臺北市貓空纜車T16塔柱下邊坡整治工程(上)

緣起(背景說明)

一、   貓纜之興建過程

 「臺北市貓空纜車系統新建統包工程」係由臺北市政府交通局辦理前置規劃作業,後由工務局新建工程處辦理施工事宜。本工程由台灣世曦工程顧問股份有限公司(前財團法人中華顧問工程司)及武林建築師事務所負責監造業務,並於94年5月2日以最有利標方式決標,由春原營造股份有限公司以統包方式得標,並負責後續工程設計與施工。94年11月10日工程開工,96年6月28日完成履勘複驗,並於96年7月4日交由捷運公司正式啟用營運,於96年12月19日完成驗收。

二、   貓纜T16塔柱地理位置

1.T-16塔柱邊坡位於台北市新光路2段74巷旁,可由台北市萬壽路經政大御花園社區後,轉入新光路2段74巷行經約1,000公尺即可抵達本基地。相關交通位置詳圖1所示。

    

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圖1  貓纜T16塔柱地理位置    

三、   貓纜T16塔柱地形

T16塔柱下邊坡位於指南宮東北方向延伸小山脊(金頭山)的西北側,高程約介於EL.215m ~EL.280m間,如圖2所示。此一小山脊在西南端通過T16塔柱附近後,分水嶺山脊稜線折轉向西並逐漸向南延伸降低,致本地區可以此山脊稜線為準,劃分2大集水區,即位於此分水嶺山脊之西北側者,地表水均向西北方低處排入政大御花園一帶,而東側及南側則分散排入東南方指南溪的一條無名溪支流,而T16塔柱下邊坡地勢上為山凹地形,因山凹聚水,故岩層易風化而有向源侵蝕現象。

    

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圖2  貓纜T16塔柱地形圖     

四、   貓纜T16塔柱地質狀況

 本地區位於台灣西北部麓山帶地質區內,基盤岩層由中新世早期的大寮層構成,是中新世早期在淺海環境下沉積形成的沉積岩含有多量淺海相化石,本地區之大寮層中段砂岩厚僅約20公尺,上段則以厚頁岩偶夾薄層砂岩組成。根據中央地質調查所五萬分之一地質圖新店幅顯示詳圖3,本基地東南方有一未命名之向斜以東北東方向通過,本基地即位於此向斜之西北翼上。此為一條平緩開展的向斜,西翼傾角多在30度以下,唯部分西側較靠近新店斷層附近之傾角局部有變化陡情況。

 另本基地西側,也即此向斜之西界則為北部新店大斷層通過之處。此斷層為一斷面傾向東南之逆衝斷層,在本地區由上盤的大寮層與西北側下盤的南莊層接觸構成,層位落差頗大,可達1,500公尺以上。新店斷層之斷層破碎帶相當寬,於基地周圍向南延伸政大後山處,有多次造成崩塌災害之歷史,距離T16塔基尚有200公尺以上。

    

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圖3中央地質調查所五萬分之一地質圖新店圖幅(民國89年)  

五、   T16塔柱下方土石崩塌災害情形

97年9月28日薔蜜颱風於文山地區連續降下約500公釐之超大豪雨,造成文山區萬壽路75巷政大御花園社區後方邊坡崩坍,台北市政府消防局於97年9月28日晚上8時通報,並由台北市政府產業發展局立刻派員前往確認事故位置及災害規模,崩坍斜長約230公尺,寬度約20至80公尺,崩坍面積約1.17公頃崩塌,土石量約30,000立方公尺,如圖4所示。

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圖4  97年9月28日-T16塔柱下方邊坡崩坍

 

 

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   圖5  T16塔柱下方社區遭土石沖蝕

泥砂流入社區排水溝,造成社區管溝堵塞,並溢流至路面,影響社區整體環境。因夜深且持續降雨,為保障居民身家安全,台北市政府災害應變人員隨即於晚間10時30分趕赴現場,並立即疏散民眾,計約72戶,200人疏散至安全住所,本次土石崩坍位置離最近一棟建物,尚有約20公尺之緩衝距離,故未造成建物受損。

97年9月29日上午台北市政府產業發展局陳局長雄文與政大御花園社區管理委員會進行互動,傾聽居民聲音,並妥適安撫社區居民。另提供500包砂包協助居民阻擋泥水侵入民宅,並由台北市政府工務局新建工程處進場進行崩坍處坡腳之緊急處理。

惟基於民眾觀感及用更高標準對貓纜做檢測,市府宣布於97年10月1日下午3時起暫停營運,並委請第三公正專業團體進行安全評估。

邊坡搶災過程及災害鑑定

一、T16墩柱及週邊初期搶災作業

 (一)災害發生後,台北市政府新建工程處於接獲通知即立刻派員進場救災,並邀集貓纜工程專案管理暨監造單位、統包商至現場勘查。於97年9月29日風災當日開設臨時排水道,導流坡面下方水流進入既有排水溝渠以維居民安全外,自隔日起亦全力趲趕各項緊急搶災應變措施。

