作者

王泰典

摘要

台灣位處歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊活動的斜向聚合造山帶上，連接馬尼拉與琉球海溝島弧系統。歐亞大陸板塊上的南中國海在台灣南邊向東隱沒到菲律賓海板塊之下，形成南北向的馬尼拉海溝與呂宋島弧。呂宋島弧隨著菲律賓海板塊向西北移動，碰撞擠壓東北方的歐亞大陸邊緣，造成地殼增厚與變形而形成了台灣造山帶。菲律賓海板塊在台灣東北附近卻向北反轉隱沒到歐亞大陸板塊之下，形成東西向的琉球島弧與沖繩弧後張裂盆地，逐漸自東向西影響著台灣北部，造成山脈崩陷。由於板塊斜向聚合作用，台灣造山帶存在著時間與空間的對比關係，一系列的東西向剖面自南到北記錄著演化過程不同時間的切面，反映了碰撞前、活躍碰撞到碰撞後期不同階段的地質現象，使得台灣成為全球地質研究的天堂，包括構造地質、地層與岩石、地形與地貌等課題，如同地質作用持續旺盛般，皆有相當豐碩的成果。
板塊斜向聚合同時造成台灣持續的地殼抬升以及經常性的地震事件，再加上位處熱帶西太平洋區域邊緣，時有颱風豪雨侵襲。活躍的造山運動的同時，快速的風化作用也正在侵蝕岩土材料，因此台灣也成為了地質災害的好發區域，這些災害常是複合型式的，受到各種致災因子交互影響所致，這方面的研究近年來有相當好的產出，也推動國內建立了天然災害的防救體系。然而地質研究成果和地質災害事件似乎不應該是競合的關係，這其中存在著時間與空間尺度的差異，以及地質工作者與大地工程人員教育背景與溝通語言的問題。
區域地質尺度的調查與研究成果，因目的不同，經常無法直接套用於工程尺度滿足地工資訊的需求；而工址尺度的地質調查，受限於經費與時程，往往難以詳細考慮區域地質條件對工程修築與維護的影響。此種差異是全球普遍性的，但是在面對天然災害的應變與處理以及基礎建設的倡議與推動時，總是交織著不同的觀點，卻也激發了地質科學與地工技術研究的部分動能。本期地工技術以台灣東部為對象，特殊的地質與地工問題為主軸，儘可能邀請長期投入相關課題研究的學者專家以及實際投入地工建設與維護作業的工程人員提供大作共襄盛舉，或多或少也存在這樣的現象，但也或許可以藉此嘗試疏理這類的問題。
本期地工技術論文大致可以分為區域地質調查與地質構造研究、公路修築與長期養護經驗回饋、以及地工特性研究與案例回顧與展望等三個部分，並依序編排彙成專輯。
區域地質調查與地質構造研究部分首先以和平溪為界，分為南北兩部報導中央山脈北部區域地質圖幅的研究成果。在「中央山脈北部和平溪以北地區的地質」一文中，作者自變質岩與變質岩層出發，特別考慮到多數土木工程人員不諳岩石分類方法，貼心地介紹了沉積岩、火成岩與變質岩分類依據的基本概念，並說明了岩性與地層單位的建構方式，繼而針對中央山脈和平溪以北地區的地層詳加介紹，最後以區域地質觀點探討此區域變質岩特性引致的一些工程相關問題，可謂圖文並茂且深入淺出。
「台灣中央山脈東翼地質區和平溪以南的地質調查與地質特性」一文彙集了此區域大量的歷史調查成果，提出了和平溪至太魯閣地區區域地質圖與剖面圖，這個區域由於岩石受到多期劇烈變形形成褶皺，不同時期形成的褶皺又相互疊加構成複雜的干涉現象，區域地質構造與地質史仍未完全釐清，國家常備的五萬分之一地質圖幅(和平)亦尚未完成測製作業，作者們將此區域地層分為八個岩體單位依序介紹，並透過多期變形岩體的葉理位態統計與構造領域分析結果，探討本區域岩石變形與主要構造型態的關係以及對於區域地質特性以至於基礎建設的影響。
