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創作區名稱: 中和安坑工程地質野外踏青

摘要:
中和安坑工程地質野外踏青
主編:
林銘郎
編輯群:
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目錄:
 ◆ 安坑隧道及萬應公廟前大石-葉致翔
 ◆ 安坑隧道北洞口-胡顧曦
 ◆ 稜線上的孤石-吳杰祐
 ◆ 洞口邊坡監測點
 ◆ 204高地-朱晃葵&蘇峰民‏
 ◆ 涼亭旁地層測繪單元-江誌偉
 ◆ 磐石社區-彭健豪

◆ 安坑隧道及萬應公廟前大石-葉致翔
 

萬應公

小豆子:我們終於到了南勢角的萬應公廟了,阿豪哥,我們不是帶了三種地圖嗎?那我們要如何在這些地圖上標示我們的位置呢?

阿豪哥:其實這個方法很簡單,首先在四周找2~3個易辨釋的目標點,如竹林中學或福德宮等,用羅盤將各目標點的方位角找出來,再從地圖上對應的目標點將方位角畫上,向前或向後延伸至一交點,那個交點就是我們所在的位置囉。

大榔頭:是呀,我們所帶的是南勢角地區的航照、地形、和地質圖。航照是俯視拍攝的實景照片圖,可分辦各景物的相對位置及比例大小等,地形圖則是顯示地表的高低起伏,而地質圖則標示地表地質特性及地層位態訊息。只要先標示出我們所在的位置,野外的調查就可事半功倍囉。

 

小豆子:喔…原來這些地圖可以提供這麼多資訊呀。哇,萬應公旁有三個很大的石頭耶,我在地科課本有讀過岩石有火成岩、變質岩和沉積岩三種,那麼這是那一種類型的岩石呢?

阿豪哥:這是沉積岩唷,在台灣主要是分佈在西部麓山帶。沉積岩主要的特徵有三個,第一是有層理面,第二是可發現生痕化石等生物遺跡,第三個是從岩石表面刮下的粉末,可觀查到石英、長石等較抗風化的成份。其他如波痕、雨痕等都是它的特徵唷。

大榔頭:阿豪說的很對,在萬應公旁的石頭上都可以找到這些特徵。以層面的判斷來說,其實這些岩石上有許多的條紋和破裂面,你們仔細看,可以找到多條成一組平行的條紋或節理面線形,而且線的兩側岩性不盡相同,這一組平行的線就是層面了。

阿豪哥:原來如此,可是地層層面是沉積物沉積時形成的紋路,應該是水平的才是,為什麼這些石頭上的層面看起來是斜的呢?

大榔頭:嗯,這是因為這些地層曾經受到大地應力的作用,因褶皺或斷層等影響而讓地層產生傾斜呀;或是這裏曾經發生落石和山崩,使得岩塊脫離地層變成孤石而有層面傾斜的現象。

 

小豆子:真有趣,層面的角度還有這樣的形成原因呀。既然如此,那我們要如何知道這三個大石頭是孤石?還是原本在這沒有移動過的原石呢?

阿豪哥:這應該是孤石,我想只要比對大石頭和附近露頭層面的走向和傾角,若相近則很可能大石頭就是原岩;若相異太大,則很可能它是有移動過的孤石。

大榔頭:嗯,阿豪的想法是對的,比對附近的露頭層面位態可以輕易的判別喔。

小豆子:那如果附近植被太密都找不到露頭,那我要怎麼判斷是否為孤石?

大榔頭:這個時候就要利用地質圖了,在地質圖上將你的位置定位後,再到圖上定點附近找到地層走向傾角的符號,比對後就可大致判所是否為孤石了。

 

小豆子:嗯,要善用地圖工具呢。有一件事我很好奇,這些大石頭是什麼時候生成的呢?

阿豪哥:這要先從地質圖上找到大石頭的位置所對應的地層名稱,再查台灣地層的年代分佈圖表才可知,目前我們的位置定位在石底層的砂頁薄互層(Stt)內。

大榔頭:是呀,石底層是第三紀中新世形成的,距今24百萬至37萬年間,如此可大約推算大石頭的生成時間。

 

 

安坑隧道南洞口

小豆子:安坑隧道南洞口附近的邊坡似乎都整治過了,我們可以由目測的方式知道整治區域的大小嗎?

