富士山之邊坡生態工法記
作者 /林商裕  日期 /2006-03-01
 
 
一、前言


2005年8月21日-27日，我有幸參加523日本富士山立山黑部之登山活動，感觸良多。每個人都說再去爬富士山的人是傻瓜，我卻有不同的想法；富士山植物不易生長，五合目－山頂登山小屋櫛比鄰次之情形，富士山早該被夷為平地了，但卻還依然挺立，山形卓越；日本人於上山道之邊坡生態工法，下山道"之"字形避免大挖大填，自然平衡邊坡穩定之功力，值得我們學習。我們的玉山常年開放，僅有排雲山莊一住宿地；富士山僅7、8月開放，但山居小屋從五合目一路到山頂；兩者之差異頗值玩味。我還會再上富士山的，只是我不想看日出了，我只想繞頂，我只是想利用白天再細看一次此其貌不揚，但卻與眾不同之富士山，重視人文與生態之富士山，永遠庇祐著日本的聖山。


二、邊坡生態工法


登山之人，閒情雅緻，可能都較少有工程方面之認識，因我個人之專長在大地工程，故先針對邊坡工程之設計概念、邊坡如何穩定、生態工法與邊坡生態工法之概念分別介紹如下:


2.1邊坡工程設計概念


台灣島位處於歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊交界處，坡地面積佔70﹪以上，加上地形陡峭、地質年代輕、地質構造複雜，以及人為開發不當等因素，山區地質脆弱，近年來氣候異常，山坡地狀況頻出，其先天條件本來就不利於邊坡穩定。而人們為了建設更是破壞了大自然的平衡，因而經常發生邊坡崩塌事件（林俊良等，2002）。


李德河等(2003)邊坡穩定工法之研究中，提到邊坡穩定及坡面保護工法是否成功可用，受到地質、氣候、土壤等潛在因素的影響，各種工法的適用性有其先天上的限制。此外，良好的坡面保護工法亦須配合邊坡的坡高和坡度，方可得到長久之穩定。


馮正一等（2002）考量環境、生態與景觀需求之邊坡保護的設計考量中，提出由於邊坡地形多變化、地層與岩盤交界面不規則、非均質性之崩積層或回填層、水文之複雜性、分析及設計參數不確定性等因素之影響，邊坡保護工法之設計需要非常謹慎。


2.2邊坡穩定工程


邊坡穩定工程包括表層穩定、內部穩定、擋土設施及其穩定工法之選擇等，分述如下:


1.邊坡表面之表層穩定工法


裸露邊坡的表層防護整治工作係以防止坡面侵蝕、風化及局部穩定為主，改善方法又可分為植生、被覆、噴漿、砌壓、格子樑及落石防護等工法。


2.邊坡內部之穩定工法


本類工法係增加邊坡內部土(岩)體剪力強度，主要可依三個方向進行改良，分別為(1)排水、(2)灌漿固結、(3)加勁補強等土壤改良方法。


3.邊坡擋土設施


邊坡擋土設施，可概分為幾種結構設施：(1)坡趾填土壓重、(2)抗滑樁、(3)預力地錨、(4)擋土牆、(5)加勁擋土牆、(6)土釘工法等。


4.邊坡穩定工程之選擇


依照現地條件針對邊坡穩定不足處，適切地進行改善或補強，其選擇之主要考量因素包括了安全性、施工性、經濟性及生態性。


2.3生態工法


公共工程委員會生態工法諮詢小組曾於 2002年8月研擬生態工法之定義，其內容為：「基於對生態系統之深切認知與落實生物多樣性保育及永續發展，而採取以生態為基礎、安全為導向的工程方法，以減輕對自然環境所造成的傷害。」(公共工程委員會，2002)。


為了保持某地區的生態環境之完整，及維持該區域生物的多樣性，於該地區建造結構物或施建公共設施時，除了應考慮結構物的安全性以外，並需考慮現地生態與景觀。盡量以自然的材料取代混凝土，並尊重當地自然條件，在不違背安全考量下，使人工設施與環境生態不致相互衝突。依此所發展出來的工程方法可稱之為「生態工法」(張君平，2004)。