「花蓮和平地區非彈性應變回復法之現地應力量測」一文則利用變質花崗岩岩芯應力釋放產生非彈性應變的回復方法，評估花蓮和平地區的現地應力。作者群不僅介紹非彈性應變回復法的原理與量測方式，透過實驗數據分析探討結果的影響因素，並將非彈性應變回復法求得的現地應力與斷層發育的應力場解析解、震源機制解等結果相互比較。這方面的研究提出不同於傳統地質學研究的成果與觀點，對於構造地質與工程地質或許可以相輔相成，相信在短期內會有相當多的產出與深入的討論。另外，現地應力場對於地下結構物的設計、天然資源的開發與廢棄物的地下處置等皆扮演重要的角色，其重要性在國內的基礎建設與資源開發卻長期被忽略了，不僅相關的調查與研究報導相當少見，調查的設備與經驗也非常有限，期望透過此文可以喚起一些重視，逐漸建立現地應力場國內自主性的調查能力。
公路修築與長期養護經驗回饋部分則期望透過東部地區基礎建設工程案例，特別是線狀工程的長期維護經驗，針對經常性維修養護路段探討地工技術應用的情形，並提供較長時間尺度的修築、改善與養護記錄的報導，類似將整個工程視為一個全尺度的試驗以及長期監測的大計畫，這類的經驗不僅可以做為工程地質學習的活教材，也可以提供全生命週期工程建設策略面與技術面寶貴的參考。
「從中橫公路東段養護經驗探討工程地質特性對公路養護之影響」一文以我國目前受颱風影響致災風險值最高的省道公路－中橫公路為對象，以長春祠碑記文前段引出公路修築的歷史，繼而彙整公路東段近十餘年的養護記錄，據以統計公路路基災害與縱向平坦度以及上邊坡災害與雨量的相關性，最後依據不同災害類型經常發生的路段與其工程地質特性的討論，歸納公路沿線主要的養護課題與區域地質特性、溪流以及公路所在區位的關係，探討工程地質特性對於公路養護作業的影響。
「蘇花公路修築養護的演進與其受沿線工程地質特性的影響」一文回顧了蘇花公路逾二甲子的修築史，並針對公路總局及其前身單位接管後六十餘年來公路的演進與養護成果作了詳細的報導，透過不同路段地形與地質條件、沿線的工程地質特性與地質災害的整理，可以窺見公路養護工作的艱難，而兩個代表性路段養護對策案例的探討也著實令人感受到維護道路全天候的通行真的不容易，適當地採用隧道穿越地質脆弱路段，或許是公路永續發展必需認真考慮的方向。
中橫公路與蘇花公路的修築背景存在著諸多軍事防禦目的的考量，台11線東部濱海公路的修築則是基於社經發展的需求，路線也是1960年代基於促進東部產業發展而選擇的，然而30餘年後再推動的養護與改善計畫，則面臨了產業轉型與社經需求變化引致的多元討論。「台11線東部濱海公路北段地工特性與修築養護對策探討」一文回顧了東部濱海公路北段的修築歷程，並以1990年代後期推動的改善計畫為背景，探討數個經常性養護及以路線瓶頸路段的工程地質特性、引致的養護問題以及採用的養護對策，並探討改善計畫執行過程配合該公路的景觀路廊及遊憩據點串聯整體規劃而修正計畫目標，公路修築養護除滿足交通需求外，更朝向維護東部海岸景觀、提昇遊憩品質、降低環境與生態衝擊等方向進行，部分路段的規劃設計更細膩地表達了公路強調永續、景觀與人本的全新觀念，記錄了台灣東部公路現代化建設的重要里程碑。
