作者

吳建宏

摘要

臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊邊緣的隱沒帶，板塊間的碰撞強度自臺灣東部向西部逐漸遞減，造成了臺灣本島由東向西代表岩石為片麻岩、片岩、板岩、千枚岩、硬頁岩、頁岩的分布，變質程度漸減，從岩石學的角度來看，可視為展示泥質材料變質變化的天然教室。另外，板塊碰撞所伴隨的造山運動造就了山高水急的地形，例如：百岳、太魯閣峽谷等世界奇景，但地質上也遍布節理、斷層，造成岩盤破碎。
雖然，變質岩的面積約占本島面積約一半左右，崎嶇的地形阻斷了交通與開發。開發中部東西橫貫公路與德基水庫，一直是我國早年篳路藍縷努力發展土木工程的代表功績；1991年南迴鐵路通車後，完成環島鐵路網；梨山地滑區也是我國學者長年關注的邊坡場址。雖然有上述的案例，但國內工程師、地質師等專業人員對於變質岩區工程特性的掌握情況，似乎仍不若可及性較高的西部平原區與西部麓山帶詳盡。
有鑑於近年，蘇花改與其未來可能延長的東部交通改善工程、南橫公路、南迴公路、南迴鐵路等連接東、西部交通系統的改善與整備、國家公園區域內步道系統、橋梁的新建與維護、以及中橫、南橫公路沿線邊坡等防災上的需求，實有必要進一步介紹對變質岩區岩盤的工程特性。另外，考慮到地工雜誌迄今有針對國內特殊地盤進行介紹的特刊包含：「臺灣都會區地盤(第22期)」、「特殊地質之地工技術(第42期)」、「臺北盆地之大地工程
特性(第54期)」、「卵礫石層工程特性(第55期)」、「東部地區特殊地質地工問題(第131期)」、「軟弱地盤(第133期)」、「地質敏感區(第154期)」。這些特刊中的論文資料均成為瞭解國內各種地盤的重要參考資料。然而，變質岩所占面積廣大，尚未有專刊提供相關介紹。因此，本專刊以「變質岩之大地工程」為名，希望藉由變質岩概述、調查方法、工程特性、理論發展與案例分析四個面向，增加讀者對變質岩盤工程特性的了解。
本特刊首先邀請中央地質調查所曹恕中所長撰寫贈言，其中說明地質法的重要性、中央地質調查所的貢獻與未來在變質岩區進行地質調查的期許；接著，本特刊的論文排列大致可分為變質岩與工程概述、變質岩區調查、變質岩區工程特性與案例介紹四類：
1. 變質岩概述：
第一篇文章由秦德等人發表「臺灣變質岩及其工程地質特性概述」一文，文中介紹變質岩區構造的質特性與地質圖測繪、變質岩區內主要工程計畫之工程地質與未實施的重大公共工程。
2. 變質岩區調查：
第二篇文章由羅百喬等人發表「板岩片岩交界帶附近邊坡穩定與岩體工程特性探討～以南橫公路摩天下馬沿線為例」，以南橫公路摩天下馬沿線之邊坡經常性崩塌路段為案例，配合多時期遙測影像邊坡崩塌分佈篩選及查核邊坡失穩類型，再輔以路線地質測繪與岩體特性調查，探討板岩與片岩交界帶附近邊坡失穩與岩體工程特性的關係。
3. 變質岩區工程特性、理論發展：
第三篇文章由柯建仲等人發表「變質岩之水文地質特性與實務調查分析技術建置之研究」，選擇屏東縣獅子鄉雙流森林遊樂區為研究場址，設置井場及進行一系列現地水文地質試驗，亦建置一套複合裂隙岩體數值分析模型，探討地下水開發實務技術之適用性。
