土牆所承受之壓力。 2. 溪流侵蝕：於發生崩坍之邊坡之坡趾有一曲度甚大溪流通過，由此推知，此一無名溪流長期間侵蝕、掏空坡腳，洗掘基礎，使邊坡上方土石於失去支撐情形下，發生崩落、進而導致邊坡崩坍。. 12.

(25) 第二章台灣山坡地社區災害歷史及成因. 第六節. 白雞山莊. 本研究區域位於台北縣三峽鎮白雞地區之山坡地，由省卜道台三線公路接北 108 號縣道，過醒心橋後，往南直上社區公路，即可抵達研究區域。本區域包括「自然清靜」、「合歡」、與「萬代福」三個不同的社區。本次災害事件則主要發生於「萬代福」社區。. 一、現地環境根據台灣省政府建設廳發行之「環境地質資料庫」，將可能發生邊坡不穩定的地區依其嚴重度分為五級。台北縣三峽鎮白雞山莊社區因其山坡陡峻、侵蝕嚴重和地質鬆軟而被列為第五級之「高山崩潛感區」。依附近居民所述，發生坍方的區域局現在原為河谷地，建商為了開發社區，將附近山頭挖出的土堆直接填入河溝，受損區域面積約 4500 平方公尺。根據五千分之一航測照像基本圖研判，河溝原為向東北方展開之侵蝕河溝，北端有溪流流經，河溝坡度約為向北煩斜三十餘度。社區兩側仍為茂盛之闊葉林，社區內因人工開挖而改種少許之行道樹。現今崩塌範圍內則為雜草叢生及少許灌木散佈其間。離基地最近且較具規模的斷層僅有距南方約一公里的新店斷層，因此並無基地位於斷層或構造脆弱帶之上的威脅。地質上本區地層岩性屬於桂竹林。層之泥質砂岩與泥岩互層，上覆沖積層，地層走向約為北 40。西，向南傾斜 60。，故此社區群基地乃住處於逆向坡上，而無大規模順向坡滑動之虞。二、災變成因分析民國八十四年六月二十五日 14 時 59 分宜蘭南方 20.5 公里的陸地上，發生深度 44 公里之深層地震，規模達 6.5。台北縣三峽鎮山坡地的白雞山莊，幾分鐘內白雞路六十八之二六三、二六五、二六七、二四三及六十八之二及四號(連棟)五棟樓房，因地震後地層滑動，往山谷底滑動，其中二六三號整個被土石埋住。另一排八棟別墅，也因地基下滑而房屋龜裂，道路亦隨之剪裂流失（如圖 2-6-1 所示）。. 13.

(26) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 由災害現場之實地勘查，再配合發生破壞情形研判，其發生破壞原因說明如下： 1. 地表水的入滲及地下水之影響：基地全區缺乏排水設施，更遑論造價昂貴之地下排水設施，居民指出下雨時會有地表逕流四處漫流之情形如（如圖 2-6-2 所示）；崩塌區正南方小山脊上之高壓電塔下設有社區水塔。此水塔之水是由山脊後方溪水抽取而來，因無法自動切斷抽水設備，故水塔內的水往往日夜溢流而出，因而提供雨水以外之地表入滲水源；崩塌地的上緣除邊坡後壁外，新的張力裂縫有已產生，皆為地表水入滲之良好通道。 2. 河流侵蝕作用：河流於彎曲處，因水流之侵蝕作用，使得凹岸產生側向侵蝕，河岸被淘空如（如圖 2-6-3 所示），引起岸坡滑動，引起邊坡滑動。現場調查基地出口處一帶（原山谷之出口），可見溪流蜿蜒而過，凹岸即是填土山谷之擋土牆位置，且擋土牆業已崩壞。 3. 擋土牆抗滑設施不當：基地僅使用簡單之漿砌卵石擋土牆，其在上方側向土壓力及下方河流侵蝕雙重作用下，擋土能力顯然是不足的。 4. 地震的影響：現場基地四周並未發現有噴砂冒水的情況，或出現圓形或橢圓形的陷坑。從建物於地表上做長距離順向滑動，且有建物沈陷的情形研判，由地震造成含飽和地下水之填土地基承載力喪失，發生地表滑動，應為本次發生崩塌最重要之因素。. 14.

(27) 第二章台灣山坡地社區災害歷史及成因. 圖 2-6-1 地震造成台北縣山峡鎮白鷄山萬代福社區邊坡崩塌全景 (照片來源：台灣省大地技師公會提供). 圖 2-6-2 道路缺乏橫向截流溝，地表水四處漫流 (照片來源：台灣省大地技師公會提供). 15.

