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研究生:紀怡光
研究生(外文):Chi I Kuang
論文名稱:台北縣重和地區土石流發生機制之工程地質特性探討
論文名稱(外文):The Engineering Geological Characteristics of the Triggered Mechanism of Debris Flow in Chonho Area of Taipei County
指導教授:陳宏宇陳宏宇引用關係
指導教授(外文):Hongey Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:地質科學研究所
學門:自然科學學門
學類:地球科學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:138
中文關鍵詞:土石流地貌地質材料
外文關鍵詞:debris flowgeomorphologygeomaterial
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本研究主要是利用現場地質及地貌的調查工作、不同年度航照判釋的比對、地質材料試驗以及溝谷兩側坡體之穩定性分析等方式來對本區土石流的工程地質特性作一深入的探討。本研究地點為民國89年11月象神颱風侵襲台北縣金山鄉重和地區所造成的土石流災害。
從現場調查結果顯示,本研究區源頭處為一大型崩塌地,其崖壁之上段為兩輝安山岩質的熔岩流,與下段的凝灰角礫岩成一不整合接觸,熔岩流崖壁上之二組不連續面形成潛在性楔形破壞模狀。中游為安山岩質之凝灰角礫岩所組成,中游的下半段出露了凝灰角礫岩與中新世桂竹林層泥質砂岩的不整合面,其鄰近岩坡風化較嚴重而岩質相當破碎。從歷年航照判釋比對可發現,本研究區在過去二十年來地貌變化並不大,即溝谷間切蝕及堆積情形並不明顯。民國89年象神颱風在本區造成土石流後,則對溝谷沿線產生整體地形、地貌的改變。除了主流溝谷沿線有5個以上之小型崩塌地外,其上游源頭大型崩塌地所產生的土石方量達61000 m3,佔本區土石方量的50%。
從地質材料試驗結果顯示,溝谷堆積材料粒徑大於2mm的顆粒約佔75%,主要是以安山岩塊為主。堆積材料在乾燥狀態與飽和狀態下的摩擦角分別為37°與29°。位於源頭崩塌崖壁上段之安山岩熔岩流,在乾燥時的摩擦角介於34°至49°之間,飽和時介於26°至34°。中游凝灰角礫岩強度介於75至130Mpa之間;泥質砂岩乾燥時的摩擦角介於30°至36°之間,浸水時則完全崩壞。本研究區中溝谷沿線之坡體有3處崩塌地是發生在不整合面周圍100公尺範圍內,從坡體穩定性分析結果顯示,分布於此不整合面鄰近的坡體均較他處之坡體為不穩定。因此在高降雨強度下,本研究區之源頭處產生了大型崩塌,大量之土石與持續不斷的降雨混合,並往下游流動形成土石流,在流動過程中也同時淘蝕溝谷兩側谷壁及河床之地質材料,並繼續往下游流動而造成土石流災害。
A debris flow occurred in Chonho, Cninshan area of Taipei County during Typhoon Xangsane passed through Taiwan in November 1, 2000. This study focused on the characteristics of debris flow by using various methods, such as in-situ geomorphological investigation, aerial photography, geomaterial testing and slope stability analysis.
The investigated results demonstrated the originated area have a large landslide which provided a large volume of deposited materials and moved toward the downhill. By using the jugement of aerial photographs, it could be comprehended that the geomorpholoical features of the study area have rare changes in past 20 years, but those had some varieties in geomorphology and topography after the typhoon.
The rock discontinuities developed very well on the both sides of valley. The discontinuities and slope surfaces formed various types of failure models, such as plane failure, wedge failure and toppling. The experimental results showed that the friction angles of deposited materials ranged from 29° to 30° in saturated condition and 36° to 39° in general. The outcrops of andesite in saturated condition ranged from 26° to 34° and 34° to 49° in general. The results of stability analysis also showed that the rock slopes and deposited materials were unstable in saturated condition.
Therefore, high intensity of precipitation triggered occurrence of the landslides and caused the failure of deposited materials. The geomaterials would mix with water and produce debris flow. The sidewalls of the gully would be cut and eroded during the flowing process and it would add more geomaterials to the debris flow.