阿豪哥:除非很有經驗的工程師,否則不容易目測的準,但我們可以利用手邊的量測工具如望遠鏡及傾斜儀做輔助,配合現場物件如路燈、里程牌等,可大略估算邊坡整治區的範圍大小。

大榔頭:阿豪所提的是一種估算的方法,較精準方式的還是應透過衛星影像圖或航照圖,先圈繪出整治的範圍,再以比例尺換算出實際的面積。當然利用GOOGLE影像圖直接計算也是個不錯的估計方法。

 

小豆子:喔…那這裏的邊坡是順向坡還是逆向坡呢?

阿豪哥:在植被及護坡工程的覆蓋下,無法直接觀察地層來判斷,這時就要看這裏的環境地質圖或工程地質圖剖面圖了(如圖一),如地質剖面圖可判斷此處原本應是逆向坡。
 

圖一、安坑隧道南洞口邊坡地質剖面

 

小豆子:看整治的坡面上,第一、第二階與其它上面各階的整治方式明顯的不同耶(如圖二),差別在哪呢?

阿豪哥:嗯,第一及第二階為RC格樑植生護坡,其它各階則為岩栓加固護坡,其型式及用途明顯不同唷。

大榔頭:我在補充說明一下,RC格樑植生主要有綠美化及排水的功能;而岩栓加固的方式用於較陡、地質相對穩定的邊坡上。

圖二、安坑隧道南洞口護坡現況照片
 

小豆子:聽說這裏施工的過程曾經發生過逆向坡邊坡破壞,那主要發生的原因是什麼呢?

阿豪哥:這裏的確發生過邊坡的破壞,依據資料顯示,在破壞前曾有連續數天的降雨,而當時並無良好的坡面保護措施及排水設施。在短時間水壓力增加、抗剪強度降低的狀況下,即發生逆向坡傾覆型的破壞(如圖三)

 
圖三、安坑隧道南洞口施工期間邊坡破壞現照
 
大榔頭:我來補充說明一下,逆向坡與順向坡的整治雖不盡相同,但大致原則以快速降水及增加抗剪抗滑強度為主。目前安坑隧道
                 南洞口邊坡上,第一及第二階的治理使用格樑工法,是以排水為主,希望在連續降雨的情況下可迅速解除坡體水壓;第三至第五階治理使用岩栓錨釘,主要是增加抗剪強度,即將岩栓打入岩層內並連接坡面RC版,以期提高邊坡的穩定性。
 
 
編輯: 林銘郎  版次: 2  最後更新時間: 2008/4/8 下午 02:02:26 

◆ 安坑隧道北洞口-胡顧曦
 

安坑野外-北洞口站

 

小豆子:這裡是安坑隧道的北洞口,我想知道一個隧道的工程進行到底要考量哪些工程因素呢?

 

大榔頭:我們要在山中挖一條隧道,第一個遇到的就是開挖面的邊坡穩定問題,如果我們開挖後邊坡馬上坍方,那工程的進度就會受阻了,而接下來的開挖過程就需考量現地岩性與地質構造因素,這與隧道本體的穩定性有很大的關聯,謹慎的選線是成功的最大關鍵。

 

大榔頭:我們腳邊附近的地面上有一些岩盤露頭,你去量一下位態吧!

 

小豆子:喔!為什麼要量這些露頭啊?

 

大榔頭:經由岩盤位態的量測,我們就可以了解這個地區的地質構造情況, 你量到的走向和傾角,就可以讓我們推斷地層的分佈、順向坡或逆向坡構造。

        甚至可以瞭解有沒有特殊的構造,例如背斜或向斜構造。

 

小豆子:然後這些構造特性,就會左右隧道的設計與施工,對吧!

 

大榔頭:沒錯!等一下我們會討論這些問題。還有剛剛提到開挖面的邊坡穩定問題。其實我們開挖隧道面,就如同在坡腳掏空材料一樣,原本穩定的邊坡被我們一擾動,可能就會失去原有的平衡,邊坡失去側向支撐後因重力作用而滑下(圖一),這是剛開挖時可能遭遇的問題。而隧道完成後,隧道口上方的邊坡還是有滑動的可能喔!
 

(圖一)

 

小豆子:那就岩性來看是否較軟弱的材料容易開挖,是比較有利的因素呢?

