臺灣博碩士論文加值系統

台三線南部路段北起嘉義縣梅山鄉，南迄屏東縣屏東市，全長約165公里，為南台灣重要路網之一。行政區域涵括梅山鄉、玉井鄉、南化鄉、旗山鎮、九如鄉等12個鄉鎮。由於台三線穿越之地層包括臺地堆積、北寮頁岩、中崙層、顗嵙山層香山相等南部特殊軟岩地層，其抗風化力低、岩層易因風化後抗剪強度驟降；加上夏季颱風暴雨挾帶密集降雨量，致使該路段產生嚴重坡面沖蝕，導致邊坡崩塌滑落，危及行車安全。因此，本研究乃引進GPS/GIS科技從事南部軟岩區之台三線邊坡破壞特性及其潛在災害區段調查分析，並針對該道路沿線護坡工程破壞、受損誘因及各類護坡工法之成效進行評估與檢討。
本研究經現地調查結果得知，台三線(九如-梅山段)沿線共配置有370處護坡工程，其中有203處受損，約佔總調查處數之54.86%。受損工程大多集中在坡度大於45°之北寮頁岩層上；其受損原因多以邊坡滑動變形、土層抗剪力驟減與坡面逕流沖蝕所致。據此推斷其受損多導因於坡長過長（>10m）、坡度過陡(≧45°)與植生覆蓋不良(≦30%)，以及坡面逕流沖蝕與排水不良等因素。其次，本研究亦將現地調查成果進行統計分析，並運用多變量不安定指數分析與多元線性迴歸分析等方法，推導出台三線之邊坡崩塌潛在風險評估模式及其在不同岩性之不安定指數曲線圖，且經由此曲線圖予以研判邊坡與護坡工程之不安定性後，再據以劃定邊坡崩塌潛感路段，進而完成台三線九如-梅山段軟岩區之護坡工程資料庫系統，以提供相關工程單位作為未來對該公路邊坡之規劃設計與維護管理方案研擬之參考依據。

The southern Tai-3 highway with 180 kilometers in length starts from PingTung City and runs north to the Meishan Xian in Jiayi county. It is one of the important traffic network in southern Taiwan. The studied section passes Meishanxian, Yujingxian, Nanhuaxian, Chishanxian, and Jiuzuxian where cover 12 township. The total length in the investigated section is approximately 165 kilometers. It runs through Terrace Deposits, Gutingkeng, Beiliao shale, Zhonglun, Toukoshan Hsiangshan Sandstone stratum and some other soft rock region in southern Taiwan. Weathering process of the soft rock related to typhoon rainstorm season always carry heavy rainfall intensity. This caused slope failures and seriously endanger the traffic safety of Tai-3 highway. This study was also focused on investigating the slope protection facilities and evaluating the slope stabilization combined with engineering treatments by integrating global positioning system(GPS) and geographic information system (GIS).
The result shows that 203 damaged slopes were found approximately 74.86% of the total 370 slope failures being investigated in the Southern Tai-3 highway. Most of the sliding or slumping slopes occurred at the slope steepness greater than 45°of Beiliao shale and induced by slope sliding deformation of slopes and surface runoff erosion. Slope protection engineering structures were damaged with slope length greater than 10m and steepness larger than 45°, under the recovery of vegetation less than 30%. However, the statistical analysis by using both multivariate analysis, and linear regression. Which can be used to evaluate the risk of slope failures under different condition and locations of slide slope along the highway. The risk assessment model was developed on the basis of different instability index calculated by statistic inference. Based on the curves of instability index related to soil erosion and vegetation recovery. The slope instability can be evaluated and recalculated directly from the risk model. The weighing factors contributed to the slope instability were used to create the risk classification for the potential hazard of slope failures along Tai-3 highway. It is also expected that the establishment of database system for the slope failures occurred at soft rock region in southern Tai-3 highway can be fully structuralized and be applied on evaluating the risk of slope stabilization or landslide hazard mitigation in southern Taiwan.

目錄
摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
圖目錄 Ⅷ
表目錄 XII
照片目錄 XIV
壹、緒論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 2
1.3文獻回顧 2
1.3.1軟岩特性與邊坡災害類型 2
1.3.2災害潛感評估模式 9
1.3.3 GPS/GIS/RS科技之整合 10
貳、區域環境概況 12
2.1地理地形 12
2.2氣象水文 14
2.3流域水系 18
2.4地質土壤 20
2.5道路交通 27
2.6土地利用 30
參、調查研究方法 32
3.1研究流程 32
3.2研究內容 34
3.2.1基本資料蒐集 34
3.2.2調查表格製作 34
3.2.3基本圖層製作 35
3.2.4工法基本資料建立 35
3.2.5評估模式建立及潛感路段劃定 35
3.2.6資料庫系統建立 36
肆、基礎理論說明 39
4.1 GPS/GIS/RS基本理論 39
4.1.1 GPS理論 39
4.1.2 GIS理論 43
4.1.3 RS基本理論 46
4.2邊坡破壞理論 53
4.2.1潛在崩塌破壞行為 54
4.2.2漸進式破壞理論 56
4.2.3土壤沖蝕力學理論 57
4.3統計分析原理 60
4.3.1多變量不安定指數分析 60
4.3.2多元線性回歸分析 61
4.4資料庫系統理論 64
4.4.1資料庫系統 64
4.4.2網路資料伺服器技術 68
伍、邊坡災害調查分析 73
5.1 GPS定位與現況調查 73
5.2調查結果統計分析 76
5.2.1岩層分佈 76
5.2.2地形坡度 86
5.2.3地形坡長 87
5.2.4土壤沖蝕 88
5.2.5岩層構造 90
5.2.6地形坡向 91
5.2.7土壤有效深度 92
5.2.8護坡工法 92
陸、護坡災害潛在風險評估模式建立 98
6.1邊坡受損誘因探討 98
6.2影響因子選定 109
6.2.1地形因子 109
6.2.2地質因子 109
6.2.3土壤因子 110
6.2.4植生因子 110
6.2.5雨量因子 111
6.3影響因子之統計檢定 114
6.3.1 相關性檢定 114
6.3.2 獨立性檢定 115
6.3.3 因子交互性檢定 118
6.4護坡工程潛在風險評估模式建立 119
6.4.1 多變量不安定指數模式建立 119
6.4.2 多元線性回歸分析模式建立 125
6.5風險評估模式比較分析 130
6.6邊坡崩塌潛感路段劃定 136
柒、資料庫系統應用 140
7.1系統功能與目的 140
7.2系統環境規劃與資料結構說明 141
7.3系統架構整合與應用 145
捌、結果與討論 165
玖、結論與建議 172
9.1結論 172
9.2建議 173
參考文獻 175
附錄 182
作者簡介 195

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