第一章 緒論………………………………………………………… 1
1.1 前言……………………………………………………… 1
1.2 研究動機與目的………………………………………… 1
1.3 前人研究………………………………………………… 5
1.4 地理位置與交通………………………………………… 8
1.5 區域地質概況……………………………………………10
第二章 研究方法……………………………………………………12
2.1 地質特性之探討…………………………………………13
2.2 地貌特性之探討…………………………………………13
2.3 地質材料穩定性…………………………………………15
第三章 地質地貌調查………………………………………………18
3.1 地質狀況…………………………………………………18
3.2 不連續面狀態……………………………………………25
3.3 地貌表徵…………………………………………………30
3.4 航照判釋…………………………………………………37
3.5 剖面分析…………………………………………………48
3.6 土石方量計算……………………………………………54
第四章 地質材料特性………………………………………………55
4.1 堆積材料自然物理性質…………………………………55
4.1.1 現地明坑採樣……………………………………55
4.1.2 試驗結果…………………………………………57
4.2 堆積材料力學特性………………………………………63
4.2.1 地質材料之模擬…………………………………63
4.2.2 直接剪力試驗……………………………………64
4.2.3 試驗結果…………………………………………66
4.3 岩石邊坡材料自然物理性質……………………………67
4.3.1 現地採樣…………………………………………67
4.3.2 試驗結果…………………………………………68
4.4 岩石邊坡材料力學特性…………………………………70
4.4.1 直接剪力試驗……………………………………70
4.4.2 現地施密特錘試驗………………………………72
第五章 穩定性分析…………………………………………………75
5.1 分析方法…………………………………………………75
5.2 溝谷兩側岩坡材料之分析………………………………76
5.2.1 立體投影分析……………………………………76
5.2.2 立體投影分析結果………………………………76
5.2.3 量化之穩定性分析………………………………84
5.2.4 量化之穩定性分析結果…………………………88
5.3 堆積材料之分析…………………………………………92
5.3.1 堆積材料之分析方式……………………………92
5.3.2 穩定性分析結果…………………………………94
第六章 討論…………………………………………………………96
6.1 土石流發生型態…………………………………………96
6.2 地貌特徵…………………………………………………98
6.3 地質材料特性……………………………………………98
6.4 降雨量……………………………………………………100
6.5 其他相關的因子…………………………………………101
第七章 結論與建議…………………………………………………102
參考文獻………………………………………………………………104
附錄一 象神颱風概況及雨量資料…………………………………111
附錄二 自然物理性質試驗方法……………………………………115
附錄三 現地明坑採樣法及濕篩分析法……………………………120
附錄四 堆積材料力學試驗結果……………………………………123
附錄五 使用儀器簡介………………………………………………136
丁伯欣(1999)土石流模擬材料之力學行為與透水特性研究,國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文,共134頁。
山口伊佐夫(1985)防砂工程學,國立台灣大學森林學系譯,台北,第150-174頁。
中華水土保持學會(1992)水土保持手冊工程篇,台灣省水土保持局暨中華水土保持學會,共185頁。
王存欸(1996)土石流之數值模擬,國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文,共74頁。
江英政(1998)土石流危險溪流判定之研究,國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文,共120頁。
何春蓀(1994)台灣地質概論,第二版,經濟部中央地質調查所,共164頁。
吳偉特(1992)邊坡穩定之分析方法與運用,現代營建雜誌社,共110頁。
吳慶現(1991)土石流發生力學特性之研究,國立台灣大學農業工程研究所碩士論文,共96頁。
林世榮(2001)南投縣出水溪土石流之工程地質特性研究,國立臺灣大學地質科學研究所,碩士論文,共136頁。
林基源(1992)花蓮銅門村土石流災區堆積材料之特性研究,國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文,共176頁。
張世勳(1993)花蓮地區土石流物理模型初步研究及其材料之模擬,國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文,共128頁。
張立憲(1985)土石流特性之探討,中華水土保持學報,第16卷,第1期,第135-141頁。
陳宏宇(1995)花蓮銅門村土石流初始機制之地質特性,國立臺灣大學地理系地理學報,第19期,第33-49頁。
陳琨銘(1994)花蓮木瓜溪沿岸土石流災害之工程地質特性,國立臺灣大學地質學研究所,碩士論文,共116頁。
陳榮河、黃燦輝、蔡丁貴、范正成、林美聆、陳宏宇(1993-1997)花蓮地區土石流之研究(一至四),行政院國家科學委員會專題研究報告,計畫編號NSC81-0414-P002-16-B。
曾泓儒(2001)土石流發生機制之數值模擬,國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文,共153頁。