 

大榔頭:軟弱材料如泥岩、頁岩雖然容易開挖,但也容易變形、坍塌,因其強度較弱,所以就需要架設密集的支撐,並時時要注意變形的問題。而堅硬的岩體如變質岩,雖開挖不易對於機具的耗損較大,開挖進度也慢,但其強度較高,岩體的穩定性較佳,所以隧道的穩定度高,有利於支撐工程的進行,反而是有利因素。

 

小豆子:就地質構造而言,例如斷層、褶皺、節理面跟隧道有什麼關係?反正就是挖個洞,要考量那麼多嗎?

 

大榔頭:隧道是造價很高的工程,每一項因素都影響施工的安全與工程困難度,經費、工期等更需符合經濟考量,我們當然不希望自找難題,困住自己。

 

小豆子:那就說說斷層跟隧道間的關係吧。

 

大榔頭:一般說來隧道最好不要和斷層帶平行,斷層面周遭的斷層帶是一些破碎且軟弱的材料,靠近這些區域將使支保的需求量加大,又要注意可能掉落的小岩屑。而且如果斷層錯動整條隧道都會受影響。所以隧道最好選擇與斷層正交,將影響區域減至最低,不過斷層若是活動斷層,錯動後隧道還是不能使用。

 

小豆子:遇背斜、向斜的構造,隧道經過會有什麼特殊影響?

 

大榔頭:隧道長軸與向斜軸平行(如圖二),如含有多孔隙的地層,即含水層,地下水就容易順著地層流入隧道,將使施工非常不便,地下水壓過高,隧道壁面的襯砌施作也很麻煩,另外在軸部的部份因為受彎曲應力作用變形量最大,節理發達的岩體容易崩落。而且岩塊也容易順著地層傾向滑落。

 
 (圖二)
(圖三)
 

榔頭:遇背斜構造(圖三),隧道長軸與背斜軸平行,因地層成拱形有自我支撐作用,岩體比較穩定且若遇含水量高的地層,地下水會順著地層向外流,所以不易進入隧道內。這種情況隧道內的支撐所受壓力較小,不過軸部部份還是容易有節理發達的岩體,還是需注意岩石崩落的情況。

 

小豆子:剛才您說得是隧道長軸跟背斜軸或向斜軸平行的情況,那垂直的情況呢?

 

大榔頭:隧道在與背斜軸直交的情況(圖四),地下水還是會沿著地層往隧道流動,

        而且地層得壓力會藉由拱形傳遞到隧道口兩端。而與向斜軸直交(圖五)地下水一樣會流入隧道內,地層的壓力會集中到軸部位置。
(圖四)
(圖五)
   

小豆子:地質構造是比較廣域的尺度,在尺度較小的地層中其節理面又如何影響開挖穩定呢?

 

大榔頭:這個時候需比較開挖方向與弱面走向的關係,若開挖前進方向與弱面傾向相同,通常是比較有利的,因為岩塊不會滑落至開挖面,當開挖前進方向與弱面傾角相反時(圖六),是屬於不利的條件,因為岩塊就很容易滑落至開挖面,就像順向坡滑動一樣。

(圖六)
 

大榔頭:另外隧道的位置若是靠近邊坡又位於崩積土層內就有滑動的可能性。

                如果是位於順向坡構造內(圖七),全線都將遭遇岩塊滑落的可能。

(圖七)
 
編輯: 林銘郎  版次: 2  最後更新時間: 2008/4/10 下午 03:00:18 

◆ 稜線上的孤石-吳杰祐
 
小豆子:咦?為什麼這個石頭做的樓梯會裂成兩半阿,是因為施工的時候偷工減料嗎?還是因為什麼其他原因讓它變成這樣的啊?
 

照片一

 

阿豪哥:哈哈,這應該不是因為偷工減料造成的,如果是偷工減料造成應該是整座樓梯都毀了,可以看看樓梯兩邊的落差很一致,從照片一所看到右邊錯動的階梯明顯的都比左邊的階梯低,這可能是因為斷層作用造成的,使得兩邊的地層產生了相對的位移情形。

小豆子:原來是這樣阿,那斷層是代表什麼意思,是指一條地層完全斷掉了,沒有在接起來的意思嗎?

