責任主編:樓乃潔
地錨示意圖,其中「錨錠端」應該要打入堅固的岩層中,「自由端」則有一個伸縮的彈性,以抵抗邊坡的壓力,拉住擋土牆。但是如果「錨錠端」沒有固定的地方不夠穩定,或者邊坡的拉力太強,把地錨拉斷了,邊坡工程就會崩塌。地錨的拉力一旦超過材質張力的極限,捷運局所謂「拉愈緊愈安全」的說法就會愈來愈不成立,而目前樂生的地錨正逐漸逼近這一個臨界線。
今年8月3日,樂生保留自救會與青年樂生聯盟再度前往行政院工程會,要求工程會負起責任,主委李鴻源到院區作勘驗,不過被工程會主任祕書吳國安再把皮球踢回給捷運局,要「工程主辦單位」來處理;青年樂生聯盟何欣潔表示,在那之後,新莊機廠工程停工了一陣子,之後又在動工向下挖,但是這一個動作,卻使得邊坡地錨的荷重,再度上升,因此工程再度停工,衛生署針對機廠工程,成立「安全小組」、捷運局再在最近提出一份安全報告,顯示地錨荷重的拉力再度提升,其中上次檢測拉力最大的一根,從77噸上升到接近90噸,離荷重極限110噸越來越近。
所以目前樂生自救會與青年樂生聯盟明天(11/24)將前往監察院陳情,「樂生保留」運動從對抗「工程霸權」,到現在,已經被迫面對工程霸權的後果。
樂生危機的起點:530方案
隨著新莊捷運機廠持續的施工,工程邊坡不穩造成樂生院舊院區裂縫的持續擴大,在樂生保存運動過程中不斷被提出的「地質危機」問題,已經成為正在發生的「進行式」,從去年開始,新一波的「保存運動」,已經退守到工程裡搶救這些殘存房舍,在幾次行動的壓力,以及捷運局大概也發現了工程存在著重大的問題,所以委託台灣省大地工程技師公會做出一份「安全評估報告書」,在今年5月出爐;「台北捷運新莊機廠工程鄰近邊坡及建物現況安全鑑定工作現況安全評估報告書(第一階段成果報告)」可以視為新一波樂 生保存運動的階段性成果,同時它也是第一次在工程已經施作到一定的階段之後,由第3人所批露出完整的評估,對於我們了解樂生危機,可以有一個比較全面而具體的認識,所以在這邊,我們就實際來討論一下「報告」所碰觸到的問題。
2007年5月30號,在工程會的協調下,確定了「530方案」;它基本上排除了任何不把捷運機廠設在這裡的根本解決,或者如「分段通車」等緩解的方案,而在兩個端點上拉扯;其一,是2006年初,台北縣長周錫瑋上台後,提出的「41%」方案;另一個,是文建會委託欣陸工程規劃,在2006年底提出的「90%」方案(這也成為2007樂生415大遊行的一個公約數);而最後,在台北市政府的堅持下,以土木技師公會的規劃為藍本,最後定下了「保存39棟」方案。
「530方案」是今天樂生一切問題的源頭,不過對工程會來說,從2007年開始,就一直擺出一個「協調」的角色,不實際介入工程的問題,雖然李鴻源一系列對國光石化開砲、到信誓旦旦要解決雲、彰地層下陷問題,好像打算很有作為的樣子,不過一碰到「樂生」,態度就又縮了回去。而現在有了大地技師公會的安全評估報告,捷運局則以其「掛保證」,作為不變應萬變的回應。
過去160萬年,經歷造山、毀山運動,形成今天台北盆地與林口台地的景觀,而這樣的運動,就是沿著「新莊(逆)斷層」與「山腳(正)斷層」在進行著。(製圖:孫窮理)
藏著台北盆地形成秘密的新莊斷層
要談「樂生危機」,得從斷層開始說起。
今天的林口台地,是一片覆滿紅土的丘陵地,面積210平方公里,平均高度大約200多公尺,東北邊是觀音(火)山群,向西延伸進桃園縣的龜山、蘆竹,東邊是台北盆地東側的五股、泰山和新莊。
紅土,是從「山上」沖積下來的礫石風化而成的,而這裡指的「山」,是160到80萬年前的台北盆地,當時的盆地,其實是一片山地,而台地,則是山地旁邊的沖積平原,是一片扇狀的三角洲;到了80萬年前起,「山地」和「平原」發生了逆轉,台地開始隆起、山地沉陷成盆地(古台北湖)。
在這1百多萬年間,山地和平原的這一番快速地逆轉,「台地」與「盆地」之間,是沿著今天台地邊兩條大致平行的「新莊斷層」與「山腳斷層」在進行(圖一)。
而迴龍新莊捷運機廠工程,此刻挖開的,正是這一條掩蓋台北盆地生成和演化秘密的「新莊斷層」。
經過斷層帶工程的殺手:斷層泥
簡單來看,樂生山坡地的地質大概可以分成「表土層」、「斷層帶」和「卵礫石層」三層。(製圖:孫窮理)
