表 2.1:施作實例 1 中的設計土壤參數 平衡法進行穩定性評估。在本施作實例中,即採用商用電腦程式 SLOPE/W,
假設鬆散填土被降雨滲透所飽和,其實際剪切強度由液化開始的對應設計參數 來表示(即= 0 kPa 和暴移= 28°)。如圖 2.2 所示,第 1 個施作實例中得知的最 小安全係數為 0.772,假設所需的安全係數為 1.4,則評估結果顯示需進行土壤 改良作業以改善邊坡穩固性,藉此防止液化造成破壞的狀況。
2.3 土釘支護土壤壓力的決定
施加在格狀基礎上的土壤壓力應由土釘進行支護,該壓力的大小可藉 由極限平衡法來決定,已由 SLOPE/W 執行決定,如圖 2.3 所示。決定土壤 壓力的三角形分佈集中於一點荷載值,液化鬆散填土的剪切強度可由 SLOPE/W 中的「過載強度函數」模型來表示,其中鬆散填土的不排水剪切 強度可由用戶所指定的「不排水剪切強度 - 垂直有效應力」(c /σ ′)比值 安全係數(GEO-HKIE(2011)第 5.2 節)。計算結果顯示格狀基礎所承受 的最小土壤壓力,即土釘的土壤壓力為 66 kPa(圖 2.3)。
圖 2.2:施作實例 1 中的無土釘鬆散填土邊坡的穩定性評估
檢查現有的邊坡穩定性 - 施作實例 1 和 2(不含土釘液化前的排水情況)
圖 2.3:施作實例 1 中的液化隔架面板土壤壓力的決定
2.4 土釘的設計
本施作實例採用具有兩個釘子方向的混合土釘裝設方法,即在水平方向 20°處有 3 排的水平土釘和水平方向成 56°的 4 排土釘(垂直於邊坡)。近水 平的土釘數量佔土釘總數量的 43%,滿足初步指南的要求(GEO-HKIE(2011)
第 5.4 節)。該比值的適當性應在設計格狀基礎結構中進行決定(見第 2.6 節), 規範(BD 2013)」。根據 Geoguide 7(GEO,2008)表 5.6 內容,灌漿-加固介 面和土壤-灌漿界面的拔出破壞值全係數分別為 2.0 和 1.5。假設永久安裝中
施作實例 1(穩定狀態無排水條件)
使用的鋼筋具有 2 級的防蝕措施,土釘尺寸和長度的計算詳如附錄 A.1.2,最 終的土釘佈置排列如圖 2.4 所示。
圖 2.4:施作實例 1 中的土釘佈置排列
2.5 排水條件下土釘邊坡的穩定性評估
在排水條件下,土釘的鬆散填土邊坡的穩定性評估在決定各別的土釘應 力後(如附錄 A.1.1 所示),需驗證排水條件下土釘邊坡的穩定性。可藉由極 限平衡法進行評估,假設鬆散填土被降雨滲透飽和,土釘的存在可避免造成 液化。因此,在此評估中,鬆散填土由液化開始時的設計參數來表示(即= 0 kPa 和 φ'mob
= 28°)
。在本施作實例中,此評估使用 SLOPE/W 進行作業,其中 土釘指定方向的設計釘力如圖 2.5 所示。計算出的最小安全係數高於 1.4,這 是假設的最小安全係數,如第 2.2 節所述,因此,即可認定此設計的適當性。施作實例:案例(混合土釘裝設)
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圖 2.5:施作實例 1 排水條件下裝有土釘的鬆散填土邊坡穩定性評估
2.6 格狀基礎結構和土釘頭的設計
為能夠盡量降低格狀基礎開口擠出液化鬆散填土所造成不受控的液化 破壞風險,即採用 50%坡面的最小格狀基礎覆蓋率(GEO-HKIE(2011)第 2.1 和 5.6 節)。所有的格狀基礎樑的寬度是假定為 600 mm,即滿足設計建議
第七排土釘間的區段,這是因為較大的無支撐跨長所造成。藉由檢查加固格 來決定,在本施作實例中,所採用的鋼板具有 150mm×150mm 的平面區域,
並假設是嵌入在格狀基礎樑基部上方 250mm 處。由於隔架樑的寬度為 600