游繁結(1987)土石流之基礎研究(Ⅰ)土石流發生機制之研究,中華水土保持學報,第18卷,第2期,第28-40頁。
黃宏斌、何智武、楊德良(1992)土石流之基本研究(二)-流速模式探討,行政院國家科學委員會防災科技研究報告81-04號,共94頁。
楊式昌(1993)土石流模擬材料之室內力學性質研究,國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文,共167頁。
詹錢登(1997)土石流理論教材大綱,行政院教育部顧問室,編號86-土木-教材-C011。
褚炳麟(1990)礫石土抗剪強度破壞模式研究,興大工程學報第二期,第9-19頁。
劉進金(1984)航照在工程地質上之應用-崩塌調查之實例,遙感探測,第四期,第97-123頁。
樓克安(1979)卵石與黏土複合材料力學性質之研究,國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文,共111頁。
鄭乃元(2000)土石流材料破壞行為之研究,國立台灣大學土木工程學研究所碩士論文,共165頁。
鄭瑞昌、江永哲(1986)土石流發生特性之初步研究,中華水土保持學報,第17卷,第2期,第50-69頁。
錢寧、萬兆惠(1983)泥沙運動力學,科學出版社,北京,第435-447頁。
謝正倫、江志浩、陳禮仁(1992)花東兩縣土石流現場調查與分析,中華水土保持學報,第23卷,第2期,第109-122頁。
謝正倫、陳禮仁(1992)土石流潛在溪流之危險度的評估方法,中華水土保持學報,第24卷,第1期,第13-20頁。
蘇定義(1998)南投縣和社溪沿線土石流之工程地質特性探討,國立臺灣大學地質學研究所,碩士論文,共149頁。
ASTM (1986) Annaul book of ASTM standards, sec.4 Construction. Vol.04.08, Soil and Rock, Building Stones.
Ala, S. and Mathewson, C. C. (1990) Structural control of groundwater induced debris flow, Hydraulics/Hydrology of Arid Lands, pp.590-595.
Auer, K. and Shakoor, A. (1993) A statistical approach to evaluate debris avalanche activity in Central Virginia, Engineering Geology, 33, pp.305-321.
Chen, C. H. (1975) Petrological and chemical study of volcanic rock from Tatun Volcano Group : Proc. Geol. Soc. China, No.18, pp.59-72.
Chen, C. H. and Wu, Y. J. (1971) Volcanic geology of the Tatun geothermal area, northern Taiwan : Proc. Geol. Soc. China, No.14, pp.5-20.
Chen, H. (2000) The geomorphological comparison of two debris flows and their triggering mechanisms. Bull. Eng. Geol. Env. Vol.58, pp.297-308.
Chen, H. and Su, D. I. (2001) Geological factors for hazardous debris flows in Hoser, central Taiwan. Bull. Eng. Geol. Env. Volume 40, 9, pp.1114-1124.
Chen, H.;Chen, R. H. and Lin, M. L. (1999) Initiation of the Tungmen debris flow, Eastern Taiwan, Environmental & Engineering Geoscience, Vol.5, No.4, pp.459-473.
Costa, J. E. (1984) Physical Geomorphology of Debris Flows:Developments and Application of Geomorphology, (Costa J. E. and Fleisher K. S., Eds.), Springer-Verlag, pp.268-317.
Corominas, J.;Remondo, J.;Farias, P.;Estevao, M.;Zezere, J.;Diaz, D. T. J.;Dikau, R.;Schrott, L.;Moya, J. and Gonzalez, A. (1996) Debris Flow : Landslide Recognition (Dikau R., Brunsden D., Schrott L. and Ibsen M., Eds.), John Wiley and Sons, England, pp.161-180.
Earth Manual (1974) Earth Manual : a guide to the use of soils as foundations and as construction materials for hydraulic structures, U.S. Department of The Interior, 810 p.
El-Napa, Ali (2001) Engineering geology assessment of El-Rabweh landslide, south-east of Amman City, Jordan, Bull. Eng. Geol. Env. Vol.60, No.2, pp.109-116.
