斷層擾動帶開挖之工程行為

蕭 仲 光 、 楊 長 義斷 層 擾 動 帶 開 挖 之 工 程 行 為 249-2583.1 試 挖 試 驗 之 構 想 及 監 測 規 劃三 、 斷 層 擾 動 帶 現 場 試 挖 試 驗為 了 解 斷 層 擾 動 帶 開 挖 之 側 向 解 壓 機 制 , 故 於 滯 洪 沉 砂 池 第 二 區 段 施 工 位 置 於 未 進行 擋 土 措 施 打 設 前 , 選 擇 適 當 位 置 進 行 垂 直 開 挖 現 地 試 挖 ( 擬 定 之 試 挖 規 模 為 深 度 五 公 尺 ,寬 度 十 公 尺 , 維 持 寬 深 比 在 兩 倍 以 上 , 避 免 端 點 束 制 效 應 影 響 試 挖 結 果 , 垂 直 於 開 挖 線 方 向之 範 圍 則 以 施 工 機 具 考 量 為 主 , 原 則 上 至 少 三 公 尺 ), 事 前 並 於 開 挖 面 外 側 裝 設 傾 度 觀 測 管 ,以 監 測 試 挖 後 之 側 向 變 位 行 為 。 正 式 開 挖 試 驗 前 一 周 已 安 裝 妥 傾 度 觀 測 管 , 並 持 續 自 動 監 測觀 測 管 內 位 移 初 始 值 之 穩 定 與 否 , 直 至 各 觀 測 點 ( 觀 測 深 度 設 在 1.5、2.5、5 及 10m 處 ) 觀 測 值趨 於 穩 定 , 才 正 式 進 行 試 挖 觀 測 試 驗 。試 驗 時 間 是 於 94 年 9 月 7 日 早 上 11 時 30 分 左 右 開 始 , 並 以 傾 度 觀 測 管 為 中 央 參 考 點 向左 向 右 各 5 公 尺 為 試 挖 範 圍 , 先 由 中 央 距 傾 度 觀 測 管 100 公 分 位 置 處 進 行 開 挖 , 在 向 左 右 持續 擴 挖 。 試 驗 過 程 中 , 儘 可 能 不 讓 開 挖 抓 斗 開 挖 動 作 撞 擊 影 響 到 正 常 的 側 向 變 位 行 為 ( 其 現象 事 後 由 自 動 化 監 測 變 位 資 料 亦 可 研 判 分 離 之 )。 約 歷 經 一 小 時 之 後 , 開 挖 完 成 寬 度 約 10 公尺 、 深 度 約 3 公 尺 之 試 挖 區 , 詳 見 圖 9 之 斷 層 擾 動 帶 試 挖 彩 照 。其 間 , 在 3 公 尺 深 之 開 挖 過 程 中 , 共 分 二 階 段 開 挖 : 第 一 階 開 挖 1.9 公 尺 , 第 二 階 再 挖 至3 公 尺 左 右 之 深 度 。 開 挖 至 1.9 公 尺 時 , 在 距 開 挖 邊 緣 線 1 與 3 公 尺 處 的 地 表 面 分 別 已 產 生 了 寬度 1 公 分 與 0.5 公 分 左 右 之 張 力 裂 縫 。 而 當 開 挖 至 3 公 尺 深 時 , 地 表 面 之 張 力 裂 縫 寬 度 持 續 快速 擴 大 , 直 至 開 挖 完 成 後 的 2 小 時 , 距 離 開 挖 線 1m 之 裂 縫 寬 度 張 開 到 5 公 分 左 右 時 , 張 力 裂 縫向 下 垂 直 貫 入 而 分 離 地 層 , 開 挖 試 坑 側 壁 ( 左 側 ) 最 後 終 於 產 生 了 張 裂 - 翻 倒 破 壞 (tension-cracktoppling)[5-6]。圖 9 試 挖 區 傾 度 管 埋 設 與 開 挖 線 相 對 位 置圖 10 開 挖 外 側 各 深 度 之 位 移 速 率- 254 -