第四章 分析結果與討論
4.3 FLAC 變形分析
4.3.2 一階掩埋場參數變異之變形分析結果與討論
一階掩埋場滲出水淤積對掩埋場變形之影響,其中滲出水位對剪 應變、體積應變與垂直位移量之影響並無明顯之趨勢,而水帄最大位 移會隨著滲出水位高度增加而有些微增加之趨勢。
掩埋場在無滲出水位下之最大剪應變皆發生在掩埋場背靠邊坡 上,而最大剪應變量會隨著背靠邊坡角度增加而增大,故掩埋場可能 發生的破壞面位於背靠邊坡上。另外,掩埋場背靠邊坡角度(α)是參 數變異中,影響剪應變量最為明顯地。
掩埋面高度(H)對於掩埋場垂直方向位移量影響最大,位移量隨 著掩埋面高度增加而增加。此外,垂直方向最大位移發生的位置,會 隨著掩埋面高度增加而改變。另外,掩埋面高度(H)對於掩埋場體積 壓應變也是影響最大,體積壓應變亦隨著掩埋面高度增加而增加。
掩埋面長度(L)則是對於體積張應變影響最大,掩埋場之最大體積張 應變皆發生在背靠邊坡頂部邊緣,體積張應變會隨著掩埋面長度(L)
增加而增加。
由 SLOPE/W 邊坡穩定分析結果顯示,安全係數會隨著掩埋面長 度(L)增加而遞增,但掩埋場之垂直位移量亦隨著掩埋面長度增加而 遞增。掩埋場背靠邊坡角度(α)方面,安全係數隨著背靠邊坡角度(α) 增加而遞增,但掩埋場背靠邊坡上之剪應變亦隨著背靠邊坡角度(α) 增加而遞增。
4.3.3 二階掩埋場參數變異性分析結果
二階與一階掩埋場在設計上有些許的差異,二階掩埋場多了一個 帄台寬度(B)的影響,對於二階掩埋場變形分析的結果是有相當程度 地影響,故二階掩埋場分析之結果未必與一階掩埋場有相同的趨勢。
1. 滲出水淤積對掩埋場變形之影響
表 4-22 為二階掩埋場滲出水淤積與變形分析之結果,滲出水淤 積對掩埋場之最大剪應變影響並無明顯之趨勢,其剪應變量介於 143%~173%,而最大剪應變皆位於掩埋場第一階背靠邊坡上,如圖 4-48 所示。體積應變方面,體積壓應變會隨著水位高度增加而有遞減 之趨勢,而最大體積壓應變皆位於掩埋場第一階背靠邊坡上。體積張 應變則沒有明顯的變化,其最大體積張應變量為 83%~84%,而發生 位置在掩埋場背靠邊坡頂部邊緣位置,如圖 4-49 所示。
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圖 4-49 滲出水位高度為 8 m 之體積應變圖
圖 4-50 滲出水位高度為 8 m 之水帄位移圖
圖 4-51 滲出水位高度為 2 m 之垂直位移圖
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圖 4-52 滲出水位高度為 8 m 之垂直位移圖
圖 4-53 滲出水位高度為 8 m 之位移向量圖
2. 掩埋面高度(H)
表 4-23 為掩埋面高度(H)參數變異之變形分析結果。掩埋面高度 在 10 m 時,最大剪應變量可達到 173%。掩埋面高度為 10 m 與 20 m,
其最大剪應變發生在第一階的背靠邊坡上,而掩埋面高度為 15 m時,
最大剪應變則發生在第二階的背靠邊坡上,如圖 4-54 與圖 4-55 所示。
最大體積壓應變沒有明顯的變化,其應變量約為 50%,而掩埋面高度
在 10 m 與 20 m,最大體積壓應變位於台階帄台(B1)上,但掩埋面高
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圖 4-54 掩埋面高度(H)為 10 m 之剪應變分佈圖
圖 4-55 掩埋面高度(H)為 15 m 之剪應變分佈圖
圖 4-56 掩埋面高度(H)為 10 m 之體積應變分佈圖
圖 4-57 掩埋面高度(H)為 15 m 之體積應變分佈圖
圖 4-58 掩埋面高度(H)為 20 m 之體積應變分佈圖
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圖 4-60 掩埋面高度(H)為 10 m 之垂直位移分佈圖
3. 掩埋面長度(L)
表 4-24 為掩埋面長度參數變異之變形分析結果。掩埋面長度(L) 為 30 至 40 m 時,最大剪應變量並沒有明顯地影響,當掩埋面長度(L) 增加為 50 m,其最大剪應變從 173%減少為 81%,而最大剪應變皆位 於第一階掩埋場背靠邊坡上,如圖 4-61 所示。至於體積壓應變,最 大體積壓應變會隨掩埋面長度增加而增加,其體積壓應變值從 51%
增加至 59%,而掩埋面長度(L)在 30 至 40 m 時,最大體積壓應變位 於台階帄台(B1)上,當掩埋面長度(L)增加為 50 m,其最大體積壓應變 則發生在第一階廢棄物層底部。體積張應變方面,掩埋面長度(L)從 30 m 增加至 50 m,最大體積張應變會從 83%減少至 48%,而最大體 積張應變皆位於掩埋場背靠邊坡頂部邊緣位置,如圖 4-62 與圖 4-63 所示。
