整合地電阻法與水文地質調查於崩塌地滑動之機制研究

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李正兆(Cheng-Chao Lee) 查詢紙本館藏

畢業系所

地球物理研究所

論文名稱

整合地電阻法與水文地質調查於崩塌地滑動之機制研究
(A Study of Mechanism for Landslide Combining Geoelectrical and Hydrogeological Data)

相關論文

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摘要(中)

地電阻影像剖面法可以獲得地下連續性之電性地層剖面資料，具有技術成熟與資料穩定之優點，且對於含水與含泥質地層有較敏銳之反應。在崩塌地之探測應用上，常因崩積層與岩盤之電阻率對比明顯而有良好之成果，配合電井測方法獲得之地下水流動層次、地質及水位監測資料，可進一步獲得測區之崩滑機制與水文地質模式。
本研究應用於台灣中部之梨山地滑東南區與石岡岡仙巷地滑區進行崩滑區之機制研究。可獲得下列成果：
1.根據電阻率之差異與鑽孔岩心之對比，可將梨山地滑東南區之地層區分為崩積層、剪裂帶與板岩。其中剪裂帶具低透水性，在地下形成地下水流之自然障礙，在來自福壽山農場源源不斷之地下水供應下，使得剪裂帶上方之地下水位維持動態平衡。電阻率剖面顯示崩積層之形貌呈一連串之凹弧狀，顯示為由下至上之向源侵蝕及反覆崩塌後所形成，此應與構造運動抬升造成地形之加速侵蝕有關。
2.岡仙巷地滑區之等電阻率曲線與岩層層面位態相當符合，顯示電阻率主要受控於岩性，係因岩層透水性低、節理與裂隙發育不良。可進一步推估岩層中之地下水對邊坡穩定之負面影響甚低，惟當大量雨水入滲聚集在崩積層內，無法及時排除，增加重量與降低抗剪強度，形成崩滑並可能影響至淺部岩層。靠近火燒坪台地側岩坡之解壓節理開口現象明顯，風化程度亦高，岩體易崩落，顯然與來自於台地具高水力坡降之地下水滲入有關。

摘要(英)

Resistivity Image Profiling (RIP), a mature technique and that provides stable quality data, can acquire a continuous subsurface image. Moreover, it is sensitive to water and fine content. In general, the significant results can be produced at landslide due to high contrast of resistivity between colluvium and bedrock. Combining RIP, groundwater mobility obtained from E-Logging, geological and groundwater level data, the mechanism and hydrogeological model of landslide can be further determined.
The southeastern part of Lishan and Gangxianxiang landslide areas of central Taiwan were chosen as study sites. The following conclusions can be drawn:
1. The southeastern part of Lishan landslide area:
Based on RIP and rock samples collected from boreholes results, three electrical strata are recognized; colluvium, the shear zone composed of shear gouges and shattered slate, and the undisturbed slate formation. The steep shear zone serves as aquitard, it forms a natural barrier which blocks and retains groundwater flowing down the slope. Groundwater will brim over the barrier when the water level is high. Sufficient supply of groundwater from Fushoushan Farm creates a dynamic balance of groundwater with a stable water level where is higher than shear zone. A series of curved basal surface of the colluvium associated with the main slope failure shown from resistivity variation indicated that the slope migrated upwards, this may be caused by the uplift of the tectonic movement.
2. Gangxianxiang landslide area:
The trend of iso-resistivity line in bedrock is similar to the bedding plane, it indicates that lithological characters dominate resistivity. The low permeable bedrock with poor developed joint and fracture can be further inferred. The groundwater within the bedrock lowers the negative effect on slope stability. When a large quantity of groundwater accumulates in the colluvium; this increases the downward force of the slope and decreases the resistance of surface between colluvium and bedrock. The sliding surface occurred from colluvium down to shallower bedrock. The open release joint of rock slope, highly weathered, near upslope Huoshaoping Terrace is well developed. The rock body, cut by joints, collapse easily, it must be related to groundwater flow with higher gradient from Huoshaoping Terrace.

關鍵字(中)

★ 電阻率
★ 崩塌地
★ 剪裂帶
★ 水文地質

關鍵字(英)

★ Resistivity
★ Landslide
★ Shear zone
★ Hydrogeology

論文目次

圖目錄 ...................................... viii
表目錄 ...................................... xi
第一章緒論.................................. 1
1.1 研究動機與目的 .......................... 1
1.2 文獻回顧 ................................ 2
1.3 本文內容介紹 ............................ 3
第二章研究方法 ............................. 4
2.1 地電阻影像剖面法 ........................ 4
2.1.1 原理介紹 .............................. 4
2.1.2 施測方法 .............................. 6
2.1.3 施測儀器 .............................. 8
2.1.4 資料處理與解析 ........................ 8
2.2 電井測 .................................. 10
第三章應用於崩塌地滑動之機制研究 ........... 17
3.1 地質與地下水 ............................ 17
3.2 崩塌地地質材料與電阻率關係 .............. 18
3.2.1 崩積層 ................................ 18
3.2.2 岩層 .................................. 19
3.3 地層與電阻率對比 ........................ 20
3.4 調查作業流程 ............................ 21
3.5 梨山地滑東南區實例研究 .................. 23
3.5.1 氣象 .................................. 23
3.5.2 地形 .................................. 24
3.5.3 區域地質 .............................. 24
3.5.4 崩滑區地質 ............................ 25
3.5.5 治理成效評估 .......................... 26
3.5.6 地電阻影像剖面探測 .................... 28
3.5.6.1 電阻率影響因素 ...................... 28
3.5.6.2 成果剖面解釋 ........................ 29
3.5.7 鑽孔驗證 .............................. 34
3.5.8 水文地質模式 .......................... 36
3.5.9 崩塌模式與機制 ........................ 39
3.6 石岡岡仙巷地滑區實例研究 ................ 41
3.6.1 氣象與地形 ............................ 41
3.6.2 區域地質 .............................. 42
3.6.3 工程地質特性 .......................... 43
3.6.4 歷年災害情形 .......................... 43
3.6.5 崩滑區地層及地質構造 .................. 45
3.6.6 岩層不連續面觀察描述 .................. 46
3.6.7 地電阻影像剖面探測 .................... 47
3.6.7.1 電阻率影響因素 ...................... 47
3.6.7.2 成果剖面解釋 ........................ 47
3.6.8 電井測(地下水檢層) .................... 49
3.6.9 地下水調查評估 ........................ 52
3.6.10 崩塌模式與機制 ....................... 54
第四章結論.................................. 99
參考文獻 .................................... 104
作者簡介 .................................... 113

參考文獻

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指導教授

溫國樑、楊潔豪
(Kuo-Liang Wen、Chieh-Hou Yang)

審核日期

2009-6-1

推文