阿豪哥:斷層的意思是代表岩體中的一個破裂面,而此一破裂面曾發生永久性的位移,大的可能到數公里,小則數公分而已,像我們現在觀察到這個,就屬於一個比較小的斷層,其位移可能在數十公分之內。

小豆子:那斷層是都會像我們看到這個斷層一樣都是向下移動的嘛?

阿豪哥:斷層有不同的種類,根據其錯動方式,我們可以分為以下五種,如圖依所示:

(1)正斷層(normal fault)

(2)逆斷層(thrust fault)

(3)平移斷層(strike-slip fault)

(4)鉸移斷層(high fault)

(5)斜移斷層(oblique-slip fault)

 

圖一 斷層示意圖

 

大榔頭:阿豪哥講得蠻不錯的,大致上都講得很清楚,那我們在仔細觀察一下在這個斷層面上的擦痕如圖二所示,雖然現在的滑動面擦痕可能因為風化或者植物作用等各種自然營力的影響沒有那麼明顯了,但當我們看到一個滑動面可以觀察其中的檢裂面產生情形,可以瞭解在錯動時的錯動方向跟應力角度,圖二之李德檢裂面R會與剪力方向夾 ,而共軛李德剪裂面 則夾 -

 
圖二擦痕示意圖
 

而在李德剪裂面產生後,接著產生位移剪裂面,跟主要的位移剪裂面如圖三所示,此時最大主應力 與R裂面跟 裂面皆夾 - 的角度。

 

圖三 剪裂面發展

 

小豆子:原來小小的痕跡還有那麼多大道理藏在裡面阿,真是厲害,走上樓梯有點累了,坐下來休息一下吧,咦,不過這裡怎麼有塊那麼大的石頭,看起來好危險喔,坐在這邊會不會他突然就滾下來了。

阿豪哥:你也注意到這點了很不錯喔,像現在這個山坡上面除了你看到的這個大石頭以外,還零零散散的分佈了很多顆跟這個差不多大甚至更大的巨石,而且在這山坡下面也有許多住家,如果真的掉下去的話,會帶來相當程度的人員災害損失。

小豆子:那我們要怎麼知道這個石頭會不會掉下去呢,還有那麼大的一顆石頭是怎麼來的啊,總不可能是從天而降的吧。

阿豪哥:這問題也問得很好,就跟你問的問題一樣,想要知道會不會掉下去,那我們就要先瞭解這顆巨石是怎麼來的,當然不可能是從天而降,他會在這邊的原因可能會有從更高的山頂上滾下來的,那他就有可能會再向下滾落的可能性,如果他是原本就在這邊的,只是因為受到風化侵蝕等原因,而使得他露出地表,這樣他會發生滾動的機率,就會來得小得多。

大榔頭:那我就來幫阿豪哥補充點,我們要怎麼知道這顆巨石是原本就在這裡,還是從山上滾下來的呢,首先我們可以先觀察這個石頭的岩性是什麼,是砂岩或者是頁岩,跟這附近的整體岩性是否一致,再來可以更仔細的觀察這顆巨石的層面與位態如圖四所示,我們可以透過跟此區的的地層位態相比對,如果兩者位態相似的話,就代表這顆巨石很有可能是原本就存在此的,當位態不一致的話,就可能是因為滾動下來使得其位態不是原本的形貌。
 

圖四 巨石之層面與位態

 
編輯: 林銘郎  版次: 1  最後更新時間: 2008/4/9 下午 12:43:18 

◆ 洞口邊坡監測點
 

安坑野外-北洞口站

 

小豆子:這裡是安坑隧道的北洞口,我想知道一個隧道的工程進行到底要考量哪些工程因素呢?

 

大榔頭:我們要在山中挖一條隧道,第一個遇到的就是開挖面的邊坡穩定問題,如果我們開挖後邊坡馬上坍方,那工程的進度就會受阻了,而接下來的開挖過程就需考量現地岩性與地質構造因素,這與隧道本體的穩定性有很大的關聯,謹慎的選線是成功的最大關鍵。

 

大榔頭:我們腳邊附近的地面上有一些岩盤露頭,你去量一下位態吧!

 

小豆子:喔!為什麼要量這些露頭啊?

