[发明专利]泥岩或岩层坡面稳定绿化施工法

说明书

本发明是有关一种泥岩或岩层坡面稳定绿地施工法，特别是有关一种具有可于泥岩或岩层上形成草本植物与木本植物之创新施工法，以达到提升泥岩或岩层之应用及保护之目的。

一般而言，世界各国对于边坡稳定绿化保护工法，在针对一般土、石等边坡的研究都发展得十分完备，但对有恶质地形称号的泥岩或岩层坡面稳定水土保持工程，则迄今尚无有效对策。

有关泥岩或岩层特性大致可归纳如下：

1.当其是巨厚的岩层，除级小部份外泥岩中不夹有沙岩，地质年代很轻。（属新生代的上新世之第三世纪岩）。组成颗粒细小，（0.06mm以下）粘粒含量低，粉粒含量高，胶结疏松，干时岩质坚硬（24-37mm）因含泥量高，岩化（lithfi-cation）程度较轻，与大气接触之裸露风化面在脱水干燥过程中极易产生泥裂（mud        crack），其裂隙宽深从1-2mm至数公分，密布于地表，紧接其下之底部则为不透水之新鲜泥岩，两者间所存在界面在长期干旱时即形成风化剥落层，降雨时常由此整片滑落而成破坏面，因此泥岩地质不具有含水层，也无地下水可利用，故植生植物所需之水份，完全仰赖降雨及浇水所储留于岩层裂缝之极少水份存活，由于植物不易取得水份，所以导入植物存活率于旱季时有迅速降低之趋势，尤以木本植物为然。

2.泥岩或岩层本身无足够胶结力、分散率大、抗蚀性弱、有效孔隙又低（约9-14%），故其透水性极差，（1.785×10-8cm/sec）所以降雨时水份因无法下渗，极易产生地表泾流，而泥岩遇水即膨胀、崩解，表层裂隙之存在更加速加深水进入泥岩中扩大崩塌流失之规模，每年因此被冲蚀之表土厚度平均约在10cm以下，所以泥岩有机质及有效养份含量极少且含大量碱性阳离子，其PH在8-9之间，故极不适宜植生植物生长。

3.遇水时表层立即吸水膨胀因内外膨胀差异过大而产生剪力破坏，因此泥岩垂直渗透率较水平渗透率为低（比值约为2～5∶1），当表层快速趋向干燥时内层反因排水速率较为缓慢降低而造成内弛外张，形成洋葱状剥落与大量裂纹。

4.在许多地区，旱雨二季均颇分明，以台湾地区为例，雨季集中于5-9月，11-4月为旱季年雨量在1800-2500mm，单日最大雨量350mm，4月起即进入25℃以上高温持续到11月，因此为高温，旱季长，暴雨型之气候形态。由上述各点可知泥岩恶地灾害之成因，其立地条件与气候特性互为因果，关系因素甚多，需处理对象颇为复杂，所以施工方法、资材必需极具变化，同时须多种方法配合应用，而非一般传统工法所能单独克服。

传统工法于泥岩或岩层恶地施用上有下列缺点：

1.泥岩或岩层降雨时易形成地表泾流，将植生工程施工时所添加于坡面上之有机肥料、种子等植生材料冲刷流失，植物生长所必须之养份无法蓄留，使植生植物常处于水份、养料不足，贫瘠恶劣环境下植株脆弱耐旱能力减低，致易加速其老化及死亡，因此植生植物生存率都有逐年明呈显下降之情形尤以木本植物为然。

2.为改善上项缺点曾赏试采用穴植、打钢桕及钢网格床等工法，希望藉以达到有效蓄留养份材料之目的，却发现泥岩或岩层不但硬度高且具韧性，使人工挖穴或打钢桕甚至动力钻孔皆感很困难进行，同时泥岩有不扰动禁忌，因此经挖穴或打桩钻孔之处反而常为降雨时崩滑的起因。

3.泥岩或岩层坡面植生向来偏重于草本植物，它虽具快速密集覆盖优点，但据日本山寺博士（Dr.ramatera）研究，草本植物根系拉力小且逐年减弱，木本之根系入土深度抗拉力大且逐年增强，因此为建长久有效的植生处理，所以有复层植被植物理论引入，其重点着重于植物料选用，将乡土性多年的优势地被、花草、灌木、乔木等植物同时引入，可大幅缩短自然演替时间，并使泥岩坡地所覆盖之植物呈现丰富而活泼之景观，且能利用草类侧根发达密集之纲结功能，木本植物根系较深之桕柱效果，两者同时对地壤发挥握裹作用，以提升泥岩边坡稳定固结果，所以复层植被工法之实施于泥岩植生工程而言却有其必要性。

但由于植物根系深入地中之硬度界限为25mm，因而在多次的泥岩地区植生植物根系生长情况调查中都发现，木本及草类植生植物根系都依循着泥岩裂隙生长，而盘结于风化层与原坡面（硬度约37mm）间之界面，无法持续往下生长，久之因木本植物根部成长肥大，会撑大原分界面之间隙，并增加风化层的裂隙及其宽深，因此若遇降雨反而成一最佳破坏面，原本立意甚佳之设计却潜伏着日后降雨量时整片滑落之危险性。