第四篇文章是由田永銘等人發表「異向性岩石的力學性質及工程特性」，回顧異向性岩體之力學特性，並且介紹目前國內外常用於岩盤工程分析上之合成岩體數值模擬技術，並根據前人研究成果及利用合成岩體數值模擬技術，說明隧道、基礎、邊坡工程中岩體異向性所造成的影響。
第五篇文章由翁孟嘉等人發表「板岩葉理之非線性破壞準則及其邊坡穩定分析應用」，介紹板岩葉理強度之拉拔試驗與岩石直接剪力試驗，建立葉理非線性破壞準則，再以分離元素軟體模擬板岩邊坡之傾倒破壞。
4. 案例分析：介紹變質岩區內近年受矚目之防災、工程案例：
第六篇文章為王國隆等人發表的「板岩地滑治理的挑戰～以廬山北坡為例」，說明公路局、水土保持局與南投縣政府長年在廬山北坡進行的治理方法與挑戰，並探討面對廬山北坡如此深的滑動面與量體，難以單一方法達到規範安全效果，應妥善規劃工程設施的介入維護時間。
第七篇文章為康耿豪等人發表「玉山國家公園園區之地體構造、地質演變與步道系統之邊坡破壞型態」，建構玉山國家公園園區步道系統防災地圖，透過基本資料蒐集、規劃進行步道災害現地調查、分析評估邊坡破壞類型。該論文的研究成果不但可增加對玉山國家公園地質條件、邊坡破壞模式的認識，未來還可以運用在其他類似的山區步道系統與邊坡破壞型態參考。
第八篇文章為吳重君等人發表「山月吊橋之陡峭岩坡調查與設計施工對策」，以近日在太魯閣國家公園內完工國內深跨比最大之山月吊橋為案例，說明該吊橋施工過程中的地質調查、規劃設計與對策分析、施工規劃與職安作為，以供其他山區吊橋施工參考。
第九篇文章是由吳文隆等人發表「臺灣變質岩區工程地質調查方法及遭遇地質問題對策探討」，介紹臺9線蘇花改工程、臺9線南迴公路拓寬工程、臺20線南橫公路等公路工程、梨山邊坡地層滑動整治工程、與光明水力發電可行性研究等案例，探討變質構造特性，及分析變質岩區水文地質模式特性，建議適當有效之地質調查方法，並就案例工程遭遇地質問題與克服對策回饋，進行研析及建議，以期供學術界與工程界參考。
本特刊在九篇主要論文之後的工程案例回顧與熱門議題報導則由柳鈞元等人第一手整理臺鐵猴硐崩塌事件特別報導，讓學術界與工程界能一窺猴硐邊坡崩塌的地質與破壞的情況；與會報導則是由丁權等人整理地工技術第37次工程地質研討會-崩塌地孕育的神木群~鎮西堡； 以及， 聯合大地工程顧問李佳翰先生整理大地工程發展史-山岳隧道~鐵路篇(中)。十分巧合，特刊主要論文後面的與會報導與大地工程發展史的內容與場址或多或少都與本特刊「變質岩區」非常有關，又增加了本特刊的廣度。
因此，希望藉由本特刊的內容，國內工程師與地質技師及研究人員與將來的後輩，均能在前輩們的努力經驗與資料蒐集的啟迪之下，更加瞭解變質岩區的大地工程特性，以及可能面對的挑戰，為今後在我國變質岩區的交通、水利、能源建設與防災的未來發展，做好準備。
最後感謝總編輯、編輯委員、發表團隊的支持與審查人的努力，編排與行政人員的辛勞也一併致上謝意。