 

大榔頭:經由岩盤位態的量測,我們就可以了解這個地區的地質構造情況, 你量到的走向和傾角,就可以讓我們推斷地層的分佈、順向坡或逆向坡構造。

        甚至可以瞭解有沒有特殊的構造,例如背斜或向斜構造。

 

小豆子:然後這些構造特性,就會左右隧道的設計與施工,對吧!

 

大榔頭:沒錯!等一下我們會討論這些問題。還有剛剛提到開挖面的邊坡穩定問題。其實我們開挖隧道面,就如同在坡腳掏空材料一樣,原本穩定的邊坡被我們一擾動,可能就會失去原有的平衡,邊坡失去側向支撐後因重力作用而滑下(圖一),這是剛開挖時可能遭遇的問題。而隧道完成後,隧道口上方的邊坡還是有滑動的可能喔!

 

(圖一)

 

小豆子:那就岩性來看是否較軟弱的材料容易開挖,是比較有利的因素呢?

 

大榔頭:軟弱材料如泥岩、頁岩雖然容易開挖,但也容易變形、坍塌,因其強度較弱,所以就需要架設密集的支撐,並時時要注意變形的問題。而堅硬的岩體如變質岩,雖開挖不易對於機具的耗損較大,開挖進度也慢,但其強度較高,岩體的穩定性較佳,所以隧道的穩定度高,有利於支撐工程的進行,反而是有利因素。

 

小豆子:就地質構造而言,例如斷層、褶皺、節理面跟隧道有什麼關係?反正就是挖個洞,要考量那麼多嗎?

 

大榔頭:隧道是造價很高的工程,每一項因素都影響施工的安全與工程困難度,經費、工期等更需符合經濟考量,我們當然不希望自找難題,困住自己。

 

小豆子:那就說說斷層跟隧道間的關係吧。

 

大榔頭:一般說來隧道最好不要和斷層帶平行,斷層面周遭的斷層帶是一些破碎且軟弱的材料,靠近這些區域將使支保的需求量加大,又要注意可能掉落的小岩屑。而且如果斷層錯動整條隧道都會受影響。所以隧道最好選擇與斷層正交,將影響區域減至最低,不過斷層若是活動斷層,錯動後隧道還是不能使用。

 

小豆子:遇背斜、向斜的構造,隧道經過會有什麼特殊影響?

 

大榔頭:隧道長軸與向斜軸平行(如圖二),如含有多孔隙的地層,即含水層,地下水就容易順著地層流入隧道,將使施工非常不便,地下水壓過高,隧道壁面的襯砌施作也很麻煩,另外在軸部的部份因為受彎曲應力作用變形量最大,節理發達的岩體容易崩落。而且岩塊也容易順著地層傾向滑落。

 

(圖二)

(圖三)
 

大榔頭:遇背斜構造(圖三),隧道長軸與背斜軸平行,因地層成拱形有自我支撐作用,岩體比較穩定且若遇含水量高的地層,地下水會順著地層向外流,所以不易進入隧道內。這種情況隧道內的支撐所受壓力較小,不過軸部部份還是容易有節理發達的岩體,還是需注意岩石崩落的情況。

 

小豆子:剛才您說得是隧道長軸跟背斜軸或向斜軸平行的情況,那垂直的情況呢?

 

大榔頭:隧道在與背斜軸直交的情況(圖四),地下水還是會沿著地層往隧道流動,

        而且地層得壓力會藉由拱形傳遞到隧道口兩端。而與向斜軸直交(圖五)地下水一樣會流入隧道內,地層的壓力會集中到軸部位置。

 
(圖四)
(圖五)
 

小豆子:地質構造是比較廣域的尺度,在尺度較小的地層中其節理面又如何影響開挖穩定呢?

 

大榔頭:這個時候需比較開挖方向與弱面走向的關係,若開挖前進方向與弱面傾向相同,通常是比較有利的,因為岩塊不會滑落至開挖面,當開挖前進方向與弱面傾角相反時(圖六),是屬於不利的條件,因為岩塊就很容易滑落至開挖面,就像順向坡滑動一樣。

     (圖六)
 

大榔頭:另外隧道的位置若是靠近邊坡又位於崩積土層內就有滑動的可能性。

               如果是位於順向坡構造內(圖七),全線都將遭遇岩塊滑落的可能。
    (圖七)

 

 
編輯: 林銘郎  版次: 1  最後更新時間: 2008/4/10 下午 02:38:38 

◆ 204高地-朱晃葵&蘇峰民‏
 

小豆子:呼!走得好累歐,阿豪哥,可以休息一下嗎?