在「報告」裡,完全肯定包括樂生舊院區和新莊機廠捷運工程,大部份都座落在「新莊斷層」上,在它們下面的地層依序可以粗略分為三層:第1層是厚度2到8公尺的「覆土層(deposit)」,之後是大約20到30公尺的「斷層帶(fault zone)」,再下面則是「卵礫石層(gravel)」;而捷運工程向下挖了20幾公尺,但並沒有把「斷層帶」給挖透,整個新莊機廠,就是這麼「擺」在斷層帶裡面(圖二)。
在斷層面上,經過長期的摩擦、擠壓,岩石被磨碎成細小的顆粒,形成斷層角礫(fault breccia)與斷層泥(fault gouge),它的地質破碎、不穩定,其中「斷層泥」是由粘土和岩石的碎屑加上水份所構成。接近地表與在地下深處的斷層泥,因為受壓程度的不同,它的密度和強度也有很大的差別;一般在地表露出的斷層泥密度大約是每立方公分2.2公克,這夯實的土壤接近,而到了地下30公尺處取得的斷層泥,密度可以達到2.6-2.8每立方公分克,表面上看起來,已經接近花崗石的密度了。
但這只是「表面」的現象,地底下的斷層泥的緊實程度高,呈現「不透水」的現象,但是一旦環境的壓力減弱,斷層泥會因為外力的減輕,土壤的孔隙和體積會產生彈性回復、土裏面的礦物結晶以及結晶顆粒之間,一碰到水,就會破壞其原有的結構,而產生「回脹(swelling)」的現象;而當泥的粒子一脹開,它的強度馬上下降、同時開始變形,有的時候,剛開始還好好的,但隨著與空氣和水接觸的時間增長,而繼續變形。
地質結構的破碎,再加上斷層泥的這種物理特性,使得在斷層帶上的工程,顯得異常的困難。
評估報告:斷層帶上大深度開挖,舉世罕見
「斷層泥」造成施工困難的一個例子,是北二高的木柵隧道工程,在11K+550到11K+625,從1992年9月,到1994年5月,在這1年10個月裡,工程做好了,放在那裡好好地,就自己變形、補強了之後,再度變形;最主要的原因,就是斷層泥接觸空氣之後,哪怕只是跟空氣之中的水份接觸,產生「解壓」與「回脹」的現象,一直到地質產生了新的平衡之後,整個危機才算告一段落。
木柵隧道南北兩線,孔徑最大處約14.55公尺,切過新店斷層75公尺;而台北捷運新莊機廠面積17.4公頃,向下開挖深度超過20公尺,開挖區域大部份都在新莊斷層的斷層帶上,工程規模之大,不可同日而語。在「報告」裡提到:
由於斷層泥解壓效應涉及大地應力調整,行為複雜,目前工程實務界尚無可靠的分析模式可以據以完整模擬分析其行為。類似本工程在斷層帶大深度開挖個案,在國內外均極罕見,加上本工址有甚高壓力的受壓地下水存在,對於邊坡穩定影響更為不利…
關於樂生的「地下水危機」一直以來,是樂青對樂生地質危機最重要的論述,也是大地工程技師王偉民所不斷強調的,大致的說法,如右圖所示,不再贅述,「報告」利用電阻影像探測的方法,繪出了下面的影像,實際的情形,當然比樂青繪製的簡圖要複雜得多;大量的地下水累積在比卵礫石層高的斷層帶裡,顯示卵礫石層的確有相當大的水壓,使得「水向上流」,而斷層帶裡的斷層泥也的確發揮了「不透水」的特性,把這些受壓地下水給封住,新莊機廠工程把坡腳挖開,受壓地下水找到一個出口,是不是會如樂青/王偉民所擔心的那樣,整片山坡地像坐溜滑梯一樣地飛出去,到時候,不只是樂生,還有捷運工程、以及迴龍地區居民的身家性命,都將毀於一旦,「報告」並沒有解除這個疑慮,反而提供了佐證(圖三)。
樂生下方地下水的實際狀況:「評估報告」以電阻影像探測法,測出地下水的分佈和流向,因為水具有比較好的導電性,所以導電愈好的區塊,表示含水量愈高,在「卵礫石層」裡,岩石和水是混雜在一起的,不過仍然辨識得出地下水的通道,以及在受壓後「由下向上」流動的現象。(圖片修改自「評估報告」,樂生院區與捷運工程開挖推估範圍,還有「沿著這條線飛出去?」為作者所加。)
硬生生把斷層帶撐住
樂生舊院區加上新莊機廠會不會跟著斷層帶整個飛出去,在「報告」裡,也有了實測的佐證,下面的「圖四」包含了是第四工作區的各種監測數據,其中,以3個點的傾斜管位移量畫出的推估滑動面(A),這表示在脆弱的斷層帶中間的部份,已經發生滑動的現象,而這整個面,已經超過了大部份地錨所可以抓住的範圍。也就是說,如果順著這個滑動面,整塊「飛」出去,這些地錨也會跟著一起飛出去的。
