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研究生： 蔡宗成
Tsai, Tsung-Cheng
論文名稱： 台18線五灣仔地滑研究
A Study of Wu-Wan-Tsai Landslide, Taiwan Highway No18
指導教授： 黃景川
Huang, Ching-Chuan
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 土木工程學系碩士在職專班
Department of Civil Engineering (on the job class)
論文出版年： 2006
畢業學年度： 94
語文別： 中文
論文頁數： 224
中文關鍵詞： 地下水位 、地質調查 、地表位移 、地滑
外文關鍵詞： Landslide, groundwater level, ground surface displacement, geological survey
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    • 　　台十八線公路28k+900~31k+500之滑動路段，自民國71年通車以來，路面下陷、位移迭有發生，經多次修復與加固，未能有效改善。2003年6月26日發生地滑，造成31k+500處長約150公尺之路基滑失，經搶修後，繞道崩塌區頭部上方維持道路通行。
    　　為瞭解本路段地滑機制，並謀求因應對策，而進行研究。研究方法採降雨量、地下水位及地層變位量測，配合地表調查、地質調查、地電阻探測。根據量測的資料作關聯性分析，發現滑動機制主因是降雨及地下水之入滲導致地下水位升高，而南獨座溪向源侵蝕亦為此路段路基崩塌之原因之一。
    　　短期因應對策，以抑制南獨座溪向源侵蝕，並配合改善既有沖蝕溝，穩固坡趾，將地表逕流匯集，導引至南獨座溪，避免蝕溝下刷擴大或再生，並考量將30k+100之回頭灣提前迴轉為首要；長期則需進一步研究本區地下水脈及其流動方向、補注來源後，於正確位置設有效的橫向集水管、抽水井或排水隧道工程組合之排水工法，俾可有效抑制地滑，並提高本區道路沿線邊坡穩定性。

    　28K+900~31K+500 landslide section of Taiwan Highway No18, Since 1982 opened to vehicular traffic, the road surface occur continued settlement and displacement. Even though repeatedly to repair and reinforce, but couldn’t effective improve. Landslide happened in 6/26/1982, there was about 150-meter roadbed been destroyed at the location of 31k+500.After rush to repair, now made a detour on the top of landslide to keep the road in common use.
    　The study is to understand the mechanism of landslide and to look for the way to deal with the situation. Study method was survey rainfall、groundwater level and ground surface displacement and match up ground surface investigation 、geological survey and geophysical exploration. Base on the data of survey to analyze the relationship each other. Find rainfall and permeate of groundwater to result in the rise of groundwater level is main reason of the landslide mechanism, and then source erosion of the Nan Tu Tao river is one of the reason that occur the slide section roadbed to collapse.
