维变形量测技术於边坡监测之应用

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1、三維變形量測技術於邊坡監測之應用三維變形量測技術於邊坡監測之應用李文貴德霖技術學院營建科技系講師摘要瑞濱某快速道路工程邊坡從開工即發生多次邊坡滑動事件，為確保行車安全，於該工區應用全測站儀器進行為期兩年之三維變形量測，得到邊坡往西南邊下滑之整體趨勢。本監測配合自行開發之「大地工程三維量測資訊系統」，可以將現場量測資料直接輸入系統，不須人工介入達到測量自動化目的，即時顯示點位變形歷時曲線。關鍵詞：三維變形量測、自由測站法、邊坡穩定。TheApplicationof3DDeformationMeasurementTechniquesForSl

2、opesMonitoring.Wen-kueiLiLecturer,DepartmentofConstructionScience&Technology,DeLinInstituteofTechnology.AbstractManytimesofslopefailurehappenedpromptlyfrombeginningconstructionofhigh-speedroadengineering.Inordertoguaranteethetrafficsafety,employthetotal-stationtocarryontw

3、o-yearlongthree-dimensionaldeformationmeasurementinthisconstructionsiteandgetthetrendthattheslopeglidesbythesouthwestdirection.Themonitoringwhichiscooperatedwithdeveloping‘InformationSystemof3-DDeformationMeasurementForGeotechnicalEngineering’,itcanputdatawhichgetfromthef

4、ieldsurveyintothissystemdirectlyandneednotprocessartificially.Thissystemcanrevealdisplacementhistoryplotsimmediately.Keyword：3DDeformationMeasurement,FreeStationMethod,SlopeStability.7三維變形量測技術於邊坡監測之應用壹、緒論本工程路段區域地質屬於台灣西部麓山帶新第三紀地質區，鄰近本路段出露之地層有中新世之大寮層、石底層及南港層，本基地地質主要以石底層以及全新

5、世之階地堆積層及沖積層為主；而主要之地質構造為四腳亭向斜。根據中央地調所資料顯示，四腳亭向斜軸走向為東北東(約N70oE)，向斜之兩翼不對稱，東南翼之傾角為70至80度；西北翼傾角在10度至20度間。四腳亭向斜軸自本計畫區域之南側通過，軸部在19標東側隧道口附近斜交，研判基地層面之傾角應相當平緩且愈靠近軸部其傾角愈緩[1]。本區位於瑞濱地區某快速道路西行線北側邊坡，該工程部分路段施工期間發生多次的邊坡滑動，導致工程進度嚴重受阻，通車時程一再展延。而接連發生意外事件之區域，經檢討現地未裝設適當監測儀器，無法適時反應地層潛在變化趨勢，進而採取

6、適切之保護措施，是導致意外事件不斷發生的原因之一，因此於通車後委託學術單位針對潛在危險區域進行為期兩年之安全監測，觀測邊坡監測值若有超出管理值且經研判具有持續惡化趨勢時，會立即啟動應變機制，以防止災害之發生，維護車行安全。貳、監測計畫內容與概況一.監測內容與項目本邊坡工程監測案，監測項目包括傾度管、水壓計及邊坡三維變形量測等項目，本區域共計配置4支傾度管(SIS1、SIS2、SID1、SID2)，4支豎管式水壓計(OW1、OW2、OW3、OW4)及10個邊坡三維變位測點(SM1~SM10)，如圖1所示。圖1萬瑞線19標監測儀器配置圖[1]

7、7三維變形量測技術於邊坡監測之應用二.基地概況本工程邊坡，由於地形北高南低，因此邊坡挖方最多高達三階，而東行線道路，除局部區段須進行填方作業外，其餘部分則屬淺開挖邊坡。本路段自開工以來，曾陸續發生三次規模較大的邊坡滑動事件，使得完工期程一再延期。本區域之地層層面位態，平行道路路線之層面大致為東西走向，而愈接近向斜軸(或開挖面)其高程愈低，顯示層面朝向斜軸方向傾斜且愈接近向斜軸其傾角越小。四腳亭向斜之走向約N70°E，傾角約10°~20°，其概略環境如圖2。邊坡位置圖2四腳亭向斜軸與本路段之相對位置圖[1]壹、三維變形量測原理與變形量測分析

8、一、三維變形量測原理與應用三維變形量測之原理，係運用自由測站法，利用不同座標系之共同後視點，經由平差程序求出兩座標系間之轉換參數，再根據轉換參數求出前視點座標，經由長期監測坡地或隧道，藉由監測