國外有不少廢棄物掩埋場滲出水系統相關之研究，但在國內對於 掩埋場穩定與滲出水系統相關之研究相當有限。另外，有許多掩埋場 之滲出水嚴重地淤積在場內，或是掩埋場的擋土壁體有水滲漏之情形，
本研究探討掩埋場滲出水淤積對於掩埋場形狀因子之影響。
由於傳統的極限帄衡法無法考慮材料之變形性，並且必頇先假設 掩埋場可能發生的破壞面，故利用有限差分軟體分析掩埋場之變形與 形狀因子之關係。
將分析之結果所得到的結論如下：
一、 掩埋場滲出水淤積與參數變異穩定分析
1. 參數變異分析結果，Spencer 法安全係數會比Morgenstern and Price 法值較大，其分析結果安全係數差異值約為4%。
2. 當掩埋面高度(H)越高、掩埋面長度(L)越短、掩埋場背靠邊坡角 度(α)越小、底部界面摩擦角(δ)越小對於掩埋場內有地下水時，會 大幅降低掩埋場安全係數。
3. 一階掩埋場界面滑動破壞模式，各參數變異對安全係數之影響，
界面摩擦角(δ)對安全係數影響最為直接。當地下水位高度越高時，
掩埋面高度(H)、掩埋面長度(L)、背靠邊坡角度(α)的安全係數變
140
化之幅度會越小。
4. 二階掩埋場界面滑動破壞模式，掩埋面底部界面摩擦角(δ)對安全 係數影響最為直接。安全係數會隨著掩埋場背靠邊坡角度(α)增加 而提高，且地下水位越高時，安全係數增加的幅度會減小。台階 寬度(B1)對安全係數本身影響不大，並非影響安全係數之關鍵。
5. 由界面滑動破壞在考慮滲出水淤積情形下，一階與二階掩埋場之 底部界面摩擦角需大於20°以上。
6. 掩埋場淺層破壞模式，安全係數會隨著掩埋面高度(H)與掩埋完成 面邊坡角度(β)增加而遞減。比較安全係數與參數變異關係，掩埋 完成面邊坡角度(β)對安全係數影響最大，其次是掩埋面高度(H)，
而掩埋面長度(L)則影響最小。
二、 掩埋場變形分析
1. 考慮滲出水淤積對掩埋場變形之影響，一階掩埋場於有滲出水淤 積情形下會增加其水帄位移量，而影響掩埋場穩定性。二階掩埋 場則會降低廢棄物層之體積壓應變量。
2. 一階掩埋場變形分析結果顯示，一階掩埋場最大剪應變皆位於掩 埋場背靠邊坡上，應變量會隨著背靠邊坡角度(α)增加而增大，故 一階掩埋場可能發生之破壞面位於背靠邊坡上。各參數變異與變 形分析之關係，掩埋場背靠邊坡角度(α)影響剪應變量最大。掩埋
面高度(H)對於垂直向位移量與體積壓應變量影響最大。而掩埋面 長度(L)則是對於體積張應變量影響最大。
3. 二階掩埋場變形分析結果顯示，二階掩埋場最大剪應變位於掩埋 場第一階背靠邊坡上，故二階掩埋場可能發生之破壞面位置在掩 埋場第一階背靠邊坡上。對於二階掩埋場之體積壓應變、水帄位 移、垂直位移影響最大者為掩埋場背靠邊坡角度(α)，故影響二階 掩埋場變形分析最重要之形狀因子為掩埋場背靠邊坡角度(α)。
三、 綜合討論
1. 一階掩埋場 SLOPE/W 邊坡穩定與 FLAC 變形分析結果比較，掩 埋場界面滑動安全係數會隨著掩埋面長度(L)增加而遞增，但掩埋 場之垂直位移量亦隨著掩埋面長度增加而遞增。掩埋場背靠邊坡 角度(α)方面，安全係數隨著背靠邊坡角度(α)增加而遞增，但掩埋 場背靠邊坡上之剪應變亦隨著背靠邊坡角度(α)增加而遞增。
2. 二階掩埋場 SLOPE/W 邊坡穩定與 FLAC 變形分析結果比較，掩 埋場界面滑動安全係數會隨著掩埋面長度(L)增加而遞增，但掩埋 場之體積壓應變與位移量會亦隨著掩埋面長度增加而增加。掩埋 完成面邊坡角度(β)方面，安全係數隨著 β 角度增加而遞增，但掩 埋場背靠邊坡上之剪應變亦隨著 β 角度增加而增加。
142
解，並且給予參考，以下將提出相關之建議：
1. 本研究掩埋場滲出水淤積是模擬地下水為穩定狀態之情況，建議 可以採用不同時階之降雨型態，進而模擬地下水位分佈情形以分 析掩埋場之穩定性。
2. 掩埋場滲出水淤積往往是在局部某個區域所發生，而未必是整個 水位下之大面積淤積，故以局部區域來模擬滲出水淤積較符合現 地之情形。
3. 掩埋場內部水位較低，而掩埋場外部地下水位較高時，有可能穿 破地工膜布而影響掩埋場之穩定，建議針對此情形加以分析。
參考文獻
1. 王昱雲(2007)，「坡地型廢棄物掩埋場邊坡穩定分析」，國立交 通大學，碩士論文。
2. 行政院環境保護署(2007)，「一般廢棄物回收清除處理辦法」，
中 華 民 國 96 年 5 月 28 日 行 政 院 環 境 保 護 署 環 署 廢 字 第 0960039124 號令修正發布。
3. 行政院環境保護署(2006)，「廢棄物清理法」，中華民國 95 年 5 月 30 日總統華總一義字第 09500075791 號令修正公布。
4. 行政院環境保護署(2006)，「歷年垃圾產生量統計」。
5. 行政院環境保護署(2003)，「垃圾處理方案之檢討與展望」。
6. 范佐憲(2007)，「廢棄掩埋場現地詴驗與三維穩定分析」，國立 交通大學，碩士論文。
7. 施國欽（2004），「大地工程學（四）岩石力學篇」，文笙書局，
pp.3-53~3-56。
8. 陳志昌 (2001)，「FLAC 程式應用於土地壤邊坡穩定分析」，國 立中央大學，碩士論文，pp.30-34。
9. 陳榮河（1990），「衛生掩埋場之穩定分析方法」，地工技術，
第 31 期，pp.6-21。
144 leachate wells in landfills‖, University of Southampton, pp.271-276.
17. Dixon, N and Jones, D. R. V. (2005), ―Landfill lining stability and integrity:the role of waste settlement‖, Geotextiles and Geomembranes, pp.27-53.
