中華民國內政部建築研究所中華民國內政部建築研究所

一、前言

        山坡地社區關鍵致災因子關聯性分析是以本所近年新北市既有山坡地資料建檔成果，以GIS 圖資、現地勘查成果、歷史災害紀錄為基礎，透過大數據分析、資料探勘技術 (Data Mining)，分析新北市山坡地特性，歸納自然邊坡與人工邊坡關鍵致災因子，提供坡地社區未來執行自主防災與政府單位進行巡勘調查規劃參考。

二、自然邊坡關聯規則分析結果

        自然邊坡關聯規則分析模式透過決策樹演算法建立關聯規則，每條規則包含有規則條件、結果(是否崩塌)、及可信度。

        規則樹狀圖中，每一條規則係由最上層根節點(樹頂)向下讀取，每經過一條分支即為該條規則之條件，最底端節點則為該條規則之結果(是否崩塌)與規則可信度。位於越上層節點之因子代表該因子對於資料為崩塌或非崩塌更具鑑別度，本研究結果顯示坡度及雨量分別位於樹狀圖第一、二層，表示此兩因子對邊坡崩塌或非崩塌具有重要影響力，係為本研究區域內自然邊坡之兩大關鍵因子，而其餘因子之重要程度則會隨不同坡度及降雨情形而異。以三級坡為例，致災因子關聯樹狀圖如圖1所示。

圖1.自然邊坡關聯規則樹狀圖(三級坡)

        綜合比較不同雨量與坡度下各因子之重要性並初步整理關聯規則，以降雨量做初步分類，結果顯示當降雨量200mm以下，各坡度自然邊坡皆不易發生崩塌。降雨量300mm~400mm時，斷層距離及水系距離為主控因子，其中位於高程500m~1,000m之四到六級坡較容易發生崩塌，在此降雨情形下，七級坡發生崩塌則由斷層距離主控，水系距離影響較不顯著。當降雨量400mm~500mm時，五級坡以上之邊坡關鍵因子主要為與斷層距離，其次為與水系距離。當降雨量500mm~600mm時，則依不同坡度與其餘因子而有不同崩塌特性。當降雨量達600mm以上時，三至七級坡皆容易發生崩塌，崩塌機率皆為50%以上，且坡度越陡崩塌機率越高。

三、人工邊坡關聯規則分析結果

        考量不同人工邊坡類型有不同關鍵因子與邊坡特性，本研究以本所與新北市歷年巡檢調查之1,242座山坡地社區人工邊坡區分為九種人工邊坡類型為對象，並分別以該類人工邊坡之調查資料進行關聯特性分析，以11項不利條件作為因子、調查結果之徵兆分級作為類別標籤，透過大數據分析方法建立不同類型人工邊坡多重因子關聯性，分析關鍵因子並歸納特性規則。

        分析九種人工邊坡類型數量，以(漿)砌石人工邊坡所占比例最高，其次為懸臂類及三明治類，以上三種類型占所有人工邊坡七成以上。另分析九類人工邊坡之各級危險徵兆邊坡數量，以百分比堆疊圖呈現如圖2所示。結果顯示高危險徵兆比例最高的類型為噴凝土類人工邊坡，探討其原因在於噴凝土類人工邊坡易因施工不當、內部排水不良、受氣候影響、植生支撐或穿透等而龜裂，造成裂縫或材料破損。而重力類人工邊坡之高危險徵兆邊坡比例則為第二高，探討其原因在於此類邊坡屬傳統工法，興建年代較為久遠，因而產生較高比例之破損或變形。而三明治類人工邊坡中列屬高危險徵兆分級比例為所有人工邊坡類型中最低，且低危險徵兆分級占三明治類人工邊坡之半數以上，為所有人工邊坡類型中比例最高，由此可見新北市地區之三明治擋土牆安全性較高。

圖2.人工邊坡危險徵兆分級數量百分比堆疊圖

        由不同類型之關鍵因子結果顯示，除重力與排樁類人工邊坡外，牆坡面裂縫為最關鍵因子。另依據11項因子於九類人工邊坡之重要性進行綜合評比，成果如圖3所示，牆坡面裂縫為最關鍵因子，其次依序為牆坡體材料破損或外露、外露高度、牆坡體基腳淘空或開挖等。

圖3.人工邊坡關鍵因子級序