作者

曹恕中

摘要

地質科學基本上是研究整個地球的固體部分的自然科學，從地表到地心，以及探討此固體與水體、大氣間的作用，及所產生的種種現象。若是要談與人類活動及文明發展密切相關的領域，地質可以簡單的化為“土地的性質”或“土地的品質”，因為一切經濟建設都必須依賴土地為之基礎，地質資訊則為土地利用，從規劃、設計、建築施工、災害防治到環境維護等各個階段，不可或缺的重要依據。
地質專業目前在社會仍屬高度專業，大眾仍缺乏地質乃關係人類生存之水土林氣，四大重要環境之一的認知。主要是因為地質作用非常緩慢，不如天氣的變化，對人類而言，除了大地震、山崩外，大地幾乎是恆靜不動；二來是地質調查研究成果的資料表現，不如工程建設有實體成果呈現，所以社會大眾沒有立即迫切的需要感，但是不能因此這樣忽略了地質專業的重要性和必要性。
我國科學技術基本法第一條即說明，政府推動科學技術發展，除了提升科學技術水準外，還要持續經濟發展，加強生態保護，增進生活福祉，增強國家競爭力，促進人類社會之永續發展。因此地質科學除了藉學術研究以創造知識理論，還要將知識理論轉為改善民生與環境，是為地質工作者的社會責任。
我國地質法的公布施行則是地質科學展現社會責任的具體事項，是將科學技術轉為法律的典範。從地質法施行後，高度專業的地質調查相關事項，遂成為由國家制定且強制實施，具有普遍約束力的社會規範；政府各機關及社會各界，因法令而必須參與專業的地質領域。因此如何調和地質專業與人民權利義務，是地質工作者，尤其是地質法執行單位，隸屬經濟部的中央地質調查所的極大挑戰。思維創新、精益求精、多元應用、服務社會將成為機關運作之新的核心價值。
地質法已經公布施行十年有餘，在地質界及相關工程界的先進及學者專家，共同合作協助下，逐步建立地質調查可共同依循的標準與制度，許多土地管理法規也因應修訂地質調查相關規定。火山災害、土壤液化都已納入「災害防救法」為法定災害，「風災震災火災及爆炸災害潛勢資料公開辦法」也已明訂要求地質調查所公開活動斷層分布、土壤液化分布及火山活動觀測等資料。當然地質法在實際執行期間，也發現許多在實務上還需尚待改進之處，地質調查所目前正廣徵社會意見，期能盡速修訂改善。
地質調查所至今成立四十三年，在地質調查研究方面成績斐然，建立全國各式的地質資料庫，提供各界使用，成為土地合理開發利用及工程建設安全的基礎。然而身為政府行政機關，地質調查所仍要秉持科學實事求是的精神，持續從事地質調查工作，但是更要強化公務人員的角色，為政府及人民服務；要將追求科學研究的成就，轉化為社會責任與價值，具體的說，就是要將我們的地質專業產品，發揮最大的社會效益。
地質調查所在社會所扮演的角色，將不只是一個資料生產者，也應該是地質資料應用的專業指導者，更要為社會建立地質調查制度，提升地質調查資料的品質。我們要確認誰是資料使用者? 我們也有責任確認資料使用者，正確解釋及使用地質資料。
為使地質調查資料能更廣泛應用於社會各層面，地質調查所提出下列自我期許，與各界分享共勉：
願景： 臺灣每一吋土地都能安全合理利用，每一位國民都能找到安全的居住地。
使命：秉持科學精神建置地質資料，成為經濟建設及永續環境的基石，以及擔任政府與社會大眾的專業溝通平台。
目標：健全地質調查制度、有效管理國土地質資料、建立國土環境變遷及土地資源管理之基本地質資訊。(地質法第一條)
地質專業可以應用的領域相當廣泛，包括工程建設、資源開發、環境保護、災害防治、科學教育，甚至觀光遊憩等等。但是因為地質和土地密切相關，在各個國家不斷追求經濟發展的趨勢下，工程建設對正確的地質資訊應該是最迫切需要的領域。地工技術提供工程建築結構體穩固的基礎以及周遭環境的安全維護，因此大比例尺的基地地質調查為必然工作，但是區域性的地質資訊格外重要，因為岩層分布、地質構造及地質作用等等都是以區域為範疇。雖然地工技術的運用是以工程建設的基地或場址為範圍，但是不可能只了解基地四周的地質狀況，因此未來地質調查所建置及精進的地質資料，將以工程建設需要的區域地質資訊為重點之一，例如基本區域地質、環境地質、水文地質及地質災害潛勢等等圖資。
本期地工技術以「變質岩區之大地工程」為主題，對臺灣島主幹的中央山脈變質岩區所進行的工程建設至為重要。變質岩的岩性分布也許單純，但是在變質岩區面對的將是複雜的變質礦物群(mineral assemblage)及組構(texture)，以及不同尺度複雜的地質構造，都在在影響岩體的工程性質。地質調查所目前變質岩區的工作，最主要是高山地區的基本地質圖幅的測製與出版，由於山陡峭地偏遠，調查路線必須爬山涉水，這也是地質調查所的重大
挑戰之一，極需要熱愛高山的地質工作者參與。
地質調查所是一個袖珍型的政府行政機關，未來將在有限的人力及預算下，會持續與產學界合作，並配合政府重要政策及社會需要，研擬專案計畫推動全國地質調查，尤其是在基本地質圖幅、工程防災及能源資源等方面，加強地質調查資料的質與量，期能使地質專業發揮社會價值，而成為我國經濟建設的穩重基石。