阿豪哥:這裡剛好就是我們的停駐點,204高地。我們到這裡要學習的是:利用

    測量學基本原理前方交會法及後方交會法,定出所在的位置座標,在我

    們下方的中和地區,由於地形特殊的關係,在大雨或颱風天曾經有嚴重

    的淹水紀錄,因此如何利用你手中的地形圖圈繪出集水區大小也是今天

    的學習要點。

大榔頭:恩,阿豪大致已經說明了我們今天的觀察重點了,不知道你們有沒有注

    意到,沿路走來路上有許多砂岩層露頭,經由觀察岩層的排列的厚度及

    長度,可以配合地質圖的相關位置推斷出沿路是屬於哪一條砂岩層;至

    於阿豪剛剛提到的水災整治,目前已經有南山溝疏洪工程來解決中和地

    區的淹水問題。那你們知道前方交會法及後方交會法是怎麼訂出位置的

    嗎?
 

小豆子:我知道我知道!前方交會法是利用測量者已知的兩點點位,來測定前方

    未知點的位置,後方交會法則是在讀我們站立的所在地,先找到兩個實

    際看到且在地圖上也有的目標物,以這兩個已知點來決定我們站立在地

    圖上的位置。

阿豪哥:現在很普及的衛星定位系統GPS即是利用後方交會法的原理搭配人造衛

    星的定位技術。

大榔頭:這些測量的基本概念你們應該已經都在測量實習已經學習過了,在我要

    你們圈繪集水區面積前,我先解釋一下何謂集水區,再讓你們討論中和

    南勢角地區淹水的原因;所謂集水區,即是針對某條河流而言,它是指

    在某定點內,匯集該河流地表水的區域。整體而言,一條河川流域事實

    上乃是該河川主流的集水區、以及許多支流的相關小集水區域,所共同

    匯聚而成的。換句話說,河川流域在某定點以內的任何河段的相關集水

    區域,均可自成一集水區。

小豆子:歐,也就是說我們從眼前看到的地形景象配合地形圖,找出山陵線往山

    腳低窪地區圈繪區塊,即是集水區了吧。那面積該如何計算呢?

阿豪哥:你不知道工欲善其事必先利其器的道理嗎?你既然已經提到要配合地形

    圖圈繪集水區了,那何不再利用它上面的等高線和比例尺估計你圈繪出

    的面積呢?當然,現場只能估計大致的面積,每個人判定的面積大小也

    不盡相同,因此這類的工作回到實驗室利用電腦來圈繪計算會較準確。

小豆子:原來是這樣。

(經過幾分鐘的手忙腳亂)

小豆子:哇!好大的區塊,集水區至少有五平方公里,根本佔據了南勢角地區的

    大半面積了,加上地處低漥,颱風大雨一來,洪水的宣洩應該是個很大

    的問題吧?

 

大榔頭:沒錯,想要家裡有前面有小河後面有山坡就有一定的風險,由於都市的

    過度開發,如何避免小河成為洪水、山坡產生土石流,勢必要進行整治

    的工程,假如你們是工程師,你們將會如何從此區的地形特性來規劃避

    免洪水災害的發生呢?

小豆子:這就有點難倒我了,畢竟我還沒有工程經驗,但可由南勢角地勢較低的

    特性,集水區面積也很大容易造成淹水的情況來看,我想整理現有河道

    以利疏洪外,另一點就是挖掘分洪隧道提供大量雨水的宣洩了吧。

阿豪哥:沒錯,利用整理及改善河道斷面,使阻力減少,流量增加,降低洪峰,

    或將河槽整順,有時將彎曲之處改直或是挖深河道,基隆河截關取直即

    是一個成功的案例,優點為洪峰歷時可縮短、減少淤積,但整順的河流

    將會有流速增加、和沖蝕量加大、河岸易崩坍等缺點需要克服。但依據

    我的判斷,要進行河流截彎取直,工程用地的取得似乎在過度開發的都

    市是個很大的難題,而且我也認為此區的河流根本不敷洪水的宣洩,所

    以採取分洪的規畫可能才可解決此區的問題,使用另一水道或排水隧

    道,將其出口屬本河之下游的河流,另道通海,或是將其引導至適合之

    地點排放,這樣一來具有最直接較安全且馬上有效果的優點,但是費用

    及民怨的問題不說外,使用時間一久,疏洪道的淤積也是個課題。

大榔頭:說得不錯,但真實的地質狀況,施工設計方法的取決是要經過縝密的分

    析規劃以及工程經驗的累積,才有可能做出最正確的判斷的,你這個菜

    鳥工程師還有的磨練呢,哈哈。

(三人笑成一團)

