為模擬降雨入滲引致之孔隙水壓變化，本研究以 FLAC 程式中之 兩相流模組(Two-phase flow module)，進行場址編號 A-A 剖面非飽和 滲流分析，並開啟力學分析功能，於暫態滲流分析過程中同步進行力 學計算，以有限差分型式進行非線性大變形模擬，且考慮非飽和土壤 基質吸力改變對有效應力之影響，更新土壤彈性參數及強度，模擬非 飽和土層邊坡因降雨垂直入滲引致之破壞過程模擬。分析相關理論詳 2.3.4 節說明，模擬細節說明如下:
5.4.1 土層參數與幾何土層參數與幾何 土層參數與幾何土層參數與幾何
依現有 文獻顯示，台 20 線 52k 現地地 層分為表土崩積層 ( Colluvium)、破碎帶(fractured rock, FR)、及砂頁岩互層岩盤(Rock)，
所分析之 A-A 剖面無破碎帶，僅考慮崩積層及岩盤，分析時採用之 彈性與強度參數如表 5-5 所示，非飽和崩積層 van Genuchten (1980) 模式擬合參數如表 5-6 所示，非飽和水文參數如表 5-7 所示，基質吸 力引致土壤強度參數φb 為 5∘。
以圖 5.28 所示之網格，選用之力學邊界為兩側垂直邊界於水平 向固定，底部則為雙向固定。水力邊界則以底部為滲流邊界，坡頂表 面設為保持飽和狀態並固定其孔隙水壓力為 0，初始基質吸力為表 5-5 之 Pc 值，初始飽和度為崩積層之平均值，以此初始與邊界條件進行 水力力學耦合模擬，分析時監測 ID 05 孔位處之反應。
因現地道路下邊坡存在背拉地錨擋土牆，上邊坡有石籠護坡，為 適切模擬現地狀況，本分析中包含擋土牆體以樑元素模擬，下邊坡牆 體下方連結基樁元素，地錨以 cable 元素模擬，相關結構元素均與現 地土壤以介面元素連結。因缺乏實際結構元素資料，因此結構元素主 要為控制破壞區域使用，擋土系統模擬建議於後續研究加入。
表
表 表 表
表 5-7 非飽和水文參數非飽和水文參數非飽和水文參數非飽和水文參數
參數 Colluvium WR 意義
Porosity 0.35 0.1 孔隙率
ksat (m/s) 1.0E-4 1.0E-6 飽和滲透係數
fmodulus (Pa) 2.0E9 2.0E9 水體積模數
saturation 0.54 0.54 初始飽和度
Vga 0.1 0.1 VG parameter a
Vgpcw 0.5 0.5 VG water parameter b
Vgpncw 0.5 0.5 VG air parameter
vgp0 (Pa) 15000 15000 VG P0
Pc (Pa) -45203 -45203 初始 From Pc(Sw)
5.4.2 耦合分析結果耦合分析結果 耦合分析結果耦合分析結果
圖 圖圖
圖 5.28 台台台台 20 線線線 52k 數值分析模型線 數值分析模型數值分析模型 數值分析模型
圖 圖 圖
圖 5.29 入滲開始後入滲開始後入滲開始後 1.2E5 秒後孔隙水壓分布與流動向量入滲開始後 秒後孔隙水壓分布與流動向量秒後孔隙水壓分布與流動向量秒後孔隙水壓分布與流動向量
ID-5
圖 圖 圖
圖 5.30 入滲入滲入滲後垂直有效應力分布與位移向量入滲後垂直有效應力分布與位移向量後垂直有效應力分布與位移向量 後垂直有效應力分布與位移向量
圖圖圖
圖 5.31 入滲後水平位移分布入滲後水平位移分布入滲後水平位移分布入滲後水平位移分布
圖圖圖
圖 5.32 ID05 位置預測孔隙水壓歷時位置預測孔隙水壓歷時位置預測孔隙水壓歷時 位置預測孔隙水壓歷時