英文篇名

Overview of Metamorphic Rocks in Taiwan and their Engineering Geological Characteristics

作者

秦 德、邱家宏、孫荔珍、羅 偉

關鍵字

變質岩、深層滑動、溯源侵蝕、擠壓、岩爆

摘要

本文簡介臺灣變質岩區的地層分布、構造地質概況及野外製圖的原則。回顧本區代表性工程計畫所經歷的困難地質。檢視本區曾先期規劃但未深入調查評估的重大工程計畫，初判其可能面臨的工程地質挑戰。展望本區近期極有可能實施的工程計畫，期盼善加利用已成熟的工程地質及大地工程研究成果及技術，應更有立竿見影之成效。

英文摘要

The distribution, structural geology and field mapping of metamorphic rocks in Taiwan are described in this article. Engineering geological challenges faced by major projects constructed in this area are reviewed. Outlook of future projects and recommendations of advanced engineering geology and geotechnical engineering techniques for use in this area are also provided.

英文篇名

Slope Stability and Engineering Characteristics of Rock Mass at the Boundary of Slate and Schist - Slope adjacent to the Motian- Xiama Section, South Cross Island Highway as an Example

作者

羅百喬、潘立慈、羅 偉、李紫彤、陳玟玲、王泰典、謝有忠

關鍵字

板岩、片岩、交界帶、邊坡崩塌型態、岩體工程特性、南橫公路

摘要

本文針對近年來南橫公路摩天下馬沿線之邊坡經常性崩塌路段，配合多時期遙測影像邊坡崩塌分佈篩選及查核邊坡失穩類型，再輔以路線地質測繪與岩體特性調查，進行板岩與片岩交界帶附近邊坡失穩與岩體工程特性的關係探討。研究成果顯示，大南澳片岩與板岩交界帶之岩體Q值低於兩側圍岩，岩體破碎，為邊坡岩體滑動、岩屑崩滑以及落石好發處，Q值評分因子中以????????????以及????????差異較明顯。而板岩層中，板岩、千枚岩及變質砂岩交界帶，其岩體工程特性變化一般不及褶皺出露處明顯；另，中視尺度褶皺軸部斷層、層間剪裂、密集裂隙等調適構造則造成岩體破碎，易成為岩屑崩滑、落石的發生源。片岩層中不連續面組之持續性不佳或呈波浪狀，填充物蝕變程度不高；中視尺度褶皺軸部與邊坡崩塌位置的關聯性不及板岩層。大比例尺路線地質圖以及褶皺各部岩體工程特性經詳細地質評估及採岩體評分法量化分級，有利於板岩與片岩交界帶邊坡穩定及大地工程等課題深入評估。

英文摘要

The slope adjacent to the section between Motian and Xiama of South Cross Island Highway has suffered frequent collapses. To investigate the relationship between slope instability and the engineering parameters of the rock masses at the boundary of slate formation and Dananao schist formation, interpretation of spatial distribution of collapses from multitemporal remote sensing images, examination of slope instability mechanism, surveying and mapping of route geology, and evaluation of engineering parameters of rock masses have been performed and reported in this article. The research outcomes indicate that the Q values of the rock masses at the boundary of slate and schist are lower than those of the surrounding rocks, resulting in a prone area of rock slides, detritus slides and rock fall. Among the six evaluation factors of the Q-value, the magnitudes corresponding to RQD and Jr for rock masses at the boundary are obviously different. In slate formation, including the junction of slate, phyllite and metasandstone, the change in engineering parameters of rock masses is typically not obvious unless a fold exists. The adaptive structures, such as axial faults, pre-existed shear and dense fractures near the axis of a mesoscale fold, cause rock fragmentations, which are often the source for rock detritus and rock fall. In schist formation, rock joints are typically discontinuous, rough, irregular, undulating, and with coating or thin filling of low alternation. Thecorrelation between the mesoscale fold axis and the locations where slopes collapse is weaker than that for slate formation. The large-scale geological map of the route and the detailed evaluation of the engineering characteristics of each part of the fold are conducive to the evaluation of the slope stability at the junction of the slate and the schist.