掩埋場之位移方面,掩埋面長度(L)在 30 至 40 m 之水帄最大位 移量並無明顯地影響,其位移量為 0.68 m,當掩埋面長度(L)增加至 50 m,則水帄大最大位移量增加為 1.13 m,而水帄最大位移皆位於背 靠邊坡頂部附近廢棄物表層上,如圖 4-64 所示。至於垂直最大位移 亦在掩埋面長度(L)為 30 至 40 m 時,其位移量並無明顯地影響,而 垂直最大位移量為 2.06 m,但當掩埋面長度增加為 50 m,此時位移
量增加為 2.96 m。另外,垂直最大位移所發生的地方皆位於廢棄物較
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圖 4-63 掩埋面長度(L)為 50 m 之體積應變分佈圖
圖 4-64 掩埋面長度(L)為 50 m 之水帄位移分佈圖
圖 4-65 掩埋面長度(L)為 50 m 之垂直位移分佈圖
4. 台階寬度(B1)
表 4-25 為掩埋場台階寬度參數變異之變形分析結果。掩埋場之
最大剪應變量會隨著台寬度(B1)增加而遞減,台階寬度(B1)由 3 m 增
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圖 4-66 台階寬度(B1)為 5 m 之剪應變分佈圖
圖 4-67 台階寬度(B1)為 3 m 之體積應變分佈圖
圖 4-68 台階寬度(B1)為 3 m 之水帄位移分佈圖
圖 4-69 台階寬度(B1)為 3 m 之垂直位移分佈圖
5. 掩埋場背靠邊坡角度(α)
表 4-26 為掩埋場背靠邊坡角度參數變異之變形分析結果。掩埋 場背靠邊坡角度(α)在 63.43°之最大剪應變可以達到 173%,而掩埋場 背靠邊坡角度在 45°與 75°時,最大剪應變在 104%~108%之間,而最 大剪應變皆位於第一階掩埋場背靠邊坡上,如圖 4-70 所示。掩埋場 之體積應變,最大體積壓應變隨著背靠邊坡角(α)度增加而減少,體 積壓應變從 87%減至 34%,而背靠邊坡角度在 63.43°時最大體積壓應 變位於台階帄台(B1)上,但背靠邊坡角度在 45°與 75°時則發生在廢棄 物深層底部位置。體積張應變方面,背靠邊坡角度在 45°時之最大體 積張應變為 54%,當背靠邊坡角度增加至 63.43°與 75°時,最大體積 張應變可以增加至 75%~85%之間,而最大體積張應變皆位於掩埋場 背靠邊坡頂部邊緣廢棄物表層上,如圖 4-71 與圖 4-72 所示。
掩埋場之位移量,掩埋場之水帄最大位移隨著掩埋場背靠邊坡角 度增加而明顯地減少,水帄最大位移量從 1.56 m 減少至 0.37 m,而 水帄最大位移皆發生在背靠邊坡頂部附近廢棄物表層上,如圖 4-73 所示。垂直位移方面,掩埋場之垂直最大位移隨背靠邊坡角度(α)增
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圖 4-72 掩埋場背靠邊坡角度(α)為 63.43°之體積應變分佈圖
圖 4-73 掩埋場背靠邊坡角度(α)為 75°之水帄位移分佈圖
圖 4-74 掩埋場背靠邊坡角度(α)為 75°之垂直位移分佈圖
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6. 掩埋完成面邊坡角度(β)
表 4-27 為掩埋完成面邊坡角度參數變異之變形分析結果。掩埋 完成面邊坡角度(β)在 26.56°之最大剪應變為 57%,當 β 角度增加為 30°至 45°時,最大剪應變會大幅增加到 173%~174%,而最大剪應變 皆發生在掩埋場第一階背靠邊坡上,如圖 4-75 所示。掩埋場之體積
量。
表4-27 掩埋完成面邊坡角度參數變異之變形分析結果
掩埋完成 面角度(°)
最大剪應變 (%)
最大體積壓 應變(%)
最大體積張 應變(%)
水帄最大 位移(m)
垂直最大 位移(m)
26.56 57 50 63 1.78 -2.17
30 174 56 53 0.66 -2.02
45 173 51 83 0.68 -2.06
圖 4-75 掩埋完成面邊坡角度(β)為 26.56°之剪應變分佈圖
圖 4-76 掩埋完成面邊坡角度(β)為 26.56°之體積應變分佈圖
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圖 4-77 掩埋完成面邊坡角度(β)為 45°之體積應變分佈圖
圖 4-78 掩埋完成面邊坡角度(β)為 26.56°之水帄位移分佈圖
圖 4-79 掩埋完成面邊坡角度(β)為 45°之水帄位移分佈圖
圖 4-80 掩埋完成面邊坡角度(β)為 45°之垂直位移分佈圖
圖 4-81 掩埋完成面邊坡角度(β)為 26.56°之位移向量圖