地工特性研究與案例回顧與展望部分，「台灣東部硬岩破壞特性與地下開挖穩定問題」一文針對東部地區未來地下與隧道工程可能遭遇的高岩覆應力問題，前瞻性地探討了硬岩的脆性破壞特性，不僅探討了數種國內外提出的硬岩在尖峰強度以後工程特性弱化的評估方式，並以花蓮大理岩為例比較了各種評估方法的差異性，最後以高岩覆條件下隧道開挖可能引致的圍岩破壞範圍以及變形量規模為例，說明硬岩脆性破壞對地下開挖穩定的影響，非常值得工程界未雨綢繆思考因應之道。
「變質岩邊坡爆破作業監測與分析案例探討」一文則針對東部岩體工程開挖極可能遭遇的爆破振動問題進行案例探討，依據變質岩邊坡礦場爆破作業的監測成果，探討常見的爆破振動衰減經驗公式在國內的適用性，並求得國內爆破振動地質特性參數，可以提供未來類似地質條件邊坡工程採用爆破開挖振動控制以至於爆破設計的參考。
「台9線蘇花公路改善計畫隧道課題與環境生態因應」一文報導了國內近期受到高度關切的蘇花公路山區路段改善計畫，除了說明全線隧道規劃與相關地質條件的關係，更針對南澳和平間優先設計路段有關區域地質與水文特性、環境地質與天然資源等議題進行檢討與評估，可能遭遇的特殊地質問題則彙整既有鐵公路隧道施工經驗以及此計畫地質調查所得成果，研提因應的對策。最後介紹蘇花公路改善計畫針對形塑東部觀光休閒風的景觀定位與山海線、暢還鄉的公路景觀意象主題，以及降低環境與生態衝擊的因應對策與具體作為。蘇花公路歷經逾二甲子的修築與養護以及十餘年新建或改善計畫的醞釀，著實令人期待此一景觀、安全、永續、洄瀾路的誕生。
「池上斷層在玉里地區之電阻率構造」一文則針對活動斷層進行工程目的較大尺度的地下形貌探查，池上斷層為花東縱谷最早進行監測的活動斷層之一，經常造成公路、區域排水設施與屋舍的損壞，並且造成花東線鐵路於玉里附近跨越樂樂溪橋梁因變形量過大而改線重建、以及台9線玉里大橋異常變形影響穩定性等困難，作者群利用多條地電阻測線確定活動斷層地下形貌的探查方法與其探查成果提供公路橋梁改建與養護參考的作法，可提供類似案例的參考。
「從花東縱谷地質談花東線鐵路隧道工程」一文報導了近期推動的花東線鐵路電氣化新建工程資訊，該工程係為因應河川沖刷提高防洪安全標準以及鐵路行車安全及營運需求而辦理改善計畫，並配合花東縱谷自然景觀特色一併進行局部瓶頸路段雙軌化、路線與站場改善以及景觀綠美化等工程，兼顧了自然景觀生態、地方文化特色，同時符合東部永續發展計畫綠色運輸之交通政策目標。
本期依例收錄地工技術近期辦理的研討會討論內容，由高秋振先生整理「河川橋梁基礎及都會區新基礎問題」研討會的交流意見，在專輯主題論文之外，豐富了本期的內容。
最後，編者感謝全體作者在百忙之中撰稿共襄盛舉分享研究成果與工程經驗，審查委員們細心且嚴謹地把關以及劉曉樺小姐協助編輯與多次校稿，提昇了專輯的正確性與完整性，在此一併致上最大的謝意。同時，專輯中許多彩色圖片與照片因印製成本因素，不得不採黑白灰階方式印刷，可能降低了多篇論文的閱讀感受度，在此向作者群以及讀者致歉。所幸地工技術基金會網站提供高解析度彩色PDF檔供下載，或可稍加彌補。