英文篇名

Development of Investigation Techniques and Analysis Approaches for Determination of Hydrogeological Characteristics of Metamorphic Rocks

作者

柯建仲、陳柏瑞、魏倫瑋、許世孟、林燕初

關鍵字

優勢水流路徑、複合分析模型、地下水資源潛能

摘要

近年來，臺灣受氣候變遷效應影響，造成河川流量與地下水補注量改變，豐水期與枯水期的水量差異增加，造成中北部地區旱季延長與水庫缺水嚴重，而南部則是極端降雨事件增多，造成山區地質不穩定使地質災害事件發生頻率升高，均已衝擊到臺灣整體水資源供應的穩定性，為在有限資源的情況下，建立水資源有效管理與多元開發的策略來面對缺水危機，本文提出具實務性及指標性之實務探勘技術，用於瞭解變質岩含水層之優勢水流路徑，及建立小尺度三維度裂隙岩體地下水流分析模型來探討其連通性。
本文選擇位於潮州層之屏東縣獅子鄉雙流森林遊樂區為研究場址，並設置井場及進行一系列現地水文地質試驗，亦建置一套複合裂隙岩體數值分析模型，探討地下水開發實務技術之適用性。透過井場之各項單孔及跨孔地下水流速試驗，可準確掌握透水裂隙間是否具連通性與其連通區段， 且亦可發現優勢水流路徑與主控裂隙之位態具高度相關性。本文以美國GolderAssociates發展之FracMan並結合現地水文地質試驗、露頭調查與裂隙幾何特性建立出三維度複合離散裂隙網絡/等效孔隙介質之數值模型，透過模型分析結果與現地調查結果之比對後，可發現此方法可具體分析與掌握變質岩之透水裂隙區段及其優勢水流路徑，可有效提供後續實務開發前準確的地下水資源潛能評估。

英文摘要

This paper presents a practice-oriented approach for the characterization of preferential flow path and the development of a small-scale three-dimensional fractured metamorphic aquifer model. This approach can be used to evaluate the groundwater potential for the purpose of groundwater resource planning and management. To demonstrate the effectiveness of this approach, a couple of on-site hydrogeological tests were performed and a hybrid numerical model was developed for the Shuangliu well field which is situated in the Shungliou Forest Recreation Park in southern Taiwan. The on-site experiments performed in the well field revealed that the combined downhole logging technique could successfully identify the interconnection of permeable fractures. They also proved that the preferential flow path was strongly associated with the major fracture orientation. On the other hand, the cross-borehole flowmeter test had been proven to be a useful technique to identify the preferential flow paths between boreholes. The modeling software FracMan was applied to develop a 3-D hybrid Discrete Fracture Network/Equivalent Porous Media (DFN/EPM) model, in conjunction with the above field tests, outcrop data and the identified scaling properties that were based on the statistical analysis of the fractures. Additionally, the validated model was used to determine the groundwater storage in a water planning area. This study provides insight into the characterization and modelling of fractured rock aquifer, which effectively incorporate the heterogeneity of fractured rock and improve the accuracy of the groundwater storage computation.

英文篇名

Mechanical Properties and Engineering Characteristics of Anisotropic Rock

作者

田永銘、裴文斌、黃致維、盧育辰、任光正

關鍵字

裂隙岩體、異向性岩體、岩石工程、合成岩體、數值分析

摘要

岩體因微觀組構、優選方位或存在不連續面，其力學、水力傳導等性質具有方向性。工程配置的方位與不連續面方位間的關係亦將顯著影響岩體的工程行為。因不連續面傾角及工程配置方向不同而有不同的穩定性、應力場、應變場或位移場等，可稱為岩體工程行為之異向性(anisotropy of engineering behaviors)。本文旨在介紹異向性岩石的成因及其力學與工程特性。在異向性岩石力學行為方面，本文主要回顧岩體的破壞準則及破壞模態，讓讀者了解異向性裂隙岩體基本之力學特性。在數值模擬方面，本文挑選目前國內外常用於岩盤工程分析上之合成岩體(synthetic rock mass, SRM)技術作為介紹。最後，本文根據前人研究及SRM模擬結果，說明隧道、基礎及邊坡工程中岩體工程行為之異向性。

