The innovative measurment method of inclinometer used in the slope movement monitoring

台灣位於菲律賓海板塊與歐亞板塊交界處，處於環太平洋地震帶上，因而地震頻繁，地質結構不穩定，地形多為高山且陡峭，而島內溪流多為長度短而流速急，加上台灣地狹人稠，使得平地面積有限，只好往山坡地開發，進而形成山區坡地易受降雨之水流沖蝕，造成邊坡不穩定。 以邊坡治理工作上常見的邊坡監測項目主要包含(1)雨量(2)地下水位及水壓(3)邊坡位移量(4)滑動面深度及滑動面型態等。其中滑動面之監測直接反應滑動規模之大小，對於邊坡的危險潛勢相當重要，亦為不可或缺的觀測指標。在邊滑動面監測多以傳統孔內傾斜儀方式觀測，在實務應用上，孔內傾斜儀從初次調查延續至長期觀測時期資料，傳統傾斜儀量測前須先裝設傾斜管，管體安裝於待側坡面上，藉由固定深度量測，現場基礎開挖過程，如坡面降挖時，側邊支撐不足將導致部份深度管體位移過大，導致孔內傾斜儀無法通過，該傾斜管不能使用，即成為廢孔，視重要性將須重新裝設。 本次研究將針對傾斜儀量測的過程優化，藉由調整傾斜儀儀器長度，標準長度若為70cm可量測到 12.5度，位移量可達到 15.5cm。到由 70cm減為 35cm，即可量測到 30度，位移量可達到 17.5cm，達到監測層間位移較大之傾斜管。目錄 摘要…………………. i Abstract ii 目錄 iv 圖目錄 vi 表目錄 ix 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 研究方法 2 1.3 研究流程 2 第二章 文獻回顧 4 2.1 邊坡破壞類型 4 2.2 邊坡監測儀器的類型 11 2.3 傾斜儀監測方式及說明 14 2.4 研究區域邊坡監測相關研究 22 第三章 訂製尺寸儀器校正 37 第四章 研究區域概況與量測 43 4.1 地理位置 43 4.2 訂製型傾斜儀量測 51 4.3 訂製型傾斜管應用實例 57 第五章 結論與建議 84 5.1 結論 84 5.2 建議 85 參考文獻 87 圖目錄 圖1.1 研究流程圖........ 3 圖2.1 墜落型破壞示意圖 6 圖2.2 滑動型破壞示意圖 8 圖2.2 滑動型破壞示意圖（續1） 9 圖2.2 滑動型破壞示意圖（續2） 10 圖2.3 傾斜儀探測器的方向 16 圖2.4 傾斜管施作原理圖 17 圖2.5 累積變位計算示意圖 19 圖2.6 (a)傾斜儀量測到角度變化量的數據(b)將角度換算成變位 20 圖2.7 傾斜管 24 圖2.8 加速規晶片 25 圖2.9 傾斜儀量測方向示意圖 25 圖2.10 傾斜儀量測方向示意圖 27 圖2.11 G值轉換角度基本公式(取自Kionix) 27 圖2.12 修正前之接頭 29 圖2.13 修正後之接頭 29 圖2.14 傾斜儀 30 圖2.15 單支雙軸傾斜儀 30 圖2.16 控制程式介面 31 圖2.17 WD 方向之地層變位圖 34 圖2.18 TD 方向之地層變位圖 35 圖3.1 常規型傾斜儀與訂製型傾斜儀對照圖 37 圖3.2 傾斜儀校正平台 38 圖3.3 2.75寸傾斜管 40 圖3.4 傾斜儀解說圖 41 圖3.5 重複性試驗(最大傾度)圖 42 圖4.1 現場儀器與量測配置圖 44 圖4.2 標準型傾斜儀現場施作照 45 圖4.3 標準型傾斜儀現場施作照 45 圖4.4 訂製型傾斜儀現場施作照 46 圖4.5 訂製型傾斜儀現場施作照 46 圖4.6 現場儀器與量測配置圖 47 圖4.7 台北文山區現地施作照 48 圖4.8 現場儀器與量測配置圖 49 圖4.9 南投縣山區S01傾斜儀現場施作照 49 圖4.10南投縣山區 S01傾斜儀現場施作照 50 圖4.11 傾度管C-201 長短管比較圖(A軸向) 55 圖4.12 傾度管C-201 長短管比較圖(B軸向) 56 圖4.13 傾度管C-201 分布曲線圖(A軸向) 62 圖4.14 傾度管C-201 分布曲線圖(B軸向) 63 圖4.15 WA-01水位變化圖 65 圖4.16 傾度管C-201 14m分布曲線圖(A軸向) 68 圖4.17 傾度管C-201 14m分布曲線圖(B軸向) 69 圖4.18 傾度管分布曲線圖(A軸向) 71 圖4.19 傾度管分布曲線圖(B軸向) 72 圖4.20 傾度管分布曲線圖(A軸向) 82 圖4.21 傾度管分布曲線圖(B軸向) 83 表目錄 表2.1 邊坡崩塌型態分類表 5 表2.2 長期維護階段山坡地監測系統建議採用之儀器 14 表2.3 山坡地工程監測參考管理值 21 表2.4 傾斜管比較表 23 表2.5 動態剖面儀比較表 23 表3.1 量測成果 38 表3.2 傾斜管材料規格 40 表3.3 重複性試驗(最大傾度)數據表 42 表4.1 傾斜管C-201長短管量測數據表 53 表4.1 傾斜管C-201長短管量測數據表(續1) 54 表4.2 傾度管C-201 A軸向量測數據表 58 表4.2 傾度管C-201 A軸向量測數據表(續1) 59 表4.3 傾度管C-201 B軸向量測數據表 60 表4.3 傾度管C-201 B軸向量測數據表(續1) 61 表4.4 WA-01水位觀測數據表 65 表4.5 傾度管C-201 (14m) A軸向量測數據表 66 表4.6 傾度管C-201 (14m) B軸向量測數據表 67 表4.7 傾度管S01 A軸向量測數據表（1） 74 表4.8 傾度管S01 A軸向量測數據表（2） 75 表4.9 傾度管S01 A軸向量測數據表（3） 76 表4.10 傾度管S01 A軸向量測數據表（4） 77 表4.11 傾度管S01 B軸向量測數據表（1） 78 表4.12 傾度管S01 B軸向量測數據表（2） 79 表4.13 傾度管S01 B軸向量測數據表（3） 80 表4.14 傾度管S01 B軸向量測數據表（4） 8