作者

吳盟分

摘要

承蒙地工技術研究發展基金會邀請提供贈言，個人非常感謝及深感榮幸，地工技術雜誌創刊近30年來提供國內大地工程界各項最新知識與施工技術，對提升臺灣的大地工程技術貢獻甚深。
本期以「東部地區特殊地質地工問題」為主題，探討臺灣東部變質岩區的隧道工程、岩石邊坡穩定施工問題，及該區域地質特性、現地應力等課題，內容精闢詳實，將使讀者瞭解東部地區特殊地質問題、特性及對應的施工方法，值得後續相關工程之設計、施工者參考。
臺灣位於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊交界處，地質敏感脆弱，因板塊擠壓碰撞，導致岩層破碎及多處斷層分布；每年颱風的侵襲往往給臺灣東部地區帶來各種不同的災害，儘管多年來不斷的進行道路維護與改善工程，但是地震、颱風、暴雨造成的落石、山崩及土石流，使得道路經常坍方中斷，基於東部民眾對於安全回家的路有殷切期盼，政府已陸續在東部變質岩區執行一系列的工程計畫，如公路總局辦理的台9線蘇花公路山區路段改善計畫、台9線南迴公路後續改善，鐵路改善工程局執行的花東線鐵路瓶頸路段雙軌化暨全線電氣化工程、南迴鐵路電氣化等，以期為東部地區提供安全永續的交通運輸。
極端氣候使得臺灣天然災害規模及頻率提高，為因應極端氣候之挑戰，除規劃設計方面必須以「山、河、路、橋、人」全方位設計，在維護方面工程單位應由以往對於天災採災後救難復建方式，而改為以「料敵從寬」的「超前部署」策略，即預防災害的再度降臨。莫拉克風災之後，公路總局除了繼續推動道路復建、公共運輸服務外，在防災機制更以服務為導向，透過「預判、部署、預警、應變」作為，積極監測氣候變化及路況，提早發佈預警訊息；將「風險管理」、「重點監控路段」及「降雨觀測指標」等觀念納入，例如公路上建置了CCTV(影像監控系統)、LBS(區域行動服務系統)以及ET(緊急電話)等監控設施，再藉由CMS(可變資訊電子告示看板)、LBS或者警廣等方式將路況訊息傳播出去，這就是所謂的千里眼與順風耳，以保護山區公路危險路段不要有人車出現狀況。CCTV也可以用來監控比較危險的路段，另協調中央氣象局為公路總局客製化劇烈天氣監測系統，搭配流域管理及即時雨量資訊，將預警時間提早；並依據路況特性增設緊急停駐空間、避險指示牌、視訊監視系統、可變資訊標誌及緊急聯絡電話等措施，其主要目的即使用路人的生命財產受到更大的保障。
節能減碳風當道，目前公路總局正進行之蘇花改計畫，已確定以「碳足跡」觀念進行「碳盤查」計畫，預計於蘇花改施工過程及通車後，分別計算興建及營運所產生的二氧化碳排放量，並利用在地、短程運輸建材，就地取材，減少開路伐木對環境的破壞。另利用樹木移植進行「碳中和」等方式，減少蘇花改施工過程的二氧化碳排放量，蘇花改「碳盤查」計畫將成臺灣公路工程首例，可望創下臺灣工程典範。
因全球氣候變遷及臺灣東部地區之地質較為複雜多變，造成該區域坡地災害頻傳，此外，東部變質岩區隧道施工常遭遇大量湧水、抽心，導致工期延宕；由於隧道工程佔蘇花改計畫路線長度三分之二，且東部民眾期盼工程早日完工，使得工程人員將面對嚴峻的挑戰。本期地工技術雜誌的撰稿者均曾參與東部地區之地質調查與工程建設，對於蘇花改計畫借鏡前人之寶貴經驗，提出最佳與最有效率的施工方案，並將後續交控、營運、及管理維護一併納入考量，以期形成一個安全、舒適且能永續經營的全生命週期的公路體系，達成優質公路管理的目標與願景。

英文篇名

Geology of Northern Part of the Central Range in Area North of Hoping River

作者

林啟文

關鍵字

中央山脈、變質岩、板岩帶、片岩帶

摘要

中央山脈北部和平溪以北地區出露許多種類的變質岩，包括以板岩為主的蘇澳層與南蘇澳層，以片岩為主的東澳片岩、南澳嶺片岩與武塔片岩，四個變質火成岩體包括楓樹山角閃岩、源頭山片麻岩、飯包尖山片麻岩與大濁水片麻岩，以及漢本大理岩。本文簡介這些地層的主要岩性，以及變質岩構造特性在工程上的相關問題，其中次生葉理包括劈理與片理是變質岩區的主要弱面，是施工時要特別注意的問題。

英文摘要

The northern part of the Central Range in area north of Hoping River exposes many kinds of metamorphic rocks including two slate-dominated strata namely Suao Formation and Nansuao Formation, three schist-dominated strata namely Tungao Schist, Nanaoling Schist and Wuta Schist, four metamorphosed igneous bodies namely Fongshushan Amphibolite, Yuantoushan Gneiss, Fanpochienshan Gneiss and Tachoshui Gneiss, and Hanpen Marble. This paper introduce main lithologies of these strata and discuss the structural characteristics of metamorphic rocks applied to engineering purpose. Among that, secondary foliations such as slaty cleavage and schistosity are the main weak planes in metamorphic terrane, and therefore it needs more concern during engineering construction.