(28) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 圖 2-6-3 坡趾處之河流直接衝擊坡趾部 (照片來源：台灣省大地技師公會提供). 16.

(29) 第二章台灣山坡地社區災害歷史及成因. 第七節. 災害成因檢討分析. 根據所蒐集之坡地社區災害資料結果顯示，坡地社區災害成因可分為基地與基地外之因素，而基地外之致災因素主要為環境因素，而基地內雖主要為設計、施工不當等人為因素，但究其原因，仍與原先選址不當有密切關係，即為原先環境因素有關，玆整理檢討其災害成因如下。一、地質因素：由案例資料顯示，地質因素為災害成因之最主要原因，直接造成災害者計有汐止林肯大郡、淡水米蘭山莊、台中柯林頓山莊、基隆健康博士社區。其中，汐止林肯大郡與基隆健康博士社區災害主要因施工將順向坡坡腳砍除，而形成順向坡滑動所致；台中柯林頓山莊係因車籠埔斷層通過，於 921 地震時產生災害；淡水米蘭山莊除附近有老舊崩坍地外，地質主要為火山凝灰岩，其岩性並未經過變質作用，膠結力甚差，受長時間風化作用後，極易發生災害。由災害發生原因檢討，雖大部分災害成因係發生於基地內，而選址過程忽略地質因素，對於環境風險之評估不良所致。二、地形因素：地形因素主要包括坡度、坡面侵蝕及山谷地形等因素，而上案例中，災害發生之成因中，與坡度之直接關聯極小，而林肯大郡及健康博士社區之案例中，主要因素仍為順向坡滑動。而坡面侵蝕與山谷地形之影響案例為大千豪景及白雞山莊，山坡地常有許多小河，平日為乾涸狀態，但豪雨時則成為溪流，而由於地形陡峭，河川侵蝕、攻擊作用明顯，若坡地社區過於鄰近，常因此而發生災害。三、人為因素：上述案例除台中柯林頓山莊因斷層活動導致破壞外，其他案例均與人為因素有關，僅程度不一有所差別。如林肯大郡即為最明顯之例子，而他案例亦同，然究其原因，仍與原先選址不當、忽略環境風險，有著極大關聯。此外，設計、施工不當亦為重要原因，如林肯大郡、健康博市災變均為順向坡坡腳遭砍除，而最後導致破壞，嚴重忽視環境風險之嚴重性。. 17.

(30) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 第三章邊坡崩坍潛勢因子造成邊坡崩坍之力學因素為外部剪應力及內部土（岩）體之抗剪強度，當剪應力大於抗剪強度時，即會發生邊坡崩坍，而造成邊坡崩塌影響層面廣泛，可能影響邊坡穩定之因子亦相當繁雜，玆將過往研究曾提出邊坡崩塌相關影響因子，說明如下。. 第一節崩坍因子李三畏(1984)認為引致邊坡塊體崩塌發生的因素，一般可分為潛在因子與誘發因子，潛在因子為山坡地本身之自然環境，如地形、地質、地下水、溫泉及地震等，誘因係誘發崩塌之因素，如集中性降雨、長期性降雨、地震及溪流淘刷等，以及人為開墾、開闢道路、社區、開墾土石礦等活動； Fookes(1985)認為構造環境、地質、地形及氣候等因素足以影響邊坡穩定；張石角(1987)則認為邊坡崩塌的主要誘因為雨水和地震，且邊坡崩塌涉及之相關因子共有八項，計有坡度、岩質、高差、地質構造與坡向之關係、土壤、不連續面之傾角、動態地形作用及水；Koukis & Ziourkas(1991)提出可能影響邊坡崩塌的因子有六十四項，包括動態的誘因及潛在的環境因子；誘發因子所指為直接引發山崩的環境因子，如降雨、地震等，潛在因子則是指邊坡本身具有潛在造成山崩的因子，如岩性、地形等。而由前述有關前人研究中，可將崩坍因子分為環境因子（潛在因子）及觸崩因子（誘發因子）兩大類，玆分述如下。一、環境因子（一）地形因子地形因子最常為學者研究用以作為探討邊坡崩坍之影響者，以邊坡坡度、邊坡區位及邊坡坡向等因子，玆說明如下 1、邊坡坡度由邊坡穩定之力學公式而言，坡度愈高，驅動力（剪應力）愈大、而抵. 18.