    　Short-term tragedy is to restrain the source erosion and match up improve original erosion ditch, firm toe of slope, collect ground surface runoff lead to Nan Too Tao river, and let the turn round bend of 30k+100 to advance of time turn round. Long-term tragedy need to study the local groundwater、groundwater flow direction and supply source, then set up effective horizontal drain、drainage well or drainage tunnel at corrective location, that can effective restrain landslide and increase stability of slope road along the line。

    摘要 III 誌謝 VI 目次 Vii 表目錄 Xii 圖目錄 XiV 第1章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 研究動機 3 1.3 研究目的 3 1.4 研究方法 3 1.4.1 地表調查及資料蒐集 4 1.4.2 地質調查 4 1.4.3 降雨、地下水位及滑動面量測 4 1.4.4 滑動機制研判 4 第2章 文獻回顧 6 2.1 地滑 6 2.2 邊坡之應力狀態 6 2.2.1 邊坡之應力場 7 2.2.2 影響邊坡應力分佈之主要因素 10 2.3 滑動 12 2.3.1 旋滑體的識別與調查 14 2.3.2 滑動面調查 15 2.4 影響邊坡穩定性的因素 16 2.4.1 岩土類型與性質 17 2.4.2 地質結構 17 2.4.3 水文性質 18 2.4.4 地震 19 2.4.5 人類活動 19 2.5 台18線五灣仔崩塌地工程地質探查報告 20 2.5.1 標準貫入試驗與物性試驗 20 2.5.2 岩石單壓試驗 21 2.5.3 岩石弱面直接剪力試驗 21 2.6 坡地滑動監測結果判讀之研究 22 第3章 地表、地質調查 23 3.1 地表調查及資料蒐集 23 3.1.1 土地利用調查 23 3.1.2 既有設施調查 23 3.1.3 地表水文調查 23 3.1.4 地表裂縫調查 24 3.1.5 航照影像蒐集及判釋 25 3.2 地質調查 36 3.2.1 地層 36 3.2.2 地質構造 38 3.3 地質鑽探 39 3.3.1 鑽孔位置、數量及施作方式 40 3.3.2 地層分佈及性質 45 3.4 地電阻 46 3.4.1 原理 46 3.4.2 測線佈置 47 3.4.3 地電阻調查結果 49 第4章 降雨、地下水位及地層位移量測 53 4.1 降雨量量測 53 4.1.1 雨量計 53 4.1.2 日降雨量 53 4.1.3 月降雨量 60 4.1.4 降雨量分析 61 4.2 地下水位(水壓)量測 61 4.2.1 地下水位觀測井及水壓計 62 4.2.2 量測位置及期程 63 4.2.3 地下水位量測結果 64 4.2.4 地下水位升降分析 90 4.3 地層變位量測 93 4.3.1 傾斜觀測管及感應測棒 93 4.3.2 量測位置及期程 94 4.3.3 位移歷時曲線與管口變位 95 4.3.4 滑動面深度研判 118 4.3.5 位移分析 119 4.3.6 結構物傾度盤量測 126 第5章 綜合分析 129 5.1 排水與沖蝕 129 5.2 降雨及地下水位之關係 130 5.3 降雨與位移關係 133 5.4 地下水位與位移關係 137 5.5 降雨、地下水位與位移關係 137 5.6 地下水與地層岩體含水量相關性 139 第6章 滑動機制研判 141 6.1 地質構造 141 6.2 沖刷與向源侵蝕 141 6.3 降雨 142 6.4 滑動塊體及其周界研判 142 6.5 滑動塊體滑動之相互關係 149 6.6 滑動塊體對道路設施之影響 152 第7章 結論與建議 159 參考文獻 162 附錄A鑽探報告表 165 附錄B岩心照片 210 表目錄 表3.3.1-1鑽孔位置及深度表 43 表3.3.1-2現場鑽孔取樣及儀器埋設數量統計表 44 表4.2.3-1 地下水位觀測成果表（GWL.-M） 65 表4.2.3-1 地下水位觀測成果表（續）（GWL.-M） 66 表4.2.3-1 地下水位觀測成果表（續）（GWL.-M） 67 表4.2.3-2 地下水位觀測成果表（GWL.-M） 68 表4.2.3-2 地下水位觀測成果表（續）（GWL.-M） 69 表4.2.3-2 地下水位觀測成果表（續）（GWL.