對於環境中各種自然生態與生物棲地的尊重，所作的環境保存、維護、永續利用、復舊及改良工程，包含以生物與非生物材料之最適當應用，以達到工程與環境之和諧性(吳輝龍，2004)。


生態工法起源於歐洲，且在歐美及日本已有數十年的發展與推行經驗，但生態工法在台灣推動不過數年而已，只在起步階段，有許多迷思尚待破除，並需建立以下所示之正確觀念（郭瑤琪，2004）：


1. 生態工法並非是絕對安全的。
2. 生態工法不是完全否定混凝土。
3. 生態工法不是萬靈丹。


2.4邊坡生態工法


邊坡生態工法是邊坡工程與生態工法之融合；選擇適當之邊坡工法以達到抗滑動之穩定目的時，亦應配合適當之植生工法來加強抗風化、抗侵蝕之能力；並落實生物多樣性保育及永續發展，以達到安全、美觀及生態的最終目標。


傳統的邊坡工程只注重了安全和經濟，而忽略了與環境、生態與景觀相容的邊坡保護工程；生態工法與邊坡工程的融合，成為了未來必然的流行趨勢。姑不論生態工法能否解決所有的國土保育防災的問題，但傳統土木工程師用了太多的水泥，較缺乏對於環境、生態、景觀之認知卻也是不爭的事實。因此藉由環境、生態、景觀與大地工程融合之坡地防災研究，希望在安全與生態之間找到平衡點，找到更適合之坡地生態工法（林商裕等，2003）。


引用馮正一等（2002）考量環境、生態與景觀需求之邊坡保護的設計考量中，提到在規劃設計中儘量整合「低環境衝擊」、「低資源耗費」、「延長生命週期」與「營建資源再利用」的「綠營建」概念。


參考廖瑞堂(2001) 歸納之擋土工程種類及適用性，並經評估後適用於之邊坡生態工法包括砌石擋土牆、蛇籠、土釘及地錨工法、格床式擋土牆及加勁擋土牆等。


三、富士山之邊坡生態工法


富士山係50萬年前開始噴發，10萬年前、8.2萬年前、1萬年前均有再度噴發之證據，5000年前的最後一次噴發，於400年前開始沈睡至今，形成目前之錐形富士山山形。其較接近山頂為玄武岩(Basalt)之火山熔岩流，而較下坡處則佈滿火山灰、火山角礫之火山灰燼覆蓋層(唐世勳，2005)；其上、下之邊坡生態工法之設計，應備受挑戰，分述如下:


3.1上山道之邊坡生態工法


前進途中，腳踩碎石路，眼觀彩虹，在火山地形無遮掩下，風聲呼呼；富士山受自然界嚴酷之風吹、日曬、雨淋與冰凍之情況下，想必風化的很嚴重；而其人為破壞也很可觀，從警察哨望向後山，呈現一片光禿禿，沿坡建屋至山頂，可一眼望盡；人為十分的破壞，人們必須付出十二分的回饋保護力量，才能確保山不致哭泣哀嚎(山崩)。
日本人怎麼進行他們的回饋保護?怎麼進行兼顧安全、生態的邊坡生態工法呢?沿路我們看到了兩種不同顏色的鋼製型框，均內置石子，顏色為黑色及土色，與週遭富士山之黑色火山岩非常協調；一種利用地工織網內置石子之加勁擋土牆及一種菱形堆置之砌石檔土牆等；完全看不到我們國人常見的RC擋土牆。


當你從山頂回望時，這些擋土牆以"之"字型之最佳力學方式排列上山，其數量及規模之多，真是不惜巨資，完全不做經濟考量，只為了確保富士山之安全及永續。而花小屋、富士一館、鳥居莊、太子館、蓬萊館及我們所住宿之白雲莊等建物附近之擋土牆，則均係清一色之菱形砌石擋土牆，以更人性化，更親和性的方式呈現出來；其砌石工之堆置方式，受力之安全考量，讓人感受到日本人細緻的另一面。


