降雨入滲與地震對邊坡穩定之影響研究

Abstract

臺灣位於西太平洋颱風帶，近年來極端氣候變異的影響，造成颱風、豪雨的量級持續加大，集中性、長延時的降雨強度增強，伴隨嚴重的邊坡滑動，又因臺灣位處於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊相互碰撞擠壓的交界帶，發生地震的次數頻繁。故所有天然災害的影響中臺灣主要受颱風豪雨與地震之威脅最為嚴重，兩者間所造成的複合型災害，以及交互影響的關聯性，可作為坡地環境潛勢災害的防治，以防止衍生二次災害。 本研究利用數值分析軟體Geo-Studio中二維有限元素SEEP/W，耦合至極限平衡法SLOPE/W的模組中，進行邊坡穩定分析，以降雨入滲至邊坡在未飽和帶之滲流分析結果，將壓力水頭帶入邊坡穩定軟體中，可計算得到降雨延時的最小安全係數，並分析在不同地震震度之穩定性，以邊坡安全係數FS達到1為破壞基準，來探討坡地滑動的機制。利用均向性之典型邊坡，以水力傳導特性佳的砂質土壤邊坡，分別改變邊坡影響因子，研究結果顯示，地形因子中，當坡高越高、坡度越陡時，邊坡越不穩定，尤其在坡度45°以上邊坡容易滑動；降雨使得土體基質吸力的改變，導致未飽和區土層之剪力強度減少，而後達到破壞，當降雨強度增強、累積雨量越多，安全係數下降速度顯著；地震震度超過四級，坡高超過10m且坡度超過五級(28 81°)時，邊坡破壞潛勢較高；而降雨與地震兩者間交互作用下，材料容易發生弱化，累積雨量越多土體重量越重，此時加上地震作用，對邊坡穩定之影響最大。 最後以宜蘭縣省道公路25K~26K崩塌地作為研究案例，研究結果指出，C區C1剖面主要因降雨與地震容易造成淺層破壞之情形，單位實質滑動量以降雨所造成的影響為主；降雨加上地震的崩塌量為最大。

Date of Award	2014 Aug 25
Original language	Chinese
Supervisor	Chao-Shi Chen (Supervisor)