降雨诱发松茂地滑区浅层坡地崩塌之研究-Core.PDF

113 降雨誘發松茂地滑區淺層坡地崩塌之研究 Analysis of Rainfall-Triggered Shallow Landslides in Songmao Region [1] [2] [3] 葉信富 鄭佳元 李振誥 Hsin-Fu Yeh[1] Chia-Yuen Cheng[2] Cheng-Haw Lee[3] 「中華水土保持學報」修正稿 September 2009 [1] 國立成功大學資源工程學系博士後研究員 Post-Doctoral Researcher, Department of Resources Engineering, National Cheng Kung University, Tainan 701, Taiwan. [2] 國立成功大學資源工程學系碩士 國立成功大學水工試驗所研究助理 Master, Department of Resources Engineering, National Cheng Kung University, Tainan 701, Taiwan. Research assistant,Tainan Hydraulics Laboratory, National Cheng Kung University, Tainan 709, Taiwan. [3] 國立成功大學資源工程學系教授(通訊作者) Professor, Department of Resources Engineering, National Cheng Kung University, Tainan 701, Taiwan. (Corresponding Author) E-mail: leech@mail.ncku.edu.tw 114 摘要 本研究主要利用二維有限元素滲流法模擬未飽和層中之降雨入滲行為，邊坡 穩定分析中結合滲流理論，探討降雨入滲在未飽和淺層邊坡中孔隙水壓之改變對 坡地穩定的影響，本研究利用數值分析軟體Geo-Studio 模擬雨水入滲至未飽和邊 坡之行為，以SEEP/W 進行邊坡滲流分析，將所得之壓力水頭資料輸入邊坡穩定 分析軟體SLOPE/W 求得各時間段安全係數之變化，進而探求降雨入滲造成淺層 邊坡滑動之機制。 本研究主要分為兩部份，首先進行均質邊坡穩定影響因子敏感度分析，包含 邊坡幾何、土壤材料性質及降雨強度。結果顯示隨著坡角、坡高及降雨強度增加 易造成邊坡不穩定，而土壤材料性質與降雨強度為最重要決定因子，其決定坡地 因降雨產生的入滲條件，進而造成土壤中孔隙水壓的變化情況。另外，本研究以 台中縣松茂地滑區為研究區域，以現地實際降雨事件進行模擬，結合現場鑽探資 料比對驗證松茂地滑區之滑動機制。由降雨事件模擬結果顯示，松茂地滑區遭逢 降雨時邊坡淺層土壤孔隙水壓力變化顯著，且當雨水入滲至約2m 時，邊坡安全 係數有明顯下降至臨界值 1.0 之趨勢，並由現地傾度管監測資料顯示有明顯位移 現象，因此本研究以數值模擬之結果是符合松茂地滑區之滑動機制，可以作為未 來對於松茂地滑區坡地穩定研究之參考。 關鍵詞：未飽和層、入滲、孔隙水壓力、邊坡穩定。 ABSTRACT The purpose of this paper is to use the finite element computer program SEEP/W to simulate the changes of pore water pressure when the slope is subjected to different rainfall ev