(31) 第三章邊坡崩坍潛勢因子. 抗力（剪力強度）愈小，故邊坡坡度愈大對邊坡之穩定有著愈不利影響。以往許多研究都曾探討邊坡坡度對邊坡崩塌發生之影響及關連性，說明如下： Campell(1974) 認為淺層邊坡崩塌事件多發生於坡度 18.4°~45° 之間； Keefer(1984)針對歷史記載 40 個著名地震引發邊坡破壞之案例進行統計，彙整出引發各種不同邊坡破壞類型之邊坡最低坡度關係；Tibaldi 等人(1995) 針對 1987 年南美厄瓜多爾安地斯山之地震引發邊坡破壞案例進行研究，其結果顯示於地震所引發之邊坡破壞案例中，邊坡坡度的影響並不顯著，但卻與邊坡坡向有明顯的關連性；Rodriguez(1999)曾彙整過往邊坡破壞案例發現，欲引發岩石塊體墜落行為，邊坡坡度必須在 35 度以上才會發生；而欲引發岩石塊體滑移行為，邊坡坡度必須在 55°以上才會發生；Mario 及 Randall(2000) 針對 1994 年美國加州地區地震引發之邊坡崩塌案例進行研究，發現邊坡坡度介於 26 至 30 度時具有最大之總邊坡破壞累積面積，邊坡坡度介於 36 至 40 度時具有最多的邊坡破壞案例數量，而邊坡坡度介於 46 至 50 度時之邊坡破壞密度最高；Keefer(2000)針對美國加州地區因地震所引發的邊坡破壞案例進行統計研究，其發現邊坡坡度越大，具有越高之邊坡破壞數量；李三畏(1984) 認為台灣山坡地區坡度在 31 至 61 度之間最容易發生崩塌；游中榮(1995)以地理資訊系統對北橫地區之邊坡破壞潛感度進行研究，發現邊坡坡度介於 30 度至 70 度之間最易引發崩塌行為；胡蘇澄(1997)利用 GIS 評估七家灣溪流域過往發生之崩塌危險區，於其研究區域中，發生於邊坡坡度超過 45％以上之崩塌累積面積佔全總崩塌面積的 91.6％；Crosta(1998)認為在義大利 Alpine 地區，淺層崩塌大多發生於坡度 25 度至 40 度之間；黃臺豐(1999)研究 1998 年瑞里地震所誘發的山崩，發現大部分瑞里地震之邊坡破壞案例都位於坡度超過 55 度以上之邊坡；洪如江等人(2000)依據草嶺、九份二山、九九峰及中橫公路谷關德基段之崩塌案例資料庫分析，認為百分之九十的破壞發生在坡度大於 45 度以上；廖軒吾等(2000)針對集集大地震所引發之邊坡破壞案例進行研究，發現大部分山崩案例都發生在坡度超過 55％以上之區域，而邊坡坡度超過 100％時，則山崩案例有明顯增多之趨勢，；陳樹群等(2005)探討 1999. 19.

(32) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 年集集地震於南投縣九九峰地區引發之邊坡崩塌現象，發現邊坡坡度介於 30 度至 60 度間之崩塌案例佔總崩塌案例之 62.5％。由上述研究結果顯示，坡度愈大對邊坡穩定有著不利影響，此一結論殆無疑義，然而坡度愈大之邊坡其表面崩積或風化土層厚度愈小，且土層結構中大粒徑顆粒也較多，其摩擦角可能較大，故其穩定性是否隨坡度成等比例下降仍有疑義；此外，前述研究有關高坡度邊坡發生破壞有許多屬於落石或岩體崩落之破壞形式，而此類破壞形式其破壞損害屬於小規模，與中大規模動所造成之損害仍有一定差距。 2、邊坡坡向此一課題之研究主要在於探討邊坡坡向對於邊坡穩定之影響，理論上邊坡滑動或崩落僅能朝向自由面發生，邊坡坡向應非影響邊坡穩定之要素，而此類研究主要係基於地震發生時，由於震波具有方向性，當邊坡之自由面方向與震波方向一致時，邊坡發生破壞之機率自然遠大於其他方向邊坡，此應為邊坡坡向會影響邊坡穩定之主要原因，例如黃臺豐(1999)研究 1998 年瑞里地震所誘發的山崩，發現邊坡破壞之案例多分佈於北、西北、西、西南及南等五個坡向上；廖軒吾等(2000)針對集集大地震所引發之邊坡破壞案例進行研究，發現邊坡坡向為南及西南之邊坡，其崩壞比例有明顯增加之趨勢。 3、坡面沖蝕度邊坡坡面常因降雨及坡面逕流而形成蝕溝，而坡面逕流會向蝕溝匯流，而加大沖蝕情形，蝕溝不斷擴大常因此而發生災變，例如林口台地邊緣曾因沖蝕溝擴大而導致土石崩落，造成下方民宅受損之事；而又如邊坡上常有許多因沖蝕形成之野溪，平時處於乾涸狀態，而於豪雨狀態下，地表逕流匯集常誘發河岸崩坍、土石崩落，前述災害案例如大千豪景即為明證，故蝕溝發育情形應為邊坡風險度之另一項重要指標。（二）地質因子地質因子係指地質活動所造成土層及岩層之特性，對於邊坡之穩定性影響十分重大，而台灣地區地質構造十分年輕，而形成台灣島之蓬萊造山活動. 20.

