危墙之下 · 台湾林肯大郡山崩事件

海猫在天空中盘旋,暴风雨就快要来了。


《海猫鸣泣之时》

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台风过境后,整幅山坡冲向住宅区


1997年8月18日,一股超强台风经过台湾北部,在豪雨中,新北市汐止区的林肯大郡住宅区后方边坡发生了整体滑动,并直接冲向住宅区,导致整排建筑严重坍塌。

 

除建筑物外,事故还造成28人死亡,100多人无家可归。受事故影响,在很长一段时间内该住宅区的房价跌至仅为附近楼盘的1/3。

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林肯大郡房价(新台币)明显低于附近楼盘


极端天气下,山区地带常常会在持续降雨中发生滑坡。然而,很多迹象表明,林肯大郡的滑坡并非可完全归咎于天气原因……




潮汐所止之地


新北市属于台北都会区的卫星城市,介于台北市和基隆市之间,汐止区位于该市的东北部。汐止区除基隆河沿岸的狭长平原,其他区域多属丘陵地带。

 

旧时,此区被称为“水返脚”,源起基隆河受海水潮汐影响,涨潮至此地为终点。后自“潮汐所止之地“取字改名更为文雅的“汐止”。

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汐止区地理位置


汐止区较为有名的是观光夜市,在电影《周处除三害》中,陈桂林的一场追逐戏就取景于此。

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《周处除三害》剧照


林肯大郡就坐落于汐止北部丘陵区域的一处山岭间。

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林肯大郡坐落于汐止北部


林肯大郡是1993年推出的一个复合功能住宅社区,社区内共分成5个五层公寓小区和2栋高层住宅。

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住宅区内划分


因可近距离接触山上清新的空气,搭配绝佳的视野和便捷的配套设施,当初这里曾是名人争相进住的高级住宅区。

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楼盘开售时的广告


这样一个翠绿环绕,坐观山景的地方,在当初购房者看来可以称得上是“理想家园”。

 

起码在台风来临前是这样。




台风过境


1997年8月10日,一个热带气旋在西太平洋产生,并在8天后的凌晨化作超强台风“温妮”(Typhoon Winnie)掠过台湾岛北方。虽然“温妮”并没有直接在台湾登陆,但其所挟带的暴风仍造成台湾北部豪雨不断,其中也包括汐止区。

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台风温妮路径


8月18日早上八点半,林肯大郡住宅区后方的边坡突然整体滑动,约9000平方米的崩塌体冲向了第二区和第三区公寓楼。

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住宅区后方边坡整体滑落


公寓楼在巨大冲击力下,整排公寓底层结构柱几近被剪断,最靠近边坡的公寓直接由5层“坐下”变为3层。

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底部两层彻底倒塌

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结构柱几近被剪断


边坡最终滑动后的形态如下图所示。

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边坡滑体示意


值得注意的是,在多张事故现场照片中,都可以清晰地看到边坡表面规整地排列着混凝土梁。这些梁被称为格构梁,是边坡加固工程中最常用的构件之一。

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边坡表面的格构梁


这些照片意味着,住宅区后方的边坡是经过人工加固的,并非天然边坡。既然并非天然边坡,一个无法回避的疑问骤然而起:

 

进行了加固的边坡,为什么还会发生整体滑坡?




可疑的地勘报告


带着这个疑问,边坡的地质条件成为了第一个调查重点。


仔细观察现场的滑坡体,坡顶有非常清晰的滑动面出露,基本呈平面形态。这是一起很典型的发生了平面滑动的顺层坡事故。

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顺层坡发生平面滑动


顺层坡因岩层层面与坡面同向,常在不稳定条件下发生滑坡。顺层坡的平面滑动一般发生在岩石的节理面或裂缝切割面。


再走近一点,可以发现滑动平面是灰色的岩石,上面覆盖有已经滑落的黄褐色土岩混合物。经确认,灰色的岩石是页岩,黄褐色的是风化程度不一的砂岩。

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场地是砂页岩地层


砂岩(Sandstone)是一种沉积岩,主要由砂粒胶结而成的,其中砂粒含量大于50%。因组成岩石的主要成分颗粒较大,一般具有较为良好的透水性。

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砂岩(示意)


相反地,作为同样是沉积岩的页岩(Shale),由于其特殊的层理结构和微小的颗粒成分,在垂直于层理方向的透水性却很差。

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页岩(示意)


然而,翻查当时住宅区开发商提交的地勘报告,却显示整个场地都是砂岩地层,未提到有页岩的存在。

 

那是否场地的页岩仅在局部少量地段存在,而当时的地质勘探并未揭露出页岩?

 

为探明场地的页岩分布情况,在事故发生后又在场地以下不同位置增加了20~30m深度的点位进行勘探。

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事故后增加的勘探点(五角星位置)


事故后勘探结果显示,每个钻孔都揭露出复杂的砂岩、页岩互层的情况,不存在某个区域仅有砂岩但没有页岩的情况。

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场地复杂的砂页岩互层情况


开发商提供的地勘报告与场地实际情况存在巨大差异。除此地层差异外,开发商的地勘报告中虽提及了砂岩,但整份报告完全没有提供有关砂岩的物理力学参数(重度、抗剪强度等)。

 

这份地勘报告的真实性显得十分可疑,甚至连后续的边坡加固工程也变得不可信。首先,边坡加固工程可能是在不真实的地层条件下进行设计的;再者,地勘报告未提供任何岩石的参数,那加固工程是如何进行计算分析的呢?




