破壞特徵與破壞模式

68.42 42.11

21.05

63.16

78.95

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 地基失穩

加勁格網斷裂 牆面接點鬆脫 牆頂沉陷開裂 牆體變形

破壞特徵

發生率(%)

圖4.1國內加勁擋土結構常見之破壞特徵及其發生率

4.1.1 牆面側向鼓脹、外傾、開裂

此種破壞多為發生於牆高約 1/3 處之牆面變形外鼓（照片 4.1）

或牆頂外傾（照片4.2），嚴重時甚至導致牆頂路面沈陷與開裂。導致 此種現象發生之可能破壞機制涵蓋所有內、外穩定能力之不足及變形 控制不良，以致加勁土體產生較大之側土壓力所致（王松根等人，

2001；周南山等人，2004）。調查統計結果顯示此種破壞現象之發生 率高達78.95%，代表國內加勁擋土結構之工程水準亟須改善。

4.1.2 牆頂沈陷開裂

加勁擋土結構產生之沈陷包括加勁土體本身之變形、側向位移導 致之牆頂局部或全部沈陷、地基承受載重而產生之不均勻沈陷（照片 4.3），以及地基承載力不足或整體滑動而引致之沈陷（照片 4.4），其 中論規模與結構整體危害性則以後二者較為嚴重。致災主要原因為規 劃調查不當、分析設計錯誤，以及施工壓實度控制不良(馮光樂等人，

2001)。於本研究中，此種破壞之發生率高達 63.16%，且多屬危害程 度較高之整體滑動沈陷，顯示國人加勁擋土結構之工程實踐確具有嚴 重疏失。

照片4.1 牆面側向鼓脹 照片4.2 牆頂外傾、開裂

照片4.3 牆頂不均勻沈陷 照片4.4 整體滑動引致之不均勻沉陷

4.1.3 牆面接點鬆脫

此種破壞之特徵係單塊或多塊面版與加勁土體分離、滑落，加勁 材在與面版之連接處斷裂或固定端鬆脫（照片 4.5），其原因可能為填 築土料壓實度不足所引致之加勁土體與剛性牆面間之差異沈陷（照片 4.6）、加勁材間距過大、加勁格網與牆面連接強度不足，以及地震之 垂直及水平加速度過大(周南山，2000；楊錫武等人，2001；劉海軍，

2004)。調查統計結果顯示此種破壞現象之發生率雖僅為 21.05%，惟 此偏低之機率係因本研究探討之案例中，疊塊式加勁擋土結構僅佔 4 例之故。若以此為母體統計，則其發生率則高達 100%，代表國內疊 塊式加勁擋土結構有關此種破壞之防止必須檢討。

照片4.5 面版之連接處斷裂或固定端鬆 脫

照片4.6 加勁土體與剛性牆面間之差異 沈陷

4.1.4 加勁格網斷裂

加勁格網之拉斷破壞係由於側土壓力過大、加勁材抗拉強度不足 所致。一般而言，此種破壞多發生於加勁擋土結構之縱向即最大主應

力方向（照片4.7）。然而本研究觀察所及亦有隨側向變形、沈陷或滑 動所產生之格網橫向肋條斷裂（照片 4.8），且此種破壞之發生率達 42.11%，顯示國內加勁擋土結構之分析與設計應針對此種破壞模式儘 速提出對策。此外，加勁格網亦應避免使用玻璃纖維等脆性材質製造 者，從材質之延展性切入，防止此種破壞之發生。

周南山（2000）及康清富（2004）認為格網橫向肋條斷裂之產生 原因可能為加勁擋土結構承受側向力後，呈現類似長樑之效應(long beam effect)，牆面承受張力，因而導致橫向肋條斷裂。康清富（2004）

以有限元素軟體 PLAXIS 3DT 針對加勁擋土結構之三維效應進行數 值模擬分析，証實長樑效應確實存在，且對加勁擋土結構中間高度以 下之各層加勁材料影響較大，而暴雨亦將增加長樑效應之影響。

照片4.7 加勁格網之拉斷破壞 照片4.8 格網橫向肋條斷裂

4.1.5 地基失穩(Base Instability)

導致地基失穩之可能破壞機制包括地基承載力不足或全面坍 滑，其結果多造成整體結構破壞，對公共安全產生嚴重之危害。本研

究調查之案例中，此種破壞特徵之發生率高達68.42%，顯示國內加 勁擋土結構之工程水準並未隨工程數量之增加而提昇，對於加勁擋土 結構之推廣已產生極為負面之影響。

1.承載力不足

加勁擋土結構為柔性結構，可容許較大變形，然而若其地基剪力 強度嚴重不足（照片 4.9），則在結構體載重作用下會發生承載力破 壞，導致加勁擋土結構之整體破壞。此種破壞多發生於包含軟弱地層 之不良地質構造（照片 4.10），顯示工程之規劃與調查未盡週延，以 致未能於設計時適時提出對策。

照片4.9 地基剪力強度嚴重不足 照片4.10 軟弱地層之不良地質構造

2.全面坍滑

此種破壞之產生係加勁擋土結構整體因自重及外力作用，自加勁 區與原地層之界面或界面後方產生滑動而形成（照片 4.11）。破壞原 因以區域性影響為主，如加勁結構體週邊之環境與地質因素等。例如 以水文地質而言，地面逕流過大或地下水豐沛均可造成加勁結構體因

孔隙水壓及滲流壓力增加而破壞 (周南山等人，2004)。而分析失誤 造成加勁材長度設計不足或未依規範施工使加勁土體未與原地層有 效聯結亦可能為致災原因（照片4.12）。

4.1.6 表面局部沖蝕流失

加勁擋土結構表面若植生不良，導致覆蓋率不足即可能產生表面 局部沖蝕流失之缺失（照片4.13~照片 4.14）。植物根系對加勁擋土結 構之整體穩定性雖無明顯助益，惟其具有防止紫外線照射、減少雨水 入滲與沖蝕，以及提昇景觀綠化效果，故就長期安全而言，仍應避免 此種缺失之存在。調查統計結果顯示此種破壞之現象甚為輕微，代表 國內加勁擋土結構主要使用之植生回包式面牆，在此種缺失之防止方 面表現良好。

照片4.11 加勁區與原地層界面後方產 生滑動

照片4.12 加勁土體未與原地層有效聯 結

照片4.13 邊坡表面局部沖蝕流失 照片4.14 植生覆蓋率不足

4.1.7 表面焚毀

國內加勁擋土結構之面牆多採用植生回包式，此種方式雖具有優 異景觀綠化效果，然亦因此較易遭致人為破壞，表面野火焚毀即為一 例（照片 4.15），所幸此種破壞尚不多見，且植物復育迅速（照片 4.16），故對加勁結構體之力學穩定多無影響。

照片4.15 加勁邊坡表面遭野火焚毀 照片4.16 植生式面牆植物復育迅速