(33) 第三章邊坡崩坍潛勢因子. 仍持續作用，影響所及高山邊坡構造破碎，而易造成邊坡破壞現象，有關地質因子對邊坡穩定之影響研究眾多，玆簡述如下： Keefer(1984)認為地震所誘發的山崩多發生在膠結不良或多節理面之地質；張石角(1995)以工程地質觀點將台灣東部地區歸納為三個主要分區：硬岩區、軟岩區與沖積扇階地，各分區主要的崩塌類型，在硬岩為落石、軟岩為弧型地滑、沖積扇階地則是土石流；游中榮(1995)於北橫地區進行山崩潛感研究，發現以石底層、大寮層等沉積岩發生崩塌機率較大；黃臺豐(1999) 針對 1998 年瑞里地震所誘發的山崩分佈進行研究，認為岩體強度不佳的卓蘭層及錦水頁岩具有較高的山崩發生率；Keefer(2000)對 1989 年發生於美國加州的地震進行研究，發現山崩發生率與地層岩石分類的關係達到影響顯著，堅固而膠結良好的地層岩石分類有較低的山崩發生率；洪如江等(2000) 以統計方法分析集集大地震所誘發的山崩案例，發現超過 90%的邊坡破壞位於沉積岩及亞變質岩，但邊坡破壞案例的分佈情形與地震所引發的地表最大加速度分佈有一致的趨勢。二、觸崩因子（一）地震因子台灣位於環太平洋地震帶，處於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊交接處，地震活動相當頻繁，以根據鄭世楠（2004）統計結果，1900 至 2002 年台灣地區陸地發生規模 6 以上之地震共 46 次，對於台灣地區造成嚴重人命及財產損失，而地震對於邊坡壞之影響研究，說明分述： Tibaldi et al.(1995)對南美厄瓜多爾安地斯於 1987 年 3 月發生的地震進行研究發現，地震所誘發的山崩主要是受地表震動行為所影響，山崩分佈與等震度線所形成之橢圓趨勢相近；黃臺豐(1999)以衛星影像輔助探討 1998 年台灣嘉義瑞里地區地震所誘發的山崩分佈進行研究，其認為邊坡崩塌發生區域皆位於水平最大地表加速度超過 250gal 以上之區域，且多位於震央距離 15 公里以內；洪如江等人(2000)針對 1999 年集集地震所誘發的山崩進行統計分析，其認為地震所引發之地表震動可能為地震引致山崩的主要因素，而. 21.

(34) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 當垂直向地表最大加速度大於 200gal 且水平向地表最大加速度大於 150gal 的地震即可誘發崩塌；廖軒吾等(2000)針對 1999 年集集地震進行研究，其認為地表加速度超過 250gal 之區域，邊坡崩塌之崩壞比明顯地大於其他地區。（2）降雨因子降雨對邊坡穩定之影響主要在於雨水入滲增加土體單位重、提高孔隙水壓力，意即增加土壤（或岩體）所受之剪應力，而雨水入滲對於土壤顆粒及岩層弱面間產生潤滑作用，使摩擦角下降，因而導致剪力強度下降，此二項作用發生將進而影響邊坡之穩定性。以往許多研究針對降雨量及降雨強度對於邊坡穩定性進行探討，嚐試尋找引發邊坡崩塌之「臨界降雨量」，此一數值與土壤（或岩層）之組構相關，相關研究迄今仍未有較為明確之結果，相關研究如下分述： Lumb(1975)以香港地區邊坡崩塌案例進行研究，發現當日雨量超過 100 公厘或十五日累積雨量超過 350 公釐時，殘餘土就會再發生崩塌；高申錡 (1994)於阿里山公路沿線山區為研究區域之研究中發現，當累積雨量超過 150 公釐時即可能引發邊坡崩塌；洪如江(1996)以台灣脆弱坡地為例，如泥岩坡地、紅土臺地邊坡、順向坡等，其日臨界降雨量約為 300 公釐；Polemio and Sdao(1999)提出引發邊坡崩塌之降雨量門檻值概念，並利用重現週期之或然率歸納降雨量與邊坡崩塌之關係；Bell 和 Maud(2000)利用南非 Natal 地區單一均質砂岩區於 1970-1991 年間的崩塌資料，研究降雨因子與崩塌間之關係，發現當兩小時降雨量超過 100 公釐或 15 天累積雨量達 450 公釐時，皆會產生邊坡崩塌行為；Glade 等(2000)指出，引發邊坡崩塌的降雨特性在各地區皆有所不同，除了崩塌資料的完整性差異外，也會因地區物理條件不同而造成影響；陳紫娥(2000)研究花蓮溪及秀姑巒溪兩流域河谷沖積扇的土砂災害性質，結果發現在日雨量超過年雨量 1/7 或 300 公釐的降雨條件時，土砂災害發生率分別為 94%及 88%；另外，當三日累積雨量達平均日雨量的 24 至 30 倍時，致災率分別為 62%及 80%；Dai 和 Lee(2001)利用降雨量及崩塌案例進行統計分析，發現不同規模之崩塌行為與累積降雨量相關。. 22.