-M） 70 表4.2.3-3 地下水位觀測成果表（GWL.-M） 71 表4.2.3-3 地下水位觀測成果表（續）（GWL.-M） 72 表4.2.3-3 地下水位觀測成果表（續）（GWL.-M） 73 表4.2.3-4 地下水位觀測成果表（GWL.-M） 74 表4.2.3-4 地下水位觀測成果表（續）（GWL.-M） 75 表4.3.1傾斜觀測管基本資料 94 表4.3.3滑動面深度 118 表4.3.5-1傾斜觀測管之孔口合位移量與位移速率 119 表4.3.5-1傾斜觀測管之孔口合位移量與位移速率（續） 120 表4.3.5-2傾斜觀測管之孔口合位移量與位移速率表 121 表4.3.5-2傾斜觀測管之孔口合位移量與位移速率（續） 122 表4.3.5-3傾斜觀測管之位移量與位移速率表 122 表4.3.5-3傾斜觀測管之位移量與位移速率表（續） 123 表4.3.5-4傾斜觀測管滑動趨勢及方位表 124 表4.3.3傾度盤觀測結果 127 表4.3.3傾度盤觀測結果（續） 128 表6.4-1 N1~N4滑動塊體周界N、E座標 145 表6.4-1 N1~N4滑動塊體周界N、E座標（續） 146 表6.4-2 N5~N8滑動塊體周界N、E座標 147 表6.4-2 N5~N8滑動塊體周界N、E座標（續） 148 圖目錄 圖 1.1研究位置圖 2 圖1.2 五灣仔現況空照圖 2 圖1.4 研究流程圖 5 圖 2.2.1邊坡最大主應力、最小主應力與最大剪應力關係圖 8 圖2.2.2 坡面最大主應力與最小主應力跡線示意圖 9 圖2.2.4 邊坡內不連續面周圍之應力集中現象 12 圖2.6.1 C-9之合位移及深度圖 22 圖3.1.3 地表裂縫位置示意圖 25 圖3.1.5-1 民國六十六年航照圖 28 圖3.1.5-2 民七十八年航照圖 29 圖3.1.5-3 民國八十年航照圖 30 圖3.1.5-4 民國八十六年航照圖 31 圖3.1.5-5 民國八十九年航照圖 32 圖3.1.5-6 民國九十年航照圖 33 圖3.1.5-7 民國九十一年航照圖 34 圖3.1.5-8 民國九十二年航照圖 35 圖3.2.1 地層及地質構造 37 圖3.2.1-1 地層及地質構造A-A斷面示意圖 38 圖3.3.1 B1-B15鑽孔平面位置圖 40 圖3.3.1-1 鑽孔柱狀圖 41 圖3.3.1-2 鑽孔柱狀圖 42 圖3.4.1 地電阻影像剖面探測現場量測示意 48 圖3.4.2 地電阻配置圖 49 圖3.4.3-1 地電阻探測E1~E3成果圖 51 圖3.4.3-2 地電阻探測E4~E5成果圖 52 圖4.1.1 雨量計 53 圖4.1.2-1 93.4.1~93.6.30日雨量圖 54 圖4.1.2-2 93.7.1~93.9.30日雨量圖 55 圖4.1.2-3 93.10.1~93.12.31日雨量圖 56 圖4.1.2-4 94.1.1~94.3.31日雨量圖 57 圖4.1.2-5 94.4.1~94.6.30日雨量圖 58 圖4.1.2-6 94.7.1~94.9.30日雨量圖 59 圖4.1.2-7 94.10.1~94.10.31日雨量圖 60 圖4.1.3 93.4~94.10月累積雨量圖 60 圖4.2.1-1 水位觀測井安裝示意圖 62 圖4..2.1-2 水壓計安裝示意圖 63 圖4.2.1-3 電子式水壓計 63 圖4.2.2 水位、水壓觀測井及傾斜觀測管位置圖 64 圖4.2.3-1 B-1傾斜管水位升降圖 76 圖4.2.3-2 B-2水位觀測井水位升降圖 77 圖4.2.3-4 B-4水壓計水位升降圖 78 圖4.2.3-5 B-5傾斜管水位升降圖 78 圖4.2.3-6 B-6水位觀測井水位升降圖 79 圖4.2.3-7 B-7水位觀測井水位升降圖 79 圖4.2.3-8 B-8傾斜管水位升降圖 80 圖4.2.3-9 B-9水壓計水位升降圖 80 圖4.2.3-10 B-10水壓計水位升降圖 81 圖4.2.3-11 B-11水壓計水位升降圖 81 圖4.2.3-12 B-12傾斜管水位升降圖 82 圖4.2.3-14 B-14水位觀測井水位升降圖 83 圖4.2.3-15 B-15水位觀測井水位升降圖 83 圖4.2.3-16 C-1傾斜管水位升降圖 84 圖4.2.3-17 C-3傾斜管水位升降圖 84 圖4.2.3-18 C-7A傾斜管水位升降圖 85 圖4.2.3-19 C-10傾斜管水位升降圖 85 圖4.2.3-20 C-11傾斜管水位升降圖 86 圖4.2.3-21 C-12A傾斜管水位升降圖 86 圖4.2.3-22 04-1傾斜管水位升降圖 87 圖4.2.3-23 04-2A傾斜管水位升降圖 87 圖4.2.3-24 04-4傾斜管水位升降圖 88 圖4.2.3-25 04-2B地下水位升降圖 88 圖4.2.3-26 