Fiorillo, F.;Guadagno, F. M.;Aquino, S. and De Blasio, A. (2000) The December 1999 Cervinara landslide: further debris flows in the pyroclastic deposits of Campania (southern Italy), Bull. Eng. Geol. Env. (2001) Vol.60, No.3, pp.171-184.
Head, K. H. (1984) Manual of soil laboratory testing, Pentech Press, London, Vol.2, pp.509-572.
Hencher, S. R. (1987) The Implications of Joints and Structures for Slope Stability : Slope Stability (Anderson M. G. and Richards K.S., Eds.), John Wiley and Sons, pp.145-186.
Hoek, E. and Bray, J. (1981) Rock slope engineering, Institution of Mining and Metallurgy, London, 3rd ed, 358p.
Holtz, W. G. and Gibbs, H. J. (1956) Triaxial shear tests on previous gravely soils, J. Soil Mech. and Found. Engng. Div., 82, pp.1-22.
Hooke, R. L. B. (1987) Mass Movement in Semi-Arid Environments and the Morphology of Alluvial Fans : Slope Stability (Anderson M. G. and Richards K.S., Eds.), John Wiley and Sons, pp.505-522.
Hungr, O.;Evans, S. G.;Bovis, M. J. and Hutchinson, J. N. (2001) A Review of the Classification of Landslides of the Flow Type, Environmental & Engineering Geoscience, Vol.7, No.3, pp.221-238.
ISRM (1981) Rock characterization, testing and monitoring:ISRM suggested methods (Brown, E. T., Eds.), Oxford, 211p.
Johnson, A. M. and Rodine, J. R. (1984) Debris Flow : Slope Instability (Brunsden, D. and Prior, D. B., Eds.), John Wiley and Sons, New York, pp.257-361.
Johnson, K. A. and Sitar, N. (1990) Hydrologic conditions leading to debris-flow initiation, Can. Geotech. J., Vol.27, pp.789-801.
Marachi, N. D.;Chen, C. K. and Seed, H. B. (1972) Evaluation of rockfill materials, J. Soil Mech. and Found. Engng. Div., 82, pp.95-114.
Mitchell, J. K. (1976) Foundamentals of Soil Behavior, Univ California Berkeley, John Wiley and Sons, New York, pp.131-160.
Pappin, J. W. and Brown, S. F. and O’Reilly, M. P. (1992) Effective stress behavior of saturated and partially saturated granular material subjected to repeated loading, Geotechnique 42, No.3, pp.485-497.
Reneau, S. L. and Dietrich, W. E. (1987) The importance of hollows in debris flow studies;Examples from Marin County, California, In:Debris flows/avalanches:process, recognition, and mitigation (Costa, J. E. and Wieczorek, G. F., Eds.), Reviews in Engineering Geology, VII, Geological Society of America, pp.165-179.
Rickenmann, D. and Zimmermann, M. (1993) The 1987 debris flows in Switzerland:documentation and analysis, Geomorphology, No.8, pp.175-189.
Selby, M. J. (1993) Hillslope materials and processes (second edition), Oxford University Press, New York, pp.275-290.
Skermer, N. A.;Rawlings, G. E. and Hurley, A. J. (2002) Debris flow defences at Aoraki Mount Cook Village, New Zealand, Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, 2002, Vol.35 pp.19-24.
Takahashi, T. (1991) Debris flow, Published for the International Association for Hydraulic Research, Netherlands, 165p.
VanDine, D. F. (1985) Debris flow and debris torrents in the Southern Canadian Cordillera, Can. Geotech. J., Vol.22, pp.44-62.
Varnes, D. J. (1978) Slope movement and processes, In:Landslides, analysis and control (Schuster R. L. and Krisek R. J., Eds.), National Academy of Sciences, Transportation Research Board, Spec. Report 176, pp.11-13.
Wieczorek, G. F.;Morgan, B. A. and Campbell, R. H. (2000) Debris-Flow Hazard in the Blue Ridge of Central Virginia, Environmental & Engineering Geoscience, Vol.6, No.1, pp.3-23.
Zeller, J. and Wullimann, R. (1957) The shear strength of shell materials for the Goschenenalp Dam, Switzerland, Proc. 4th, Conference of Soil Mech. And Found. Engng., Vol.2, pp.399-404.
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