坡地社區智慧防災系統研發驗證-推估社區整合型監測儀器安全管理值大尺寸試驗模型建置
Validation of Slope Community Intelligent Disaster Prevention System - Estimation of
Community Integrated Monitoring Instrument Safety Management Value Large Size Test Model Construction
主管單位:內政部建築研究所
郭治平1 鄧福宸2 謝佑明2 吳晉維1
Kuo, Chihping1 Teng, Fucheng2 Hsieh, Yoming2 Wu, Chinwei1
1明新科技大學防災技術產學研究中心
2國立臺灣科技大學營建工程學系
台灣地區因為地狹人稠,居住用地不斷往山坡地擴展。既有之坡地社區開發時間已久,當時之擋
摘要
土工法與材料不見得能夠適應目前之極端氣候,其設計之服務生命週期恐怕比預期短很多;加上並無 相關之檢測工作與監測設備,居民只能透過自主目視巡檢方式自保,然而隱藏在結構物或地層中之變 化,實在無法透過人力觀測得到,因此進行週期性檢測與監測勢在必行。本所多年來不斷針對「山坡 地社區智慧防災系統可行性研究」進行一系列研究,硬體開發之成果相當豐碩。然而實務操作上,受 限於近年來因示範場址無遭受較大之降雨或地震等天災事件,且示範場址皆位於社區,無法進行大尺 度之破壞型實驗,相關之破壞參數無法取得,成為本系列研究面臨之最大課題之一。另一方面由於市 面既有之監測設備成本高,自行開發之監測設備耐候性亦須檢驗,因此進行用於推估社區監測儀器安
全管理值之大尺寸試驗相當重要。結果顯示,於明新科大校園建置一座2M寬、4M長、3M高之土槽,
於內回填現地夯實土壤,模擬自然邊坡與人工擋土邊坡,並進行降雨模擬與相關邊坡安全數據監測,
包括降雨量、地下水位、地層變位、擋土牆傾斜度、裂縫變化等。結果顯示,在模擬降雨過程中,地 下水位會不斷蓄積至一個程度後,邊坡才開始滑動,相當符合實際狀況,這個時間差可以做為未來應 變預警的一個參考。另外本實驗採用相高紀錄頻率監測邊坡與擋土設施變化,皆可完整記錄,顯示儀 器之穩定度相當高。
關鍵詞:坡地社區、邊坡安全監測、大尺寸模型試驗、坡地安全管理
邊坡整體配置完成結果 大尺寸邊坡模型示意圖
前期計劃案成功整合各感測器至一個箱體內,除可節省現場建置成本外,也可降低維護與巡檢成 本。而耐候性與擴充性在本年度獲得驗證。本計畫中建置了大尺寸之邊坡模型,以及人工降雨裝置,
將同一監測裝置架設於邊坡模型外,並額外增加IPI等監測儀器,接著模擬重大颱風豪雨事件後,經現 場破壞情形與量測結果來看,趨勢上有符合預期結果,符合監測需求順利作動,精度與耐候性可維持 一定水準,並可進一步於各社區取得一定量之監測值後,客製並修正適合各社區之儀器安全管理值。