第四章 分析結果與討論
4.2 SLOPE/W 邊坡穩定分析
4.2.1 一階掩埋場參數變異性分析結果
1. 掩埋面高度(H)
安全係數隨著掩埋面高度(H)增加而遞減,如圖 4-10 所示,當掩 埋面高度在 30 m 時,滲出水在任何高度下之安全係數皆小於 1。而
掩埋面高度(H)只有 10 m 時,滲出水位高度在 8 m 以下,其安全係數
安全係數若以 Spencer 法為基準,Morgenstern and Price 法在此分 析中安全係數差異值隨著高度(H)增加而遞減,差異值由 7%減至
Factor of safety
H(m)
84
表 4-1 與 4-2 各為一階掩埋場界面滑動與局部淺層破壞之安全係 數關係表,由表 4-1 與 4-2 可以看出,局部淺層破壞之安全係數皆大 於界面滑動安全係數,有此可知,掩埋場皆會沿著界面發生滑動破壞。
另外,對於局部淺層破壞而言,當掩埋面高度在 10 m 至 30 m 時,在 任何水位高度下安全係數皆能大於 1。此外,安全係數會隨著掩埋面 高度(H)增加而遞減。其中圖 4-12 為一階淺層破壞安全係數與滲出水 頭高度比之關係圖,安全係數隨著滲出水頭高度比增加而有降低之趨 勢。
表4-1 一階界面滑動安全係數關係表(考慮掩埋面高度與滲出水)
FS
破壞類型 Translational
滲出水位 h=10 m h =8 m h =5 m h =2 m h =0 m
H(m) M-P Spencer M-P Spencer M-P Spencer M-P Spencer M-P Spencer 10 0.819 0.888 0.990 1.070 1.369 1.475 1.815 1.956 2.110 2.278 20 0.897 0.914 0.963 0.973 1.091 1.097 1.240 1.251 1.344 1.350 30 0.783 0.724 0.805 0.748 0.862 0.810 0.938 0.881 0.976 0.955
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Ratio of h/H
0.4
Factor of safety
H=10
Ratio of h/H 1.6
Factor of safety
H=10 H=20 H=30
86
Morgenstern and Price 法在此分析中安全係數差異值隨著長度(L)增 加而遞增,差異值由 0.2%增加至 8%。
Factor of safety
L(m)
表 4-3 與 4-4 各為一階掩埋場界面滑動與局部淺層破壞之安全係
破壞類型 Translational
滲出水位 h =10 m h =8 m h =5 m h =2 m h =0 m
88
度在 8 m 以下時,安全係數皆能大於 1 以上;但滲出水位高度在 10 m 時,掩埋場背靠邊坡角度在 45°至 75°間,其安全係數皆小於 1。此 外,當滲出水位高度越高時,掩埋場背靠邊坡角度對於安全係數的影 響會越小。若以 Spencer 法為基準,Morgenstern and Price 法在此分 析中安全係數差異值隨著角度(α)增加而遞增,差異值由 1%增加至
Factor of safety
α(°)
表4-5一階界面滑動安全係數關係表(考慮背靠邊坡角度與滲出水)
FS
破壞類型 Translational
滲出水位 h =10 m h =8 m h =5 m h =2 m h =0 m
α(°) M-P Spencer M-P Spencer M-P Spencer M-P Spencer M-P Spencer 45° 0.904 0.919 1.057 1.074 1.370 1.390 1.752 1.780 2.024 2.057 60° 0.819 0.888 0.990 1.070 1.369 1.475 1.815 1.956 2.110 2.278 75° 0.744 0.945 1.002 1.273 1.483 1.896 2.082 2.597 2.377 2.980
4. 掩埋完成面邊坡角度(β)
掩埋完成面的邊坡角度 β,會隨著邊坡角度越大安全係數也跟著 提高,如圖 4-15 所示。當掩埋面邊坡角度越大,表示廢棄物的體積 增多而重量也跟著增加,對於掩埋面底部界面而言,可以提高界面之 間的滑動阻力,故掩埋面邊坡角度越大可以使安全係數提高。當掩埋 完成面坡角在 45°時,滲出水位高度在 8 m 以下,安全係數可以維持 在 1 以上。但掩埋完成面坡角在 21.8°時,滲出水位高度為一半的位 置,才能使安全係數大於 1 以上。以 Spencer 法為基準,Morgenstern and Price 法在此分析中安全係數差異值約為 7%~10%。
90
破壞類型 Translational
滲出水位 h =10 m h =8 m h =5 m h =2 m h =0 m
21.8° 26.56° 45°
Factor of safety
β(°)
表4-7一階淺層破壞安全係數關係表(考慮掩埋完成面角度與滲出水)
FS
破壞類型 Rotational
滲出水位 h =10 m h =8 m h =5 m h =2 m h =0 m
β(°) M-P Spencer M-P Spencer M-P Spencer M-P Spencer M-P Spencer 21.8° 3.429 3.438 3.827 3.836 4.418 4.428 5.040 5.051 5.280 5.291 26.56° 3.155 3.161 3.347 3.353 3.689 3.699 4.079 4.091 4.232 4.245 45° 2.747 2.834 2.826 2.943 3.042 3.041 3.225 3.227 3.589 3.596
5. 掩埋面底部界面摩擦角(δ)
安全係數隨著掩埋場底部界面摩擦角(δ)增加而遞增,如圖 4-16 所示。界面摩擦角在 15°而滲出水位高度在 8 m 以下,安全係數皆能 大於 1 以上;其中當界面摩擦角提高到 20°至 25°以上,而滲出水位 在任何高度下,安全係數皆能夠大於 1。若以 Spencer 法為基準,
Morgenstern and Price 法在此分析中安全係數差異值約為 7%~8%。表 4-8 為一階界面滑動安全係數關係表(考慮底部界面摩擦角與滲出 水)。
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圖 4-16 一階掩埋場界面滑動安全係數與界面摩擦角關係圖
表4-8一階界面滑動安全係數關係表(考慮底部界面摩擦角與滲出水)
FS
破壞類型 Translational
滲出水位 h =10 m h =8 m h =5 m h =2 m h =0 m
Factor of safety
δ(°)