此類設計方法與一般邊坡穩定分析方法相類似，都是考慮破壞面上之 應力平衡，並找出最可能發生之破壞面，用以計算滿足加勁土體內外部穩 定所需之加勁材。而本類方法主要的不同在於對破壞面形狀及平衡條件的 假設，分別有：
1.平面形(Planar)
2.對數螺線形(Logspiral) 3.圓弧形(Circular)
4.楔形(Wedge)
由於利用此方法進行分析時較為複雜，計算量較大，故設計時需配合 電腦程式或設計圖表，且於各設計法細部變化較大，無法得到一可涵蓋本 類方法之設計步驟。茲將此類方法說明如下：
(1).Jewell 設計法(Jewell，1984)[26]
此類分析方法乃假設破壞面為雙楔形(Two-part wedge)分佈，如圖 2-17 所示。其分析步驟首先利用程式找出安全係數最小之楔形破壞面，用以 決定滿足整體楔形土塊平衡時所需之加勁材最小水平外力，最後決定土 壓力係數之大小。此外，Jewell 依據滿足防止底層加勁材受到過度之張 應力、防止土體與加勁材之間產生滑動破壞、以及防止加勁土體底部之 基礎產生垂直之張應力之原則，決定出加勁材所需之最小埋置長度，如 圖 2-18 所示。
圖2-17 Jewell 設計法假設之楔形破壞面(Jewell，1984)[26]
圖2-18 Jewell 設計法決定加勁材所需之最小埋置長度準則 (Jewell，1984)[26]
根據所累積的經驗，Jewell 發表出一套設計圖表，該設計圖表之特點為 可對土體內部之孔隙水壓係數加以考慮，對於牆面為垂直之邊坡相當具有 實用性，但無法做耐震設計之考量為其缺點。
(2).圓弧破壞法(Duncan，1985)[27]
此類分析方法乃根據普渡大學發展之邊坡程式(STABL)所衍生而來，此 法僅考慮破壞時因增加了加勁材之張力，而使抵抗力矩增加，其餘之計 算則與一般圓弧有若干差異，因此此設計方法較適合於加勁邊坡分析。
(3).Leshchinsky & Perr 設計法(Leshchinsky & Perry，1987)[28]
基於改良式邊坡穩定之分析法，同時考慮作用於破壞面上加勁材之應力 大小與加勁材和破壞面之夾角所發展出的設計法。Leshchinsky & Perry 設計法之原理，首先定義出兩種破壞模式，分別為轉動破壞(Rotational Failure)及平移破壞(Translational Failure)。其中轉動破壞之破壞面為一對 數螺線形(Log spiral)；而平移破壞之破壞面則為一平面形(Planar)，如圖 2-19 所示。最後再利用複雜之變分法(Variational Method)分析加勁土體之 整體穩定，以決定出加勁材埋置長度之配置方式。因Leshchinsky & Perry 之設計法較繁雜，因此曾發展出一套設計圖表及 PC 程式 ReSlope，以方 便使用此設計法。
圖2-19 Leshchinsky & Perry 設計法假設之破壞面型式 (Leshchinsky & Perry，1987)[28]
(4).Schmertmann 設計法(Schmertmann，1987)[29]
此設計法之步驟乃為先利用線性(Linear)及雙線性(Bi-linear)之楔形破壞 模式，如圖2-20 所示，來分析滿足加勁土體內外部穩定所需之加勁材用 量。最後再以改良之邊坡穩定分析法(Bishop’s Method 及 Spencer’s Method)所得到之加勁牆分析結果，與利用楔形破壞模式所得到之分析結 果作一比較，來決定加勁擋土牆或加勁邊坡設計圖表。
圖2-20 Schmertmann 設計法假設之線性及雙線性楔形破壞模式 (Schmertmann，1987)[29]
(5).日本國鐵(JR)所發展之剛壁補強土擁壁工法
簡稱 3R 工法，是目前唯一在高速鐵路上使用加勁路堤之案例。其設計 方法近似 Jewell 設計法，皆為假設破壞面為雙楔形(Two-part Wedge)分 佈，如圖 2-21 所示。根據牆體背後兩土楔之力平衡，並以改變破壞面之
方法，來求得作用於壁面之最大土壓力。然後進行加勁材佈置之初步設 數之界定上(Claybourn & Wu，1991)[30]。這些不同設計方法所採用的安全 係數多半是隨意訂定，而非根據學理或試驗結果而導出。此外，極限平衡