第五章 破壞與修復之案例探討
5.3 加勁擋土結構破壞之修復探討
因，提出解決對策，方可發揮整治之成效。本研究針對施工、成 本、安全、工期及現地環境條件等各因素加以評估後，可歸納整 治工法為兩種方案。方案一採用柔性石籠基礎並配合基樁止滑，
其上再配置回包式加勁結構並以土釘與原地層聯結（圖 5.5）；方 案二則為設置鋼筋混凝土剛性基礎及基樁，其上同樣配置回包式 加勁結構，但底層改以向原地層分階擴挖方式增加加勁邊坡之整 體寬度，以提高其界面穩定性（圖 5.6）。
加勁格網施作詳圖一
拍漿溝
地 工織布 PE土包袋
植生 綠化
0.3 1
7m
6m
1m
6m
8m
5cm厚 排水 板@2M一支
排水管 @2m及 排水 級配(詳圖二 ) 石籠
拍 漿溝
拍 漿溝
210 kg/c㎡ 混 凝土 ∮ =16mm@20cm
∮ =13mm@20cm
打設10m基樁@1m
紐 澤西護 欄
道路 鋪面詳 圖三
背 填土夯 實>90 %
土釘L=4m@2m(垂直&水平)
土釘L=4m@2m(垂直&水平)
土釘L=4m@2m(垂直&水平)
土釘L=4m@2m(垂直&水平)
(詳圖三)
(詳圖三)
(詳圖 三)
(詳圖 三)
圖5.5 方案一-土釘/加勁工法
排水孔D=10cm@2m
9m
0.6m
30cm厚排水級配 隔離織布 排水溝
0.25m 0.85m 0.6m
0.2m
D19@20cm D13@30cm 0.3m
h=1.2m
5cm厚排水板@2M一支
拍漿溝
5cm厚排水板@2M一支 1
植生綠化 PE土包袋
拍漿溝
背填土夯實>
圖5.6 方案二-加勁工法
5.3.2 安全分析
本研究針對整治方案之安全性以電腦程式 STEDwin 使用表 5.1 之穩定分析參數值，分別就平常、地震及暴雨各種模式加以 分析與檢核，其中暴雨模式另考量凝聚力折減之影響。穩定分析 結果摘要整理如表 5.4。分析結果顯示，方案一之安全係數超過 安全標準之 2~4 倍，方案二所得者則約為 2~3.2 倍，兩者均符合 安全標準。
表 5.4 整治方案之邊坡穩定分析結果
探討二種暴雨分析模式與不同設計方案之關係，分析結果顯 示，針對不同設計方案，其暴雨分析模式以滿水位或強度折減等 不同方式分析時，所得安全係數趨勢相同，惟強度折減所得值僅 約為滿水位所得值之 51~60%，由此顯示暴雨分析模式之選擇對 於邊坡安全之預測的確具有顯著之影響，其相關性值得進一步探 討。
5.3.3 工程經費
本研究僅就兩方案所需之材料及施工費用等直接成本加以分析 比較，不含包商利潤、勞安、品管及營業稅等間接成本，其估算結果 如表5.5 及表 5.6 所示。由表可知，方案一之成本約高於方案二者 18%。
分析模式 安全係數
平常模式 地震模式 暴雨模式
（滿水位）
暴雨模式
（c*=0.25c）
要求標準 1.5 1.2 1.1 1.1
方案一 4.96 4.75 4.17 2.15 方案二 4.05 3.82 3.45 2.07
表5.5 土釘/加勁工法之直接成本分析
方案一：土釘/加勁工法
項次 項目及說明 單位 數量 單價 複價
1 機械挖方 M3 5,023 25 125,575 2 機械填方 M3 7,839 45 352,755 3 外購土方 M3 2,816 200 563,200 4 加勁擋土牆 M 70 135,326 9,472,820 5 RC 基礎 M 50 16,623 831,150
6 石籠 M3 300 1,646 493,800
7 土釘打設 支 210 11,020 2,314,200
8 基樁打設 支 70 10,260 718,200
9 AC 路面鋪設 M2 840 865 726,600
10 紐澤西護欄 M 70 1,180 82,600
11 直接工程費合計 15,680,900
表5.6 加勁工法之直接成本分析