(35) 第三章邊坡崩坍潛勢因子. 第二節大範圍邊坡穩定分析及崩塌潛勢基於風險管理之需要，針對大範圍邊坡崩坍潛勢之分析有其必要性，然此無法以傳統邊坡穩定分析之力學方法進行大規模邊坡崩坍潛勢分析，故有許多學者以其他研究方法進行此一課題探討，而評估大規模邊坡崩坍潛勢之判識準則分析有以下重點：（1）崩坍因子之萃取（2）判識準則因子架構（3）判識準則因子權重，而相關研究玆說明如下，一、因子萃取張石角(1987)認為崩山涉及之相關因子共有八項，分別為坡度、岩質、高差、地質構造與坡向之關係、土壤、不連續面之傾角、動態地形作用及水；許琦(1989)將邊坡穩定影響因子分成地形、地質、環境及水文四個評估面向共十七個評估因子，並以模糊集方式進行山崩潛感分析；Gao(1991)以邊坡穩定與高程、坡向、坡度及坡型等四個地形參數，得出相關迴歸曲線，並以該曲線進行邊坡崩坍潛感分析；Hearn(1995)認為影響邊坡穩定之因子，計有地質構造、節理方位、岩石裂隙大小、岩石強度及風化程度等十個因子；蘇苗彬(1998)認為影響邊坡穩定性之潛在因子可概分為地形、地質及區位因子等三大類；林書毅(1999)認為影響邊坡穩定之因子計有坡度、坡向、岩性、地表覆蓋、距侵蝕溝距離、距道路距離及距斷層距離等七項因子，其以不安定指數方式估算邊坡崩塌潛感值；Lee(2001)利用地理資訊系統輔助分析該研究區域之邊坡穩定，其發現與邊坡穩定相關之參數計有：坡度、坡向、地形等高線、岩層構造、材料性質、集水區面積、土壤有效密度、土壤類形、土壤年代、土壤粒徑、植生密度及土地使用型態等 12 項，將每一因子經敏感度分析及利用迴歸統計方式得出邊坡崩塌潛勢預測之模式。二、因子評分及權重（一）不安定指數法本法主要以模式評估因子內所分類或分級之類別為對象，而計算所得之不安定指數可用來描述單一因子對所分析類型的坡地不安定程度，並利用不安定指數描述該坡地對該災害類型會發生災害潛感大小。其估算流程可分為. 23.

(36) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 三個步驟： 1、單一因子分析：包含因子的分級及分類、因子各分類等級之災害密度統計及因子各分類等級安定指數之計算等。 2、各災害類型之因子組合分析：包含分析因子的決定、因子權重之計算及各類型災害不安定指數之計算等。 3、各災害類型之聯合分析：包含坡地不安定指數之計算及坡地發生災害類型之預測等。而權重值是用以描述所有因子組合後，各因子對山崩潛感值之影響程度，若要以計量之方法計算權重，可分為兩個步驟： 1、各因子權重比較值之計算：利用分區統計而得崩壞個數所佔有百分比的變異係數，代表因子分類(級)發生崩壞機率的靈敏度，並以此衡量不同因子間對山崩影響程度。 2、權重值之計算：利用各因子間所計算出之變異係數，除以全部變異係數值之總和即可得該因子之權重值。其中 Wi 表第 i 個因子之權重值，Vi 表第 i 個因子之變異係數。而權重值(W1、W2.....Wn) 則為因子間對坡地安定之影響程度指標值，其範圍介於 0~1 之間，且和為 1。（二）岩石工程系統法本法起源於英國學者 Hudson 於 1992 年所提出之岩石工程系統(rock engineersystem, RES)，此一方法與岩體分類法頗為類似，而應用於大規模邊坡崩坍潛勢分析分析，則需再結合模糊理論或類神經網路概念以求得合宜之因子權重，評估，Jiao 與 Hudson(1995)曾於結合模糊集觀念與岩石工程系統進行邊坡穩定評估；Yang 與 Zhang(1998)亦曾結合類神經網路概念與岩石工程系統用於邊坡穩定評估。Hudson(1992)使用 20 個常考慮的影響因子對邊坡的危險度做了判斷；Castaldini 等人(1998)則利用岩石工程系統將地體構造、地震學、地質學、水文地質學、地形學、土壤力學及岩石力學等學門之研究結合對地震誘發之地表效應進行探討，以期能表現影響岩石邊坡靜態及動態穩定狀況的各種影響因子的複雜關係。. 24.