end

 
編輯: 林銘郎  版次: 2  最後更新時間: 2008/4/9 下午 12:47:49 

◆ 涼亭旁地層測繪單元-江誌偉

 

小豆子:阿豪哥,這禮拜工程地質老師說要帶我們作路線地質圖捏,你知道什麼是路線地質圖嗎?

阿豪哥:喔~這個簡單啦!路線地質就是野外地質調查時,將沿路所觀察的地質現象、岩性、岩層位態、崩塌地情形等資料填入圖中,作為記錄道路沿線地質狀況的一種方式。

大榔頭:説得不錯喔,來,你們看!這邊就有一段沉積岩路段,你們可以試著繪製一下阿。

小豆子:沉積岩?榔頭哥,你是怎麼知道這是沉積岩阿?

大榔頭:這很簡單啊,沈積岩是由各種自然營力搬運而來的沈積物,經壓密、膠結等成岩作用而形成的。另外由於自然營力的搬運能力時時變化,因而在同一地的不同時間,往往會堆積下來不同大小的顆粒,這些不同大小的顆粒層層堆積,形成了層狀的構造,這就是層理,當然層理也就是沉積岩主要的特色之ㄧ。那你們仔細觀察這邊的岩層,是不是有我剛剛所說的特徵啊?

 

  

 小豆子、阿豪哥:有耶、有耶。

大榔頭:好,那我再問你們一個的問題,在台灣有哪幾種常見的沉積岩勒?

阿豪哥:這個我會、這個我會。是不是礫岩、砂岩、頁岩以及石灰岩?

大榔頭:嗯嗯~沒錯!那你們知道它們有什麼特徵?該怎麼分辨嗎?

小豆子:嗯,對於礫岩(圖一)來講的話,沉積物顆粒大於2mm的稱為礫岩,顆粒非常粗,要流速很大的水流才能搬動,因此可推測礫岩的沈積環境大都是洪水期,用肉眼就可觀察到岩層中一粒粒的卵石。

 

 
                                                                                圖一 礫岩

小豆子:還有砂岩(圖二、圖三)的話,顆粒大小在0.6~2mm,用手觸摸時有沙粒感,肉眼可以看見一粒粒微小的礦物顆粒。砂岩的礦物成份大都以石英為主,因為石英不易被風化,所以很容易保存在自然界的環境中。另外砂岩大部分是白色、白灰色及青灰色,而風化後因氧化作用產生氧化鐵而變成黃色或紅褐色。

 

 

 

 

 

 

 

                              圖二 砂岩

 

 

 

 

 

 

 

                              圖三 砂岩

阿豪哥:ㄟㄟㄟ,換我講了吧!小豆子。

頁岩(圖四)的顆粒大多小於0.004mm,所以說礦物顆粒非常細小,肉眼無法辨識,觸摸時沒有粒感。另外,它有如書頁般的薄層頁理,被風化後,很容易一頁頁脫落,裂成片狀或碎塊,有時則破裂成短柱狀碎塊,有時還會像洋蔥般層層剝落呢。而頁岩的顏色大多呈青灰色或黑色,但風化後則會變成褐灰色。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                      圖四 頁岩

 

 

阿豪哥:另外對於石灰岩(圖五)的話,它是由生物作用形成的岩石,生物死後殼體堆積在海床中膠結形成石灰岩。由於海洋中生物的骨骼或殼中含有碳酸鈣,所以石灰岩主要成分就是碳酸鈣,而最常見最主要的是珊瑚。

 

圖五 石灰岩

 

 

 

 

 

 


 