3.2下山道之邊坡生態工法


下山道採"之"字型路線，拉長距離，減少步道之坡度，減少步道之挖填，減少步道坡面之破壞；雖整個坡面一望無垠，但全部都是自然邊坡之設計，全部未採用擋土牆。自然邊坡的設計，最難的就是安定的自立高度，不會塌崩之邊坡高度計算；因若產生破壞，則會造成連鎖反應之滑動，但沿路所見，他們做到了，令人佩服；自然邊坡是對自然最大的尊重，對生態保存之最好方法，日本人做了，盡量去維護他們聖山之生態。


下山道的沿途，火山灰、火山碎屑及落石之警告標語，明隧道、避難小屋之設置，在防災工程之考量上，都有值得借鏡之處。途中又巧遇登山履帶車上山補給，是否環保、生態？是否取得人與生態之平衡點？到了2600m高程之六合目，有馬下山，回看"之"字型之下山道，馬要上山似乎也不難，但他們禁止了，在台灣應該不容易禁止吧！


回到五合目，密集建築物旁之邊坡，又看到另一種植生式格床擋土牆，亦符合邊坡生態工法之定義；再回望富士山一眼，不捨的下河口湖吃午飯了。


左起(1)富士山下山道採之字型路線;(2)富士山利用地工織網內置石子之加勁擋土牆


左起(3)富士山菱形堆置之砌石擋土牆;(4)富士山下山道避難所

四、結論與建議


我不知道我下一次登富士山將是何時？是今生或是來世?不如把握現在，彙整一些想法，分述如下：


1. 富士山上、下山道均較符合邊坡生態工法之定義，日本人在環境、生態、保育上是比我們積極有效的。


2. 台灣與日本都位於太平洋島鏈上，都位在歐亞大陸板塊與太平洋海板塊之交界處，都是島國，整個地形、地質環境最接近；當我們舉國上下全面師法美國之際，其實想一下，日本應也有很多值得我們借鏡之處。


3. 台灣是一高山島國，523有一宗旨，希望提倡外國人登台灣之高山，我也寄望有這一朝；惟我們登高山之環境規劃與改善，日本富士山值得我們進一步參考；希望我們政府亦能重視，畢竟登台灣高山，應是我國觀光發展特色之ㄧ。


參考文獻


【1】行政院公共工程委員會諮詢小組(2002)，生態工法之定義，行政院公共工程委員會。
【2】李德河、林宏明、楊沂思、許朝景（2003），南部軟岩區國道邊坡穩定工法之研究－南二高邊坡穩定工法之初步研究，南部軟岩區邊坡穩定工法研究成果發表會論文集，PP.65-81。
【3】林商裕、鄭一俊、吳臻燾、張凱傑（2003），台中市大坑風景區礫石崩塌地
邊坡生態工法之探討，先進技術與防災工程研討會，苗栗，國立聯合大學。
【4】林俊良、何泰源（2002），邊坡穩定工法之地質調查，地工技術，NO.94，PP.73-80。
【5】吳輝龍(2004)，台灣治山防災推動與展望，台日治山防災與環境生態研討會論文集，台中，PP.8。
【6】唐世勳(2005)，日本登山健行紀念光碟(上)，社團法人中華民國五二三登山會。
【7】張君平（2004），網路互動式多媒體教學於公路邊坡生態工法之應用，碩士論文，中華大學。
【8】馮正一、林永光（2002），考量環境、生態與景觀需求之邊坡保護技術，地工技術，NO.92，PP.5-18。
【9】 郭瑤琪(2004)，生態工法就是-心態工法，大地地理，第210期，PP.74~77。
【10】廖瑞堂(2001)，山坡地護坡工程設計，科技圖書。
 
 

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