(37) 第三章邊坡崩坍潛勢因子. （三）類神經網路法類神經網路乃模仿生物神經網路的資訊系統，以人類自身思考演算方式的一種平行計算系統。類神經網路之優點在於其高度學習能力、平行的資料傳輸方式與良好的準確度，且具有分類、聯想、識別、普遍化的能力，應用範圍相當廣泛。而類神經網路技術運用於邊坡崩塌潛勢評估，一般採用倒傳遞類神經網路法，其為監督式之學習法則，乃為當前所有類神經網路技術中最廣泛被使用且最具代表性之方法。倒傳遞演算法是將一組樣本的輸入與輸出問題變為一個非線性最佳化的問題，其基本原理則是利用最陡梯度下降法以計算且調整網路權值，使輸出預測值與實際目標值間的誤差最小化，得到精確的學習，即透過此一學習訓練過程而得到有關因子評分及權重。（四）統計鑑別分析法統計學上的鑑別分析，為探討單一分類性反應變量對多個分析性解釋變數之統計分析模式。就統計學角度而言，鑑別相當於預測，藉由鑑別函數預測個案在反應變量(A)上之所屬組別。統計鑑別分析可分為費雪法、正典鑑別法與默氏法等三種，三種方法之理論及用途雖然各不相同，但最終的目的皆在建構鑑別函數，以協助預測。鑑別分析在實務上應用的非常廣泛，例如行銷、教育、農業、財務、金融機構之防劫等。將統計學之鑑別分析法應用邊坡穩定分析上，乃利用過往邊坡崩塌發生案例，以統計學之多變量鑑別分析，建構出一套預測邊坡破壞機率之方程做為將來山坡地開發之參考。以默氏法為例準確，其邊坡崩塌潛勢預測流程說明如下： 1、蒐集邊坡崩塌發生案例相關資料，確定可能影響邊坡穩定之因子。 2、將各影響因子分級並給予評分標準。 3、將各影響因子輸入 SAS 鑑別分析程式，經分析瞭解各影響因子對過往邊坡崩塌發生案例之相對重要性及顯著性。 4、以各影響因子之權重求取影響邊坡穩定之鑑別函數，得出之鑑別函數必須通過統計學之假說檢定。. 25.

(38) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). （五）多評準決策之層級分析法層級分析法乃為美國匹茲堡大學著名運籌學家沙堤教授 (T.L. Saaty)(1970)所發展之決策評量方法，層級分析法首重系統化與結構化之概念，將系統分解為數個層級，並排定各層級間之關連性，建立方案與屬性間之層級關係，並利用此層級關係分解原本複雜問題為數個過程，可讓決策者在面對多目標之決策問題時，可經層級關係瞭解各問題層面，再解決原不易處理之多目標之決策問題。而層級分析法運用於自然界之邊坡崩塌潛勢預測上，則方案之決策者即為研究者，方案之驗證即為邊坡過往崩塌發生案例，其運用方法如下： 1、經由專家問卷法或過往文獻蒐集法，篩選影響邊坡穩定之相關因子。 2、建立各因子間之層級關係。 3、以專家問卷法獲得專家學者對各因子與邊坡穩定之影響關係，並以給定分數之方式量化專家學者認為該因子影響邊坡穩定之重要性。 4、將專家學者填寫之問卷數值建立成對比較矩陣。 5、經成對比較矩陣估算各邊坡崩塌影響因子之相對權重，並以研究區域過往邊坡崩塌發生案例，給定各細部因子之評分標準。 6、建立邊坡崩塌潛勢預測模式，並以過往發生案例為驗證資料。. 26.