英文篇名

The Geological Characteristics and Investigations in Area South of the Hoping River, Central Range, Taiwan

作者

羅偉、何恭睿

關鍵字

中央山脈、大南澳片岩、變質事件

摘要

在中央山脈東翼的大南澳片岩，是台灣最老的一套變質岩體，記錄了台灣島自抬升以來的變形歷史，因此在變形作用劇烈且多期的變質事件疊加的影響下，使得可供比對的關鍵岩層或化石早已變形殆盡，無法提供良好的延伸性，徒增本區域地質調查的複雜性，因此本研究以殘存之岩石組構為線索，透過構造對比，建立中央山脈東翼和平溪以南地質區之地質調查成果。

英文摘要

The Tananao Schist exposed in the eastern slope of the Central Range is the oldest rock of Taiwan and formed under many tectonic events. The original contact relationships are overprinted that resulted from metamorphic events and associated deformations, and therefore is difficult to carry out structural analysis. In addition, the ambiguous and disordered outcrops are insufficient to establish the deformation history of the Tananao Complex. In this study, we first focus on the preserved complex geometries of structures to correlate the overprinting folds throughout the whole area, and second correlate these different structures with the geological characteristics and investigations in area south of the Hoping river of Taiwan.

英文篇名

In-Situ Stress Evaluation Inferred From Anelastic Strain Recovery In Hoping Area, Hualien

作者

葉恩肇、李偉誠、孫天祥、林為人、林 蔚、林鎮國、陳文山

關鍵字

非彈性應力回復、現地應力

摘要

現地應力場對於地下結構物的設計、天然資源的開發與廢棄物的地下貯藏皆扮演著重要的角色。岩芯非彈性應變回復法可以利用單一岩芯樣本進行實驗並快速地評估三維現地應力場，包括應力方向與規模，為其主要優點。本文旨在介紹非彈性應變回復法原理、實驗步驟與分析方法，並以臺灣花蓮和平地區的變質花崗岩岩芯為例，說明本項技術於臺灣應用之可能性與前瞻性，提供國內工程界參考。

英文摘要

In-situ stress state plays an important role of underground construction design, natural resources development and underground waste disposal. Anelastic strain recovery (ASR) method of retrieved cores can be used to quickly evaluate the three-dimensional stress state, including directions and magnitudes of stresses, by measuring relaxed strain on a single core, which are its strong advantages. The purpose of this article is to briefly introduce the principles, experimental procedures and data analysis of ASR. One case study in the retrieved meta-granitic core of Hoping, Hualien is also illustrated the application of ASR in Taiwan.

英文篇名

Geological Characteristics and Associated Influences on Highway Maintenance Engineering - Revealed by Experience Learned from East Section of Central - Cross Island Highway

作者

劉世桐、李佳翰、王泰典

關鍵字

中橫公路、養護、工程地質特性、國際造糙度指標(IRI)

摘要

本文以非傳統養護工程經驗－包括歷年災修經費、國際糙度指標IRI值以及致災雨量等之統計分析，重新檢視公路養護路段的工程地質特性，並探討其對公路養護作業的影響。中橫公路致災臨界雨量偏低，顯示自然邊坡抗災能力不佳。致災類型受到公路所處邊坡的區位以及該處工程地質特性高度影響，可歸納為下邊坡岩體滑動與岩屑崩滑引致的路基災害、公路兩側上、下邊坡岩體滑動與岩屑崩滑引致的崩塌問題以及公路上邊坡穩定性不佳，引致落石造成的上邊坡災害；而高山氣候凍融作用、葉理與其形成的順向坡、發達的褶皺與片理、片岩與大理岩界面差異侵蝕形成的弱帶以及立霧溪與其上游支流的向源侵蝕，則為公路路基與上邊坡災害主要的工程地質因素。IRI值不僅反映路面平坦度，亦與公路下邊坡的穩定具相關性，其於反映路基災害現象與致災臨界雨量等防救災實務的應用值得進一步探討。

