各種土壓力設計方法預測值與現地監測量測值之比較

利用前述六種土壓力設計方法之假設，砂土加勁牆所預測得到之側向 土壓力(詳見表 5-3)，及黏土加勁牆所預測得到之側向土壓力(詳見表 5-4)，

皆與宜大加勁擋土牆之現地監測結果相互比較，即可瞭解並驗證其假設之 合理性。將監測結果之量測值，利用加勁材料總力-應變試驗結果(圖 3-2)，

便可將其各應變計所得到之應變值換算成每公尺寬加勁材所承受之總張 力。當利用各種分析方法所假設之不同側向土壓力，來計算加勁材料所應 承受張力之預測值時，需考慮每層加勁材之間距，用以平衡此區域內土壤 因自重所產生之側向壓應力。經過側向土壓力面積圖之計算，便可得到利 用各設計法所預測之宜大加勁擋土牆內部，各層加勁材所應承受之張力值 等。因此，將砂土加勁牆之預測值與現地監測值相比較，相關數據詳見於

表5-5 所示。從表 5-5 中可看出，第三層加勁材之現地張力量測值與 Broms 設計法之張力預測值最為接近；而第二層加勁材之現地張力量測值與Ka 設 計法、Broms 設計法、及 Bonaparte 設計法之張力預測值皆相當接近；至於 加勁材第一層由於是緊貼於水泥地面，因此不列入討論。而由前述比較結 果可知，採用各種分析方法所假設之不同側向土壓力，計算所得之加勁材 料所應承受張力之預測值，與現地量測值最為接近之設計法為 Broms 設計 法。也就是說，砂土加勁牆內部的側向土壓力分佈狀態，應為一均勻之四 方形，也就是成一直線分佈。為能使結果表達更為清楚，現將砂土加勁牆 第三層加勁材與第二層加勁材之現地總力量測值，與利用各土壓力方法計 算所得之總力預測值，繪製於圖5-3 及圖 5-4 中，以方便來比較。

於表5-3 中，亦呈現由各種土壓力分析方法計算得到之加勁材料所應承 受張力預測值，經利用前述圖 3-2 所示之加勁材料總力-應變關係後，加勁 材所應產生之預測應變值，即可與現地量測應變值直接進行比較。現將砂 土加勁牆第三層加勁材與第二層加勁材之應變現地量測值與應變預測值，

繪製於圖5-5 及圖 5-6 中進行比較，仍可得到現地總力量測值與總力預測值 比較後相同之結果。

反之，將黏土加勁牆現地監測值與預測值相比較後，可了解土壓力設 計方法於黏土質填築土料加勁牆之適用性。而利用各種分析方法所假設之 不同側向土壓力，來計算加勁材料所應承受張力之預測值，亦可得到利用 各設計法所預測之黏土加勁牆內部各層加勁材所應承受之張力值等，其相 關數據詳見於表5-6 所示。從表 5-6 中可看出，黏土加勁牆第三層加勁材實 際總力量測值之與Forest Service 設計法及 FHWA 設計法之總力預測值最為 接近；其第二層加勁材亦是與Forest Service 設計法及 FHWA 設計法之總力 預測值最為接近；第一層由於是緊貼於水泥地面，所以亦不列入討論。因 此可以推論，與黏土加勁牆量測值最為接近之土壓力設計法，為 Forest Service 設計法及 FHWA 設計法。

總而言之，黏土加勁牆的側向土壓力分佈狀態，應屬於三角形分佈，

所以並不適合採用砂土加勁牆之直線分佈形式來設計。砂土加勁牆與黏土 加勁牆，兩者內部之側向土壓力分佈形狀不同，各有適用的土壓力設計法。

為能使結果表達更為清楚，現將黏土加勁牆第三層加勁材與第二層加勁材 之現地總力量測值，與採用各土壓力方法計算所得之總力預測值，繪製於 圖5-7 及圖 5-8 中，以方便比較。於表 5-4 中，亦展示由各種土壓力分析方 法所計算後，加勁材所應產生之預測應變值，以便與現地量測值直接進行 比較。因加勁材料總力-應變為接近線性之關係，亦可得知現地應變量測值 與Forest Service 設計法及 FHWA 設計法之應變預測值最為接近。現將黏土 加勁牆第三層加勁材與第二層加勁材之應變現地量測值與應變預測值，繪 製於圖5-9 及圖 5-10 中所示。

本研究採用六種土壓力平衡法之不同側向土壓力假設，計算出各設計

法對宜大加勁擋土牆內部加勁材所應承受張力及應變量預測值，並與宜大

表 5-4 黏土加勁牆各層假設之側向土壓力預測值

Forest Service 1.5 708

Broms 2.3 952

Collin 2.8 1057 Bonaparte 0.9 435

FHWA 1.3 636

Ka 1.6 733

Forest Service 2.7 1021

Broms 1.6 718

Collin 2.4 1042 Bonaparte 1.6 744

FHWA 2.4 963

Ka 1.1 1.1

Forest Service 1.9 1.9

Broms 0.8 0.8

Collin 1.2 1.2 Bonaparte 1.1 1.1

FHWA 1.6 1.6

圖 5-3 砂土加勁牆第三層加勁材總力比較圖

Forest Service Broms

Forest Service Broms