(39) 第四章、環境風險法規及分析. 第四章、環境風險法規及分析國內現有有關山坡地環境風險之規定既有建築技術規則、水土保持技術規範，而農委會水土保持局所發布之土石流潛勢溪流亦含有環境風險之概念在內，玆說明分析如下。. 第一節建築技術規則建築技術規則係由內政部發佈，其內容包括建築物及附屬構造物、設施設計、施工之規則，而有關坡地環境風險規定為「建築設計施工編」之第 13 章山坡地建築第 262 條規定，條文中共計規定 8 種情形不得開發建築，由於係建築物之開發直接涉及民眾生命財產安全，故其規定頗為嚴格，玆分析其不得開發規定如下。 1、坡度陡峭者此項規定主要明定坵塊圖上平均坡度 30%以上者不得開發為建築用地，而平均坡度 30%之坡角為 16.7 度，此一規定頗為嚴格。然考慮某些特殊地質條件情形，此一規定仍有其需要，如(1)土石流發生之最小坡角約為 15 度至 20 度之間，(2)老舊崩坍地發生破壞時，其發生坡角亦可能低至 15 度。 2、地質結構不良此部分規定係明定 3 種情形，順向坡、平面地滑影響範圍內及地質破碎區域：第 1、2 項所規定可由地形及地質資料進行研判，其中有關順向坡係規定邊坡坡角大於 20 度且有自由端者，其上端滑動面影響區域內不得作為建築基地；而地質破碎區域則需進行地質鑽探，鑽取岩心試體，以求取岩石品質 (RQD)，做為判斷地質破碎與否之依據，而以 RQD 小於 25%作為判斷地質是否破碎之標準。 3、活動斷層此處係規定斷層周圍一定距離內不得開發，但國內並無發佈斷層位置之. 27.

(40) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 法定機關，經濟部中央地質調查所其執掌為負責調查工作，其發佈形式係以研究成果方式公佈，並非一般行政機關之行政命令，且現有活動斷層之調查成果精度仍嫌不足，雖有進行活動斷層槽溝試挖，但仍僅侷限部分斷層，而試挖長度又有限，整體而言，有關活動斷層之研究成果仍不足以作為山坡地建築開發管理之依據。 4、有危害安全之礦場及坑道主要針對因採礦而所留存之廢棄礦場及坑道，訂定不得開發建築之標準，而現有技術而言，並未有為大家所公認之礦坑位置探測方法，仍需有以往相關資料並輔以現地調查方可確定，然若無基本資料可作為調查之依據，實際執行認定時仍有其困難。 5、廢土堆廢土堆地質因未經固結壓密作用及人為夯實，土壤疏鬆故不可作為建築基地。然除一般所指之廢土外，另有昔日採礦所留下之廢棄礦渣，如基隆河沿岸、苗栗山區一帶此類廢棄礦渣為數眾多，而其中部分地區亦鄰近人口密集地區，有其開發建築之需求，故亦應包括考慮禁止開發範圍之內。 6、河岸或向源侵蝕山坡地之溪流因地形陡峭，水流之侵蝕、下切作用明顯，常因此掏空基礎，故規定一定距離內不得開發建築。 7、洪患由於山坡地地形因素、排水良好，故洪患之管制僅針對其週期需小於 10 年。 8、斷崖規定斷崖上下各兩倍斷崖高度 2 倍水平距離內不得開發。. 28.

(41) 第四章、環境風險法規及分析. 第二節水土保持技術規範. 水土保持技術規範係由農委會依據水土保持法所頒定，係作為審議山坡地開發時水土保持作業規範，並依據水土保持法第 33 條之規定「……. 未在規定期限內改正或實施仍不合水土保持技術規範者。」得處 6 萬元以上 30 萬元以下之罰鍰，故其有執行之法源。檢視相關內容，與環境風險相關者分別為第 147 條及 148 條，147 條主要為環境風險率之計算，148 條為環境敏感度之分級，玆說明其內容與本計畫相關者之分析與檢討。 1、環境風險率之計算水土保持技術規範 147 條所規範之環境風險率係由地質序數及地形序數所構成（有關條文如附錄四），如圖 4-2-1 所示. 圖 4-2-1 環境風險率之計算組成(摘自水土保持技術規範). 而相關之序數計算由坡度、坡面沖蝕度、岩體工程性質、岩層構造、土壤深度所組成，其組成如表 4-2-1 所示。其中，地質因子係分別考慮岩體工程性質（包括沉積岩、火成岩、變質岩）、岩層構造（包括順向坡、逆向）及. 29.