英文摘要

The engineering and hydraulic properties of a fractured rock mass may exhibit anisotropy due to the ensemble behaviors of its microstructure and discontinuity. The engineering construction layout relative to discontinuity orientation in a rock mass is vital to engineering practice. Different construction and discontinuity orientations may lead to varying responses of stability, stress field, strain field, and displacement field. This paper presents the engineering behaviors of an anisotropic rock mass, including the failure criteria and the failure modes. Further, synthetic rock mass (SRM), a commonly used simulation technique in rock engineering, is briefly presented herein, including its concept, methodology, and development. Finally, the effects of anisotropy on behaviors of fractured rocks in various engineering works, such as tunnel, foundation, and slope engineering, are discussed.

英文篇名

A Nonlinear Failure Criterion of Slate Foliation and its Application on Slope Stability Analysis

作者

翁孟嘉、李晉泓、彭嘉政、郭昱君、張荐宇、李沅昶、鄭富書、李宏輝

關鍵字

逆向坡、傾倒破壞、板岩、破壞準則、拉伸試驗

摘要

板岩邊坡的穩定性深受其葉理之力學特性影響。為了探討板岩葉理強度，本研究進行一系列之拉拔試驗與岩石直接剪力試驗，並利用實驗結果建立葉理非線性破壞準則，其包含三參數。進一步將則運用至分離元素軟體UDEC中，以模擬板岩邊坡之傾倒破壞，並探討所提出之葉理強度破壞準則與以往常用莫爾庫侖準則之分析結果差異。本研究結果總結如下：1. 板岩葉理力學實驗結果顯示，在低正向應力時，其呈現高度非線性；2. 比較乾燥與浸水實驗結果發現，板岩呈現明顯遇水弱化情況；3. 採用本研究之非線性破壞準則模擬之結果較莫爾庫侖破壞準則之結果，更能表現出逆向坡張裂情況與傾倒行為，並合理地評估邊坡的穩定性。

英文摘要

To investigate the mechanical properties of slate foliation, a series of pull-off tests and direct shear tests were conducted, and an innovative failure criterion was accordingly proposed. The proposed failure criterion exhibits a nonlinear trend in the low normal stress range. It also considers both tensile and shear strengths, and has three material parameters. To investigate the effectiveness of the proposed failure criterion in the evaluation of slope stability, it was implemented in a discrete element code UDEC and a simulation was carried out to evaluate the deformation and failure pattern of an anti-dip slate slope. The results of the UDEC analysis demonstrate that the simulated failure pattern and deformation characteristics agree with those for an actual anti-dip slate slope. The proposed failure criterion of foliation and the Mohr-Coulomb criterion are further compared using a slope stability analysis. The proposed failure envelope accurately reflects the tensile strength and shear strength under low normal stress, but the Mohr-Coulomb criterion apparently overestimates the strength in the low stress range. Therefore, the proposed criterion is proven to be more effective in predicting the toppling failure of anti-dip slate slopes.

英文篇名

The Challenge of Slate Slide ~ Lushan Northern Slope as a Case Study

作者

王國隆、陳昭維、呂家豪、汪俊彥、林錫宏、紀宗吉

關鍵字

板岩邊坡、重力變形、工程穩定

摘要

板岩為縱貫臺灣南北近中央山脈主要區域，位於平地與高山之間，人為開發與使用情形顯著，板岩區常因其高角度劈理造成重力變形，長期以來除道路下陷以外，地下水通路形成的地下水滲入以及板岩異向性阻水的特性，均為板岩區邊坡不利的因素。廬山地區由於開發時間較早，當地民眾及觀光客為主要需要保全的對象，過去數十年間除了公路總局的道路沿線治理，另有水保局南投分局的工程穩定措施，然對於廬山北坡如此深的滑動面與量體，難以單一方法達到規範安全效果，此外，過去施作之工程設施，於此一變形速率較快條件下邊坡，可能造成效益降低，對於效益降低曲線及介入維護時間，應妥善規劃。