英文摘要

This study adopts a non-conventional maintenance approach, including statistical analysis for correlation between historical repairing costs, international roughness index (IRI) along a road and the critical precipitation that causes instability for highway neighboring slopes, to examine the geotechnical characteristics along the eastern section of the central-cross island highway and associated influences on its maintenance tasks. The critical precipitation is relatively low, indicating that the highway has poor resistance to nature disaster. Hazard types for the highway are mainly affected by its relative location to a slope and geotechnical characteristics, and can be classified into three major types: 1) Roadbed disaster caused by rock sliding or debris fall with a creak-side slope neighboring to the highway, 2) traffic blocked caused by rock sliding or debris fall with slopes next to the highway, and 3) rock fall from a hill-side slope neighboring to the highway. Geotechnical factors accounting for these highway hazards include the freezing and thawing effect in high elevation mountain area, foliation and associated dip slopes, well-developed folding and schistosity, differential erosion in boundary of schist and marble stratum and associated weak zone, and regressive erosion on upstream of Liwu River and its branches. Additionally, the IRI can estimate smoothness along the highway, and also has relations with creak-side slope instability. Application of IRI for disaster presentation and mitigation, such as describing roadbed disaster and its relation to critical precipitation for various sections of the highway, are worth further study.

英文篇名

Historical Construction and Maintenance of Suhua Highway and associated Influence by Geotechnical Characteristics

作者

陳營富、王泰典

關鍵字

蘇花公路、修築養護、工程地質、崩塌

摘要

蘇花公路自清代修築後山北路步道、日治時期修築臨海道路通行小客車、台灣光復後邁向現代化的歷程將近半世紀的路線改善，迄1990年全線解除單向行車管制，然近20年來卻常因天災而成為經常性阻斷的省道之一。公路沿線多為斷崖地形，板塊運動造成地層明顯的褶曲與密佈的斷層，完整與破碎岩體夾雜；臨岸邊坡受海浪沖刷長期作用而逐年退縮，衍生平行邊坡的解壓節理，垂直海岸發育溪流的向源侵蝕與向下侵蝕作用，皆引致不同型態的邊坡失穩問題，造成公路修築與養護之艱難。本文回顧蘇花公路修築的歷程與不同年代的養護工作重點，探討沿線工程地質特性對公路養護的影響，以及近期採取的短期監測預警與中長期改線對策，提供全生命週期公路建設與維護管理之參考。

英文摘要

Suhua Highway was first reclaimed from the Houshan in Taiwan as the northern trail in Qing dynasty, and then built as seaside path in Japanese colonial rule period. It has taken almost half century for highway improvement after Taiwan restoration, the highway was opened for double lanes’ usage. However, suffered from nature hazards frequently, the Suhua Highway has become one of the most regularly blocked highways in the past two decades in Taiwan. There are always broken ridges and steep cliffs along the highway. The stratum are crimped and bulged due to highly activated plate movement, resulting in obverse folds and close faults that mixed up with competent and incompetent rocks. The difficulty for construction and maintenance of the highway are obvious. This study reviews the construction history of the Suhua Highway and associated major issues for maintenance at various temporal stages, and the influence of geological and geotechnical characteristics on highway maintenance. Additionally, the adopted short-term monitoring and early warning system and long-term reroute strategies are also introduced. The lessons learned from the Suhua Highway may provide valuable experience for life-cycle based highway construction and maintenance.

英文篇名

Geotechnical Characteristics for Northern Section of Tai-11 Eastern Costal Highway and Associated Construction and Maintenance Countermeasures

作者

陳麗華、王泰典、劉曉樺、闕禮琳

關鍵字

東部濱海公路、修築、養護、地工特性

摘要

公路的修築與養護作業深受地形與地質因素影響，亦需考慮對環境保育與景觀生態的衝擊。本文回顧台11線東部濱海公路修築與養護的歷程，繼而以1990年代推動的第二次改善計畫為背景，針對公路北段數個經常性養護以及路線瓶頸路段，探討其工程地質特性、引致的養護問題以及採用的修築與養護對策，並納入執行過程環境與景觀議題的融入與處理，提供類似案例的參考。

英文摘要

The construction and maintenance of a highway are significantly affected by topographical and geological conditions along the highway, and must take account for environmental protection and impact on landscaping. This study reviews the historical construction stages and maintenance works for the Tai 11 eastern costal highway. Based on the second-stage improvement project launched at 1990’s and focusing on representative sections featured in frequently maintenance and traffic bottlenecks in northern part of the highway, the geotechnical characteristics near these sections and associated maintenance issues are investigated. Countermeasures adopted to improve stability and service level of these sections, and compromising with highway construction and maintenance over environmental protection and landscaping maintenance as well, are also discussed and commented.