脱落的锚头


随后,边坡加固工程的设计图纸被抽起进行重点审查。

 

边坡加固工程主要分为两部分:最下方为11m高的钢筋混凝土挡土墙+12~18m长的预应力锚索进行支护,上方45m范围均设置为格构梁+约15m长的预应力锚索支护。

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边坡加固工程平面图

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边坡加固工程剖面图


即使不是专业人士,也能一眼就看出设计的问题:整个边坡与公寓楼的距离非常近。特别是第三区,最窄处公寓楼与边坡挡墙仅距1.5m。

 

这么窄的距离不可能符合工程安全之要求,设计者或许当初根本没有考虑到滑坡对建筑住宅的影响。

 

另外,现场还发现预应力锚索可能存在设计拉力不足的问题。在边坡加固工程中,下方的挡墙对于阻止滑坡其实作用有限,更关键的依靠预应力锚索。

 

锚索一般是由几股钢绞线所组成,当它的长度足够长时,将穿过不稳定的岩土层,进入更为坚实的岩层。将锚索末端锚固在稳定的岩层中,就可以将不稳定的岩土层“锁紧“在山上。

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锚索末端须锚固在稳定地层中


为了更好发挥“锁紧”作用,锚索需要施加拉力进行预张拉。通过预张拉的力,锚索可进一步将不稳定地层“压实”在稳定地层之上。若要保持锚索一直维持预张拉的力,锚索张拉完之后,要用到锚具(握线器)及夹片对锚索头部进行锁定。

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锚头锁定(示意)


在事故现场,滑坡面上还残留着一些破坏后的锚索。这些锚索的钢绞线仍基本保存完整,锚固在稳定地层的末端仍没有被拔出。这说明锚索的中部和末端没有出现破坏。

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锚索末端仍锚固在稳定地层内


问题出在锚头处。据现场观察发现,相当部分锚索的锚头处没有发现锚具锁紧的痕迹。也就是说,可能当初锚具并没有进行很好的锁定,滑动发生时锚具很轻易就从锚索头部脱落,没起到锁紧的作用。

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现场发现很多未锁紧的锚索


无论是地勘、设计或是现场施工,似乎在每个环节都出现了问题。




审讯与真相


因事故造成严重的伤亡和损失,随后开发商及相关设计施工单位即面临长达数年的调查和审讯。在审讯过程中,基本还原了可以回应前文诸多疑点的事实:

 

(1)开发商肆意超挖边坡,导致公寓楼与边坡安全距离过短

1990年,开发商向工务局申请林肯大郡住宅区场地开挖执照。根据先前已核准的水土保持设计图,许可开挖的土方量约为7.5万立方米。然而,受容积率的限制,按此开挖量并不能放下开发商规划的底层公寓楼总数。

 

如果配合现状而提高公寓楼房高度兴建电梯大厦,则住宅售价必然因成本上涨提高,势必影响销路。为此,开发商决定往边坡方向再超出许可挖除一部分,形成平台建设更多的低层公寓。

 

最终,实际土方开挖量高达25.4万立方米,并在超挖平台上设置了第二区及第三区公寓楼。同时,超挖造成边坡坡度过陡,为边坡的不稳定性埋下了第一重潜在危险。

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整地前后地形对比


(2)伪造地勘报告及参数,未发现顺层坡构造

因建造许可证需要附上地勘报告,开发商极力催促建设公司尽早提交地勘资料。为应付开发商的迫切需求,建设公司并未实际到现场钻探,而是参考了汐止区另一个工程的地勘资料进行报告编制。该工程的地勘仅为测量回填土厚度之用途,并没有进行岩石相关试验以获取参数,导致伪造的地勘报告亦未提供参数。


在缺乏参数的情况下,建设公司指示设计单位参考项目邻近高速公路项目的岩石参数用于林肯大郡边坡加固工程的设计。不真实的地勘和参数,为边坡的不稳定性埋下了第二重潜在危险。


(3)锚头脱落现象未引起重视

因边坡加固工程是在不真实的地层条件及参数下进行的设计,在事故发生前一年(1996年)开始,挡墙就开始陆续出现锚具脱落的现象,提示预应力锚索设计拉力不足或未锁紧的隐患。然而,此现象未引起开发商和建设单位的重视。

 

在巡视现场后,建设单位竟仅将脱落之锚具重新施预应力补装复原,而未做进一步之安全补强措施。未重视锚具脱落之异常现象,构成了第三重潜在危险。

 

在以上众多人为因素构成的潜在危险下,从竣工后开始,林肯大郡就一直面临着后方边坡崩塌的威胁。


台风温妮成为了压垮骆驼的最后一根稻草。

 

总结以上信息,可以还原出滑坡发生的真正原因如下。

(1)开发商未发现山坡为顺层坡,私自在坡脚超挖,导致顺层坡岩层的层理出露于挖方陡坡;

 

(2)边坡加固设计时采用了不真实的地层条件和参数,导致锚索设计拉力不足,在完工后不久锚索就因拉力过大锚具相继脱落;

 

(3)台风温妮来临,持续的降雨入渗岩层,并汇聚于透水性差的页岩表面;

 

(4)岩体在地下水的作用下发生软化,岩体在节理面上的下滑力增大。在顺层坡和锚索拉力不足的综合影响下,滑坡发生。

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滑坡发生机制示意图




缠讼27年


开发商除了面临法院的刑事指控外,共有230名住户向其起诉要求赔偿3亿余元(新台币)。


案件直至今年已满27年,尚未最终停息。

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FIN



岩土沿途Geotech


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