(二)另台北市政府產業發展局則於97年10月6日進場進行第2階段搶災工作,辦理相關項目如下:

1.完成棲霞山莊及政大御花園羽毛球場間臨時沉砂滯洪池之設置,如圖6所示。

    

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圖6  臨時沉砂池設置    

2.崩塌面坡腳完成設置太空包以阻擋土石滑落。

3.完成鋼軌樁之設置,如圖7所示。

    

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圖7  初期完成鋼軌樁之設     

 4.加強已鋪設之帆布固定工作及辦理陡峭上段坡面之帆布鋪設,如圖9所示。

5.再加設2道太空包阻擋土石滑落,如圖8所示。

6.現場臨時應變中心之設置(以貨櫃屋辦理,兼具阻擋土石效用)以處理社區反映事項及緊急應變。 

   

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圖8  鄰社區坡面加設2道太空包

 

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 圖9 裸露坡面全面鋪蓋帆布

二、邊坡崩塌原因分析及後續因應措施

(一)為瞭解崩坍邊坡現況安全性及邊坡對T16墩柱之安全評估,台北市政府產業發展局已委託臺北市土木技師等四大公會聯合辦理,並於97年11月30日提初步鑑定報告,97年12月12日提出完整鑑定報告,其委託鑑定事項如下:

1.邊坡崩塌致災原因鑑定。

2.已崩塌邊坡之穩定性分析。

3.邊坡崩塌對T16墩柱之影響評估。

4.T16墩柱本身安全性鑑定。(含是否遷移之建議)

5.審查T16墩柱補強計畫。

(二)臺北市四大技師公會於97年12月12日所提之鑑定報告結論重點如下:

1.本次崩坍之主要原因包括:

(1)天然地質條件不佳,根據歷年航空照判釋之結果,T16塔柱位置之下邊坡為舊有崩塌地及向源侵蝕之上邊坡,屬於環境地質上的敏感地區。

(2)97年9月份連續3個颱風造成月累積降雨量達1,271.5公釐,導致土壤含水量持續增高,造成土壤軟化及強度降低,使得邊坡崩塌。

2.本次邊坡崩塌之型態為由下而上後退式漸進破壞。

3.邊坡坍滑之主要原因為地質不佳及雨量異常,加速地層受到雨水之侵蝕與地下水壓之增高,基於天然因素屬不可抗力,只有規範人為開發行為,建議地質不良區除為穩定邊坡所須之水土保持工程設施之外,應減少開墾及開發行為。

4.T16塔柱井式基礎現況懸挑約4公尺,經重新分析計算結果,在地震載重作用時,井式基礎所承受之傾倒彎矩較原設計值增加,其既有配筋量已未能符合原設計之安全需求;若未來裸露持續擴大,下邊坡恐未能有效提供抗井式基礎傾倒力矩所需之側向地反力。綜上研判,T16塔柱現況結構及營運已有安全之顧慮。

5.依據鑑定調查成果及基於公共安全因素考量,T16塔柱應遷移或採用現地補強方式處理。建議優先考量遷移。

6.為維護下邊坡居民生命財產安全,T16塔柱下邊坡之整治工程應儘速進行。

(三)台北市政府依臺北市四大技師公會於97年12月12日所提之鑑定報告辦理後續施工,施工期間並分別由監察院及臺北市政府施工查核小組針對邊坡崩坍原因及工程施工品質進行現場查證及查核作業,如圖10-圖12。

   

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圖10  本府向監察委員業務簡報(98年8月)  

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圖11  監察委員赴現場查證(98年8月)   

 

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圖12  本府施工查核小組進行工程施工查核(98年10月)  

 

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圖13復建工程鑽探孔位及地層構造圖(上)

 

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圖14  復建工程規劃設計及示意圖(下)  

    復建工程設計理念及效益

一、邊坡破壞原因與機制

 本次邊坡破壞係因颱風強大降雨,呈凹型之坡面地形蓄積大量降水,使坡面之崩積土層含水量劇增而降低剪力強度,導致邊坡發生破壞釀災。破壞之機制研判為先於邊坡中段發生淺層弧形滑動後,往上因阻抗降低影響使上方之殘坡再發生弧形滑動破壞,因而形成多段式漸進之弧形滑動破壞;另往下由於下滑之土石含水量極高形成泥流,沖刷下方邊坡剝蝕坡面。

二、邊坡整治工程設計

T-16塔柱下邊坡整治工程設計考量地形、地質情形、破壞原因與模式後,經相關之邊坡穩定與水理分析計算,採用之主要設施包括邊坡穩定設施、坡面保護設施、綠化植生及截排水設施等,整治工程完成後除可將致災之地表逕流截排及鞏固邊坡外,亦可藉綠化植生手段美化環境。整治工程平面配置詳圖14所示。

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