英文篇名

Failure Behavior and Underground Stability in Brittle Hard Rock of Taiwan

作者

蕭富元、冀樹勇、邵厚潔、林廷彥、汪世輝

關鍵字

脆性破壞、坑道穩定、峰後強度弱化、強度損失因子

摘要

臺灣東部岩石受變質作用後，岩石強度明顯增加，由於硬岩可承受高應力及高彈性應變能，故其開挖自立性佳，但在地下深處高應力環境下，脆性破壞發生後強度將明顯弱化，不利於坑道穩定。經以數值分析比對案例經驗式，結果顯示採用Mohr-Coulomb彈塑性模式，將可能低估坑道脆性破壞深度，誤判坑道穩定；因此對於硬岩地下開挖，峰後強度弱化影響顯然不可忽視。本文以東部地區大理岩三軸試驗結果為例，探討其峰後強度弱化特性，並彙整其他大理岩試驗資料，結合理論與試驗，提出脆性破壞之強度損失因子與圍壓應力關係式，提供未來臺灣東部地下開挖工程設計與施工參考。

英文摘要

Metamorphic hard rock extensively exists in Eastern Taiwan. Hard rock can sustain high stress and high elastic strain. Underground excavation in hard rock is normally stability. However, hard rock exhibits a strength loss feature beyond brittle failure when they were subjected to high overburden stresses. Such situation may endanger the opening stability. According to the comparison of numerical analyses and experiential formula, the evaluation of failure depth surrounding an opening could be underestimated and the estimation of opening stability is possibly incorrect when the elastic-ideally plastic model was adopted. The post-peak strength degradation for hard rock is quite important in the stability of deep excavation. In this paper, the tri-axial compression tests of marble were performed and other past experiments were reviewed to establish the relationship between the strength loss parameter and the confining pressure. It provides a further knowledge for underground designing and construction in Eastern Taiwan.

英文篇名

Blasting Operation Monitoring and Analysis of the Metamorphic Rock Slope - A Case Study

作者

丁原智、湯銘文

關鍵字

爆破、振動、變質岩、邊坡、監測

摘要

為確定台灣東部某變質岩邊坡土石崩塌與其下方採石場開採爆破振動之關係，本研究針對採石場附近已滑動崩塌邊坡進行一系列之爆破振動監測，並採最小二乘法迴歸求得數種爆破振動衰減公式之地質參數，以利估算開採爆破作業可能引致的最大振動值，釐清爆破作業對該崩塌區之影響。研究結果顯示，爆破引致崩塌地前緣最大質點振動速度僅27 mm/sec，遠低於國外研究報導之誘發崩塌門檻值220 mm/sec，且於邊坡既有裂縫區實測之振動速度僅3.47 mm/sec，推論採石場開挖之爆破作業對於鄰近邊坡崩塌區穩定性無顯著之影響。本研究結果可提供爆破開挖對於邊坡穩定影響分析類似案例之參考。

英文摘要

In order to verify the influence of blasting vibrations on the sliding of the metamorphic rock slope that occurred at a quarry in eastern Taiwan, a series of blasting vibration monitoring was conducted near and around the land sliding site. A least square linear regression method was used to obtain the geological parameters of the blasting vibration attenuation formula. These geological characteristic parameters were then used to evaluate the possible maximum vibration value and verify the influence of vibrations on the land sliding site. According to the test results acquired, the peak particle velocity of 27 mm/sec was recorded at the front end of the slope, which is much lower than the threshold value of 220 mm/sec that may trigger a land slide. A peak particle velocity of 3.47 mm/sec was also measured at the crevice located on the top of rock slope. According to the analysis results found in this study, it can be concluded that the blasting conducted at the quarry will not affect the slope stability of the land sliding site. The finding of this study can also be used as a reference for evaluating the influence of blasting on the stability of the rock slope.