而「報告」解決問題的方法,也表現出大地工程技師們有著這樣的擔憂;他們建議的方法是「排樁」和「增加打入卵礫石層的地錨」,不過重點是,這些東西都不能再固定在斷層帶上;「建議新增設之排樁應貫入卵礫石層(不動層,作者註:所以斷層帶是「動層」。)適當深度以發揮有效之抗滑力。預力地錨錨碇段亦應盡可能錨碇於卵礫石層中,以發揮有效錨碇力」。
在經過了這樣的補強之後,我們在圖五的表中,可以看出來,這才非常勉強地超過了國道新建工程局「地工設計注意事項」中的規範。
分區 | 第四工作區 | 第三工作區 | 第二工作區 | |
分析里程 | 坡址里程0+230 | 坡址里程0+310 | 坡址里程0+503 | |
破壞模式 | 圓弧滑動 | 圓弧滑動 | 圓弧滑動 | |
安全係數 | ||||
常時 | 1.51 | 1.79 | 2.54 | |
地震 | 1.12 | 1.30 | 1.49 | |
暴雨 | 1.46 | 1.70 | 2.30 | |
補強方案 | 排樁1.2m⌀,二排 60T地錨@2.5m |
排樁1.2m⌀,二排 60T地錨@2.5m |
排樁1.2m⌀,二排 60T地錨@2.5m |
在進行了補強方案之後,評估出來的安全係數,勉強超過了國工局「地工設計注意事項」常時1.50、暴雨1.20、地震1.10的規定。右圖為補強方案的示意圖。(表:評估報告;右圖:參考「評估報告」繪製。)
排樁長這個樣子,一排鐵柱插進地下。
就算捷運安了,樂生依然難保
目前,為了克服地下水的問題,作法是拼命抽水,但是在「報告」的結論裡,對於邊坡不穩定和樂生舊院區建築物沉陷的3點解釋,除了「斷層泥的擾動及解壓效應」之外,另外兩點是相互矛盾的,那就是第一,為了進行抽水實驗,抽水井暫時停抽,造成水壓上昇;還有第二,因為施工中進行地下水抽降,造成礫石層的受壓地下水位下降甚多,由於水壓力降低,造成地層有效應力增加,使斷層帶產生壓縮沉陷。
簡單地說,不管受壓地下水水壓上升,或者下降,都會造成邊坡不穩定和建築物的沉陷。
再換句話說,捷運工程可以硬撐住,不讓它整個塌掉,但是,「邊坡不穩定和建築物沉陷」的問題,無解。
結論是活生生、血淋淋的:「研判邊坡經改善補強後,短期開挖至設計高程(EL.114.3,作者註:EL是海拔的意思,目前挖到EL.125.0,也就是還要向下挖10公尺多的意思)應無大規模滑動或變位之疑慮」;捷運新莊機廠工程可保;那麼樂生舊院區呢?「本公會認為本工址北側邊坡存在邊坡不穩定的徵兆,設計單位宜審慎再行檢視相關調查及監測成果,回饋到原設計,隨時檢討原設計假設與現況監測成果是否相符。如有不符,宜儘速檢討修正」。
還是要「簡單地說」,現在的工程,跟「原設計」如果真有料想不到的地方,就是它竟帶來捷運機廠工程的根本危機,如過這個危機不存在了,其他的事情,從來不在捷運局的考量之中;捷運工程局北區工程處副處長謝宇珩會說:「目前的工程絕對安全,這不是我們自己說的,而是技師公會的報告結論」;「報告」只處理了新莊機廠,但處理不了樂生院,不過,對他來說,那就夠了。
530方案徹底破產
從「報告」來看,因為地錨本來的用處就不大,樂生危機已經不只是「地錨會不會被拉斷」這樣的問題;而大地技師公會估計出來的數據,與國工局「地工設計注意事項」這種平常邊坡工程安全規範比較起來,它的安全係數,簡直像先有數字、再想辦法算出結論那樣的「剛剛好」;而就如同在報告中所說的,這是一個「在國內外均極罕見」的在斷層帶大深度開挖個案,在斷層特性難測的情形下,要能夠準確,實在是不可能的事情;兩相對照,「刀口邊緣」的預測數字,加上「最難預估」的環境,所得出來的結論,又怎麼會具有說服力?
對樂生保存運動來說,不能忍受樂生院現在保留的狀態,更不能接受殘存院區必須隨時面臨崩塌威脅的事實,對台北市捷運局來說,也愈來愈表達出「本來就該用最早,完全不保留樂生院的方案」這種態度;也就是說,現在新莊機廠工程與樂生院的危機,其實也就是「530方案」這一個政治性妥協方案的破產,這已不是「工程技術」的問題,而是一個徹底的「政治問題」。