04-5地下水位升降圖 89 圖4.2.4-1 敏督利颱風水位急速上升測孔位置圖 91 圖4.2.4-2 常時水位等高線示意圖 92 圖4.2.4-3 敏督利颱風豪雨時水位等高線示意圖 92 圖4.3.1-1 傾斜觀測管 93 圖4.3.2 傾斜觀測儀器配置圖 95 圖4.3.3-1 C-1傾斜觀測管深度~位移圖 96 圖4.3.3-2 C-3傾斜觀測管深度~位移圖 96 圖4.3.3-3 C-7A傾斜觀測管深度~位移圖 97 圖4.3.3-4 C-10傾斜觀測管深度~位移圖 97 圖4.3.3-5 C-11傾斜觀測管深度~位移圖 98 圖4.3.3-6 C-12傾斜觀測管深度~位移圖 98 圖4.3.3-7 04-2A傾斜觀測管深度~位移圖 99 圖4.3.3-8 B-5傾斜觀測管深度~位移圖 99 圖4.3.3-9 04-1（A）傾斜觀測管深度~位移圖 100 圖4.3.3-10 04-1（B）傾斜觀測管深度~位移圖 101 圖4.3.3-11 04-04（A）傾斜觀測管深度~位移圖 102 圖4.3.3-12 04-04（B）傾斜觀測管深度~位移圖 103 圖4.3.3-13 B-1（A）傾斜觀測管深度~位移圖 104 圖4.3.3-14 B-1（B）傾斜觀測管深度~位移圖 105 圖4.3.3-15 B-3（A）傾斜觀測管深度~位移圖 106 圖4.3.3-16 B-3（B）傾斜觀測管深度~位移圖 107 圖4.3.3-17 B-8（A）傾斜觀測管深度~位移圖 108 圖4.3.3-18 B-8（B）傾斜觀測管深度~位移圖 109 圖4.3.3-19 B-12（A）傾斜觀測管深度~位移圖 110 圖4.3.3-20 B-12（B）傾斜觀測管深度~位移圖 111 圖4.3.3-21 04-1 傾斜觀測管管口變位量圖 112 圖4.3.3-22 04-4 傾斜觀測管管口變位量圖 113 圖4.3.3-23 B-1 傾斜觀測管管口變位量圖 114 圖4.3.3-24 B-3 傾斜觀測管管口變位量圖 115 圖4.3.3-25 B-8傾斜觀測管管口變位量圖 116 圖4.3.3-26 B-12 傾斜觀測管管口變位量圖 117 圖4.3.5 傾斜觀測管管口位移方向 126 圖4.3.6 傾度盤位置圖 127 圖5.1 沖刷侵蝕演變情形圖 129 圖5.2-1 93年7、8月日降雨量圖 130 圖5.2-2 94年6、7、9月日降雨量圖 131 圖5.2-3 04-2B水位觀測井水位升降圖 132 圖5.3-1 傾斜觀測管04-1管口變位量圖 135 圖5.3-2 傾斜觀測管04-4管口變位量圖 136 圖5.6-1 地電阻測線E2、E3、E5深含水層連線圖 139 圖5.6-2 31.5K崩塌前地下水自坡面滲出 140 圖6.4-1 滑動塊體、地表裂縫對應圖 143 圖6.4-2 滑動塊體位置圖 144 圖6.5-1 滑動塊體AA、BB剖面位置圖 149 圖6.5-2 N1、N4、N5滑動塊體A-A剖面示意圖 150 圖6.5-3 N3、N4、N5滑動塊體B-B剖面示意圖 151 圖6.6-1 N3滑動塊體位置圖 152 圖6.6.2 N3滑動塊體滑動後道路設施破壞情形 153 圖6.6-3 N6滑動塊體位置圖 153 圖6.6-4 N6滑動塊體滑動對道路設施破壞情形 154 圖6.6-5 N7滑動塊體位置圖 154 圖6.6-6 N7滑動塊體滑動四灣下邊坡地錨擋土牆破壞情形 155 圖6.6-7 N8滑動塊體位置圖 155 圖6.6-8 N8滑動塊體滑動破壞道路設施情形 156 圖6.6-9 N1滑動塊體位置圖 156 圖6.6.10 N1滑動塊體破壞道路設施情形 157 圖6.6-11 N4滑動塊體位置圖 157 圖6.6.12 N4滑動塊體破壞道路設施情形 158

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    15. 交通部公路總局第五區養護工程處（民國93年），台18線28.9K~31.5K地滑區調查、整治規劃及安全評估（二）
    16. 交通部公路總局第五區養護工程處（民國94年），台18線28.9K~31.5K地滑區調查、整治規劃及安全評估（三）
    17. 交通部公路總局第五區養護工程處（民國94年），台18線28.9K~31.5K地滑區調查、整治規劃及安全評估（四）
    18. Stacey, T.R （1970）, The stresses surrounding open-pit mine slope in Planning Open Pit Mine.

    下載圖示 校內：2007-02-09公開
    校外：2007-02-09公開
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