英文摘要

Slate runs through (from north to south) the Central Mountain Range of Taiwan. It is located between the plains and the high mountains with a lot of land development and human activities. Slate is often subjected to gravitational deformation due to its steep bedding. There are a lot of unfavorable factors affecting the stability of slate slopes, which include long-term road subsidence in the nearby area, seepage of groundwater and low permeability of slate. In the past few decades, the Directorate General of Highways and the Nantou Branch of the Soil and Water Conservation Bureau had executed a lot of engineering works to stabilize the slate slope in the Lushan area. However, as the slope along the northern part of the Lushan
Mountain has a deep sliding surface and volume, it would be difficult to achieve the required stability by using a single mitigation measure. In addition, the efficiency of the engineering facilities implemented in the past may reduce over time because the slate slope has a relatively fast deformation rate. Proper planning which takes into account the efficiency reduction of past facilities and the timing for maintenance intervention, should be considered.

英文篇名

Geological Evolution of Yushan Massif and Slope Failure Mode of the Trail System in Yushan National Park

作者

康耿豪、黃明萬、胡賢能、鄭又珍、羅楚鈞、朱傚祖

關鍵字

玉山國家公園、地形判釋、地質調查、災害分析

摘要

玉山是東北亞第一高峰，目前正以大約每年3-5公釐的速率上升，同時也以每年平均約3-6公釐的速率往下侵蝕，顯示於此活躍之地體構造演變下臺灣島目前正處於某種程度的動態平衡。玉山國家公園幅員遼闊，園區內交通主要依靠步道系統，每年攀登者高達數萬人。然由於地震、颱風、強降雨等天然災害頻傳，登山步道難免存在潛在危險，威脅登山客生命財產的安全。本文提出並建構玉山國家公園園區步道系統防災地圖，透過基本資料蒐集、規劃進行步道災害現地調查、分析評估邊坡破壞類型，結果顯示岩屑崩滑為主要的邊坡破壞模式。

英文摘要

Mt. Jade is the highest peak in Northeast Asia. It is currently rising at a rate of about 3 to 5 mm/year, and is also eroding at an average rate of about 3 to 6 mm/year. This means that Taiwan is under active tectonic evolution. However, the island is also currently in (some degree of) dynamic equilibrium. The Yushan National Park covers a vast area, and is mainly accessible through a trail system. There are tens of thousands of climbers each year. However, due to the frequent occurrence of natural disasters such as earthquakes, typhoons, and heavy rains, hiking trails inevitably harbor potential
dangers that threaten the lives and properties of the climbers. In this paper, a disaster prevention map is proposed for the trail system in the Yushan National Park. It was constructed by collecting basic data, developing plans to conduct on-site investigation of trail disasters, and evaluating slope failure mechanisms. Preliminary results indicate that rock chipping could be the main slope failure mode.

英文篇名

Site Investigation and Engineering Countermeasures for Steep Rock Slope near Shan-Yue Suspension Bridge

作者

吳重君、陳俊吉、楊清宏、何文晟

關鍵字

太魯閣峽谷、變質岩、光達掃描、風洞試驗、吊橋工程、吊裝監測

摘要

山月吊橋為國內深跨比最大、施工挑戰最高之吊橋，因應工址陡峭與倒懸之地形特性，分別以空載與地面光達掃描，快速且完整掌握兩岸解壓節理崩落潛勢。設計單塔不對稱橋型，以山為景、月為形呼應山月吊橋古名，藉由風力數值模擬、風洞試驗、結構動力分析與特殊結構設計審查，選用扭轉剛硬之桁架型式以防制顫振與渦致振動，鏤空式橋面減少風載重。施工前先以BIM研擬作業程序與規劃動線，職前VR訓練提昇作業人員適應高空作業，職安管理APP輔助管理，數值模型分析空索負載之線型，並藉由差異化分析與回饋調整線型，因完整縝密周詳的調查規劃與設計施工，榮獲勞動部金安獎優等與工程會金質獎優等的榮耀。