(42) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 土壤深度（覆土深度由 1m 至 4m 以上有不同分類），詳細定義說明請參見附錄。而根據 148 條規定，環境風險率 7 以下之環境敏感度為低，10 至 11 為高， 12 以上為極高。. 表 4-2-1 工程環境地形與地質序數表(摘自水土保持技術規範) 序數坡度(%) 序數沖蝕度序數. 地質因子. 0. ≦5. 1. 坡面平整. 1. I0A，I1A，I2A【I3A（無自由端者）】＊. 1. 5~15. 2. 蝕痕. 2. I0B，I1B，I2B【I3B（無自由端者）】＊ II0A，II1A，II2A【II3A（無自由端者）】＊. 2. 15~30. 3. 淺溝. 3. I0C，I1C，I2C【I3C（無自由端者）】＊ II0B，II1B，II2B【II3B（無自由端者）】＊. 4. 30~40 40~55. 4. 深槽. 4. I3A，I4A，II0C，II1C，II2C【II3C（無自由端者）】＊. 6. 55~100. 5. 舊崩塌地、煤渣堆. 5. II3A，II4A，I3B，I4B. 8. >100. 6. 新崩塌地. 6. I3C，I4C，II3B，II4B，II3C，II4C. 2、環境風險率之檢討前述環境風險率之計算應用於坡地社區仍有偏保守之趨勢，例如平均坡度達 100%以上者，序數評分為 8，以其坡面沖蝕度及地質因子評分均最低為例，則其環境風險率為 10，屬高環境敏感地區，但由檢討國內重大坡地社區災變案例顯示，大多邊坡災害之多發於平均坡度 55~100%之間，坡度 100%以上所發生之案例不多，且大多屬於落石、崩落情形。此外，舊崩塌地、煤渣堆及新崩塌地由再發生災變之可能性極高，故應用於山坡地社區環境風險評估時，此情形即應歸納為環境敏感度極高地區，無須進行其他評分工作，避免造成誤判。. 30.

(43) 第四章、環境風險法規及分析. 第三節土石流潛勢溪流. 水土保持局依據「土石流潛勢溪流係指經過調查，過去曾經發生土石流災害且未來仍有再次發生之可能，或雖無災害歷史卻有可能發生土石流災害之溪流。」之定義，全台共計調查 1420 條土石流潛勢溪流（截至 91 年為止），而引用該局有關土石流發生度評估指標說明如下。（一）有效集水面積：一定的降雨特性及地質條件下，集水面積的大小可以代表逕流水量及崩積物之大小，有效集水面積的大小與土石流發生的三個基本條件中之＂足夠的水供應＂有直接相關，又因有效集水面積乃指坡度 15 度以上的集水面積，其與＂足夠的坡度＂亦相關，故將有效集水面積做為誘發土石流危險度之重要評估指標。基準及得分如下： (1) A15 >50 公頃，W=50 (2) 15 < A15 < 50 公頃，W=30 (3) A15 < 15. 公頃，W=15. （二）集水區內岩體之岩性：土石流的發生與當地出露之岩石種類（岩性）有關，因為不同種類的岩體對水的透水性不同及其受應力作用後產生的擾動和破碎程度亦不相同，又土石流發生時，流動過程中對溪床造成側蝕及向下侵蝕所獲得的土石補充，因岩性之不同而會有所差異，其將使得土石流規模產生不同程度之擴大因而造成嚴重災害。因為抵抗侵蝕作用的能力亦因岩性而有所不同，故岩性實為危險度區分之重要誘發指標。而有關於土石流調查的統計資料在地質方面相當缺乏，所以參考日本建設省土木研究所調查日本境內土石流發生所處之地質所佔的比例結果及參考台灣地質之特性，而訂定. 31.

(44) 山坡地社區環境風險評估準則之研究(二). 的地質岩性之危險度基準（如表 4-3-1）。表 4-3-1 集水區內地質岩性危險度基準溪流所在之地質環境. 岩性分類. 評分. 廣域變質岩. W=10. 古第三紀沈積岩 ( 包括中新世岩層 ). 古第三紀亞變質岩. W=6. 新第三紀及更新世岩層台地堆積層 ( 全新世 ). 新第三紀沈積岩. W=3. 片岩，板岩. （三）通過集水區內之斷層長度台灣位處造山運動活躍的板塊帶，地質構造運動頻繁，岩體受擠壓之應力作用而呈現斷層、褶皺、破裂面等構造極為發達，因造山運動時地殼迅速抬升，河流下切與側蝕作用強烈，使得台灣山地地形陡峭、河川短而急促。在斷層和褶皺等地質構造附近的岩體，由於受到構造應力的作用，常有較發達的破裂面發育，其鄰近的岩體亦較破碎，有利於岩石的風化且易造成落石及崩塌的發生。因此，斷層和褶皺所導致的破碎岩體實為土石流發生的土石來源之一，故以斷層長度為誘發土石流之評估指標。因不同的潛勢溪流其集水面積亦不相同，為了比較其差異，將原定之指標三【通過集水區內之斷層長度】改為通過集水區內之斷層長度與總面積之比值 (I) 其基準預訂如下： (1) I > 1.5 W=10 (2) 0 < I < 1.5 W=6. 32.