大榔頭:不錯!你們都回答的非常好,不過對於台灣來說,砂頁岩互層的情形也是一種常見的特徵,我在這邊補充一下好了。

砂岩及頁岩有的特徵就如你們剛剛所講的一樣,而在野外的岩層中,頁岩經常和砂岩交相堆疊,形成砂頁岩互層(圖六)。砂岩堅硬,不易侵蝕,頁岩較鬆軟,容易被侵蝕而凹陷下去,便造成凹凸地形。由於砂岩及頁岩風化後顏色不同,因此裸露岩壁如果成不同顏色相間條紋的,就可能是砂頁岩互層囉。

 

圖六 砂頁岩互層

 

 

 

 

 

 

 

 


 

大榔頭:講了這麼多,你們對於各岩層的特徵應該有些概念了吧!那可以開始練習一下路線地質圖的繪製了吧!

小豆子、阿豪哥:喔喔,好啦、好啦。

大榔頭:你們先尋找露頭,量岩層的位態,並將量得之地層位態標示於地形圖上,然後試著記錄沿途50公尺岩性的變化,標示在地形圖上吧~

阿豪哥:小豆子,把工具拿出來吧。

小豆子:皮捲尺、色筆、地質羅盤跟1/5000地形圖都準備好了!

小豆子、阿豪哥:GO~GO~GO~

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

參考: 北一女中地球科學網站、奇摩知識、2006南勢角野外手冊

 
編輯: 林銘郎  版次: 1  最後更新時間: 2008/4/3 下午 08:32:20 

◆ 磐石社區-彭健豪
 

磐石社區崩塌事件-小豆子流浪記

小豆子:剛剛爬了很久的山,好不容易下山了!還沒要結束喔 >”<

阿豪哥:唉啊!我帶你去看一個崩塌地啦!蠻精彩的...一定要去看!很近啦...

小豆子:好吧!              

阿豪哥:到啦!妳看這公寓大樓的後方,有一規模不小的崩塌地

小豆子:我看看.. 真的耶!離公寓也太近了吧!應該很危險吧!

阿豪哥:當然啊.. 就是因為危險,才需要專業的工程師來做一些緊急的處置

阿豪哥:首先我們到了一個崩塌地,必須了解它的規模大小、保全對象及可能緊急處置的方法

阿豪哥:小豆子,你估估看這崩塌地的大小吧..

小豆子:滑動體冠部寬約30公尺,長度約80公尺

阿豪哥:不錯喔!蠻準確的..

小豆子:這裡的保全對像,一定就是這棟公寓。不過緊急的處置方法有哪些啊?

阿豪哥:沒錯,這就是我們今天要來觀察的目的之一。你可以看一下目前處置的方法,有一些臨時的H型鋼樁擋土設施,如圖一,這些擋土設施,最重要的是在趾部的地方要通過滑動面,讓滑動土體不再下滑。

小豆子:這裡的崩塌地,可能的破壞機制是什麼啊?

阿豪哥:這可能要到上面的冠部位置,我們再進行觀察吧!

阿豪哥:到了這裡,我們可以看到一階一階的崩崖,我推斷的破壞機制應是”多段式退後滑動”,如圖二、圖三。而且沒發現有岩盤的破壞,所以應是淺層崩積土體的滑動

大榔頭:阿豪哥講的很好喔!我再補充一些防治的對策。據我手邊的資料,再坡趾處就原有懸臂式擋土牆,這應該修復或重作。坡地防治,有個最大的重點就是排水,現在臨時是用帆布蓋住,讓地表水不要再滲入,但未來應針對地下水的排除,例如可打水平排水管。而現有坡趾處的排水溝應盡速清除乾淨以讓其可暢通。邊坡表面及冠部,也應施作排水溝。邊坡的表面應可考慮修坡或打樁編柵工法,使其土體趨於穩定。如圖一。

阿豪哥:小豆子,講了那麼多邊坡破壞機制與防治工法,你對邊坡的防治,有沒有點概念啦?

小豆子:收穫很多喔!!!!

 

圖一、本基地地滑坡面地下水與護坡工程整治規劃示意圖(郭國振、紀柏全,2008)
 

圖二、多段式後退滑動(洪如江,1991)

 

 

圖三、現地多段式滑動崩崖照片

 
編輯: 林銘郎  版次: 1  最後更新時間: 2008/4/10 下午 02:27:15 

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