英文摘要

Shan-Yue Suspension Bridge, which has the maximum depth-span ratio, is the largest challenge in terms of construction in Taiwan’s mountainous area. The Airborne and Ground Lidar Scanning Techniques were applied over the steep and overhung terrain to quickly and thoroughly investigate the geological structure close to the bridge site. Shan-Yue Suspension Bridge is a single-tower asymmetrical bridge. This bridge was named after its ancient title, which means the mountain and the moon. According to the wind numerical simulation results, wind tunnel tests, structural dynamic analyses, and atypical structural design review, the torsional rigid truss was used to prevent flutter and vortex induced vibration. The hollow bridge deck was used to reduce the wind load. Prior to construction, the operating procedures and traffic flow were simulated by BIM. VR training allows operators to adapt to high-altitude operation beforehand, and the occupational safety management APP was used to assist construction management. The deformation pattern of the cable was analyzed by numerical simulations, and the design was updated based on the deformation pattern. Due to the thorough and detailed investigation, planning, design and construction, the Shan-Yue Suspension Bridge project won the titles of the Golden Safety Award given by the Ministry of Labor and the Golden Quality Award given by the Public Construction Commission of the Executive Yuan.

英文篇名

Discussion on the Geological Surveying Techniques for the Metamorphic Rocks in Taiwan and the Mitigation Measures for the Engineering Challenges Encountered in Tunnels Constructed in the Metamorphic Rock Region

作者

吳文隆、郭育安、鄭斯元、林衍丞、蕭秋安、陳正勳

關鍵字

變質岩、地質調查、案例

摘要

臺灣變質岩之地質相當複雜，目前已累積相當多地質調查與工程案例經驗，預期未來變質岩區有許多重要工程建設，相關經驗分享與回饋亦顯相當重要。本文主要藉由變質岩區工程案例，包含如臺9線蘇花改工程、臺9線南迴公路拓寬工程、臺20線南橫公路等公路工程、梨山邊坡地層滑動整治工程、與光明水力發電可行性研究等，經由變質構造特性探討，及分析變質岩區水文地質模式特性，探討建議適當有效之地質調查方法，並就案例工程遭遇地質問題與克服對策回饋，進行研析及建議，以期供學術界與工程界參考。

英文摘要

Despite the geological complexity of metamorphic rock in Taiwan, profound experience has been accumulated from numerous geological surveys and tunnel constructions. This article reviews past construction projects in the metamorphic rock region in Taiwan, such as Suhua Highway Improvement Project, South Link Highway Road-widening Project along Provincial Highway No. 9, the Southern Cross-Island Highway Project, North-link line and Eastern Trunk line railroad improvement projects, Guangming and Danan'ao pumped storage power stations, and New/Old Wu-jie headrace tunnel.
Lastly, based on the geological structure and the hydrogeologic characteristics of the metamorphic rock in Taiwan, recommendations on the appropriate geological surveying methods are provided in this article.

作者

柳鈞元、黃韋凱、李璟芳、翁孟嘉

摘要

2020年12月4日早上8點半，臺鐵東部幹線瑞芳-猴硐區間發生岩體滑動災害事件，大量崩積材料掩蓋鐵路，使臺鐵東部幹線雙向中斷，經多日搶修才得以恢復單線通行。本次崩塌事件雖無造成人命傷亡，然東部重要交通幹線之中斷，使該處山崩成為社會焦點。鑒此，本文針對此災害相關資訊，特於第一時間進行現地調查、蒐集相關資料予以簡要報導。

作者

丁權、朱晃葵、游中榮、黃玟菘、張正男、魏倫瑋

摘要

鎮西堡巨木群位於新竹縣尖石鄉大漢溪上游，這裡孕育了全台最大的檜木原始林，隔著塔克金溪與司馬庫斯巨木群互望，東向宜蘭鴛鴦湖一帶，與棲蘭檜木原生林連成一片。樹最大胸徑接近4公尺、樹高約60公尺。後人依樹型為巨木命名，其中以傳神的亞當及夏娃神木最為著名。中正大學地球與環境科學系謝孟龍教授曾嘗試利用台灣眾多的神木來輔助古山崩、土石流(或坡地穩定性)的分析，與林木專家討論後卻發現，目前神木年齡測定方法並不準確；反倒是古山崩、土石流的碳十四定年能指示神木的年歲，而本次導覽活動有幸邀請謝孟龍老師本人擔任跟團顧問與講師，謝老師慷慨地與來賓分享研究團隊的調查成果－碳十四定年結果重大發現：崩塌地蘊育著神木群，而崩塌地的成因與大地震息息相關。

作者

李佳翰

摘要

承166期(山岳隧道～鐵路篇 (上)