方案二：加勁工法
項次 項目及說明 單位 數量 單價 複價
1 機械挖方 M3 9,550 25 238,750 2 機械填方 M3 10,055 45 452,475
3 土方搬運 M3 9,550 60 573,000
4 外購土方 M3 505 200 101,000
5 加勁擋土牆 M 70 106,678 7,467,460
6 基樁 支 210 10,260 2,154,600 7 RC 基礎版 M 70 24,605 1,722,350
8 紐澤西護欄 M 70 1,180 82,600
9 AC 路面鋪設 M2 560 865 484,400
10 直接工程費合計 13,276,635
5.3.4 修復方案之評估與選擇
兩方案之利弊比較如表5.7 所示。就安全性而言，二者均合乎安 全之標準，但其中以方案一之安全係數較高。此因土釘結合加勁材之 結構方式可有效結合加勁層與原地層，提昇邊坡整體抗剪強度。然而 就施工、成本、工期及現地環境條件而言，方案二與方案一則各有利 弊，其評估與選擇應就技術與非技術層面之影響同時考量。工法選擇 因素除成效與成本外，尚應斟酌安全、工期，以及人力、材料與機具 之調度，環境、生態與景觀之衝擊。此外，政治層面及當地（local）
工程經驗與習性之影響，對於整治工法之決定亦可能具有極重要之關 係（Abramson et al., 2002）。
本案例之修復方案，由業主依其需求進行綜合評估後，決採用方 案二進行崩塌路段之修復。本工程現已開始施工，相關施工過程如照 片5.1~照片 5.6。目前進度約 80%，預定於 94 年 6 月底完工恢復交通。
表5.7 設計方案之比較
方案一 方案二
設計 理念
1.土釘結合加勁工法，強調加勁層 與原地層之結合，防止界面破壞 之發生
2.基礎以基樁增加止滑效果
3.基礎使用石籠增加排水效果，提 昇截、排水成效
1. 充分利用現地土方
2. 增擴加勁土體之尺寸，以重力平 衡方式增加邊坡整體穩定性 3. 使用鋼筋混凝土基礎及基樁，增
加地基承載力及抗滑動能力
優點
1.挖填土方量較少
2.原地層與加勁層有效聯接，減少 弱面存在之疑慮
3.安全係數較高
4.有效排除地下水及滲流壓力
1. 施工動作重複性高，複雜性較低 2. 施工成本較低
3. 趕工較容易，工期較易掌握 4. 施工界面較少
缺點
1.施工成本較高 2.施工複雜性較高 3.施工界面較多 4.工期較長
1.挖填土方量較多
2.原地層與加勁層接合處有弱面之 疑慮
3.開挖面積大，施工中需封閉道路
照片5.1 基礎開挖完成 照片5.4 進料、填土整平
照片5.2 鋪設加勁格網 照片5.5 土方整平及夯實
照片5.3 以土包袋構築牆面 照片5.6 牆面回包整平
5.3.5 整治檢討與建議
本案例之崩塌類型為加勁層與原地層之界面產生全面坍滑破 壞，此種破壞模式普遍存在於山區道路拓寬、挖方區擋土結構等工程 設施之中。針對此種破壞之修復，本研究以結構支撐及分階擴挖方式
有效聯結加勁土體與原地層，並同時考量強度折減及滿水位對於暴雨 狀態安全係數之影響。依據分析結果及初步施工成效觀察，整治結果 應屬成功，惟此種方式之應用宜視個案條件加以考量。台灣山區道路 災害多屬此類破壞，近年來加勁擋土結構作為道路破壞修復工法之比 例漸增，本研究以一災後全面坍滑之道路加勁邊坡為例，探討其破壞 原因並提出修復對策，可供工程界處理類似工程之參考。
臺灣雨多不均，每逢颱風豪雨過後，各山區道路坍塌損壞案件頻 傳，災修案件不一而足，但如何依個案各項考量因素進行適當之規劃 及整治，實考驗工程師的智慧。搶修工程無論設計或施工，時間均極 為緊迫，許多案例甚至不及鑽探或進行相關調查。在此情況下，如何 正確獲得設計資料、針對破壞機制進行妥善規劃設計，進而落實施工 品質要求，是避免工程二次災變的重要課題。