英文篇名

Tunnel Technique and Environmental and Ecological Considerations for No. 9 Highway Improvement Project

作者

邵厚潔、張財榮、楊家正、陳重吉、陳正勳

關鍵字

蘇花公路改善計畫、隧道、環境、生態

摘要

臺9線蘇花公路改善計畫為愛臺十二項建設之一，提供臺灣東部民眾往來北部區域一條長期安全、可靠的聯外公路，並為永續工程與環境建設。路線通過中央山脈西翼地質區以及中央山脈東翼地質區兩個地質分區，隧道所佔比例高，共有八座隧道，最長之觀音隧道與緊接之谷風隧道，為整體計畫之關鍵工程。本文首先就計畫全線隧道規劃及地質說明，俟依優先設計路段(南澳和平段)隧道之特殊考量及可能遭遇特殊地質，謹慎檢討評估及研提因應對策，降低隧道施工風險，最後說明工程執行須遵守之環評承諾要求及符合環境、生態等需求之作法，以期達到降低環境與生態衝擊之『景觀、安全．永續．洄瀾路』最終目標。本文相關內容期供工程與學術界參考。

英文摘要

No. 9 highway improvement project is one of 12 major love-Taiwan infrastructure projects. It is expected to offer a long-term safe and reliable highway for the public between the northern region and the eastern part in Taiwan. It is also expected to be a sustainable engineering and environmental construction. The alignment of this project is cross the western Central Range belt and eastern Central Range belt. There are totally eight tunnels for this project. Guanyin tunnel is the longest one with 7.9 kilometers long. Guanyin tunnel and the following Gufeng tunnel is critical path for the whole plan. In accordance with the special geology of the tunnel, special consideration for the assessment and proposed response strategies of the tunnels is carefully reviewed in this paper. The optimization of tunnel construction risk, green construction, sustainable development and full lifecycle management concepts are considered to meet the needs of the environment, ecology and landscape during the plan and design stages of this project. It is expected to reach the "low environmental impact, save energy and reduce carbon emissions," and "to extend lifecycle of the highway ". This paper is hopeful as the references for engineering and construction.

英文篇名

Electric Resistivity Structure of the Chihshang Fault in Yuli Area

作者

葛岳淵、李彪、李思霖、張運鴻

關鍵字

池上斷層、利吉層、潛移面、電阻率影像剖面(RIP)

摘要

為了研究池上斷層的地下構造形貌，本文在花蓮玉里地區實作了四條電阻率影像剖面探測。探測結果顯示，池上斷層在玉里地區東側為利吉層，電阻率為1~30 Ω-m；斷層西側為沖積層分佈，電阻率為100~800 Ω-m。斷層帶傾角約60~80度向東傾斜, 主斷層帶西緣有沖積層超覆其上，研判其現今可能無活動跡象，但在利吉層中有另一滑動面，可能與地表所見活動斷層的擾動跡象有關。現今地表所見之斷層潛移面位於地表沖積層與利吉層之交界，沿著單一面移動，其走向在玉里地區北側略呈南北向，於船仔山附近略向西轉折，大致沿溪谷東岸分佈，至RIP-3東側可能向東轉折，略成南北向。船仔山西側地形崖應為斷層線崖，係潛移面活動後受侵蝕後退至現今位置。斷層西側之沖積層自高程約為0公尺上下向東開始堆積，堆積高程達125~150公尺，且其與利吉層界面傾斜向西，可能係河流逐漸東移的影響，並造成沖積層超覆於斷層帶上以及斷層潛移面移至現今地表位置。

英文摘要

Aiming to investigate underground configuration of the Chihshang Fault, this study carries out four resistivity image profiles in Yuli area. Field investigation results show that the stratum east to the Chihshang Fault in Yuli area is the Lichi Formation with a resistivity of 1~30 Ω-m, and west to the Fault is alluvium formation with a resistivity of 100~800 Ω-m. The fault zone dips 60°~80° to the east, and is covered by an alluvium layer that is not active recently. In the Lichi Formation a sliding surface that may be correlated with the disturbed zone shown in ground surface. The creeping zone observed in ground surface, moved along a single plane, locates in the boundary of the alluvium and Lichi Formation with a strike of NS direction approximately in north Yuli area , turned to west slightly near the Chuanzai Mountain and disturbed along the east side of the river, and turned to east toward NS direction on the east side of location where RIP-3 is performed. The terrain scarp on the west side of Chuanzai Mountain may be the faulty scarp resulted from the regressive erosion after the creeping effect of the fault. The alluvium west to the fault sediments from the elevation of about 0 m to 120-150 in the east part and form a boundary plane with the Lichi Formation dipping to the west. This configuration may result from the east movement of the river and lead to current appearance.

作者

薛文城、張本聖

摘要