18. Dixon, N. D. Rusell Jones,V. (2005), ―Engineering Properties of Municipal Solid Waste‖, Geotextiles and Geomembrances 23, pp.205-233.
19. Dobereiner, L. and Freitas, M. (1986), ―Investigation of Weak Sandstones‖, Geological Society, London, pp.199-205.
20. Douglas, T. Mandeville, P.E. (2006), ―Landfill/Bioreactor/Leachate Recirculation Design and Operations Training Session‖, GeoSyntec Consultants.
21. Duncan, J.M. and Buchignani , A.L., (1975), ―An Engineering Manul for Slope Stability Studies‖, University of California, Berkeley.
22. Duncan, J. M. (1996), ―State of the Art : Limit Equilibrium and Finite Element Analysis of Slopes‖, Journal of Geotechnical Engineering,ASCE, Vol. 122, No. 7, pp. 577-596.
23. Ellithy, G.S, and Gabr, M.A, (2000), ―Compaction Moisture Effect on Geomembrane/Clay Interface Shear Strength‖. Advanced in Transportation and Geoenvironmental Systems Using Geosynthetics,Proceedings of Sessions of Geo-Denver 2000,August 5-8,Denver,Colorado,pp.39-53.
24. Fassett, J., Leonards, G. A. and Repetto, P. (1994), ―Geotechnical Properties of Municipal Solid Wastes and their Use in Landfills‖, WASTETECH '94.
25. Fredlund, D. G. (1975), ―A Comprehensive and Flexible Slope Stability Program‖, Presented at the Roads and Transportation Association of Canada Meeting, Calgary, Alta.
26. ISRM, (1981), ―Rock Characterization Testing and Monitoring, Suggested Methods‖ , Dergamon , Oxford .
27. Jones, D.R.V. and Dixon,N. (1998), ―The Stability of Geosynthetic Landfill Lining Systems‖, Geotechnical Engineering of Landfills,Thomas, London.
28. Koerner, R.M. and Soong, T.Y. (2000), ―Stability Assessment of Ten
146
Geoenvironmental Systems Using Geosynthetics,ASCE,pp.1-38.
29. Liu, C.-N., Gilbert, R. B., and Wright, S. G. (1998), ―EarthSlide on Geomembrane: Closure‖, Journal of Geotechnical Engineering, Vol.
124, No. 7, pp. 650.
30. Landva, A. O., and Clark, J. I. (1990), ―Geotechnics of Waste Fill‖, Geotechnics of Wastefills—Theory and Practice,ASTM STP 1070, pp. 86–103.
31. Martin, J. P., Koerner, R. M., and Whitty, J. E., (1984),
―Experimental Friction Evaluation of Slippage between Geomembranes, Geotextiles, and Soils‖, Proc. Intl. Conf.
Geomembranes, St. Paul, MN: IFAI, pp. 191 – 196.
32. Mitchell, R.A. and J.K. Mitchell. (1992), ―Stability Evaluation of Waste Landfills‖, Stability and Performance of Slopes and Embankments, II: Proceedings of a Specialty Conference; Berkeley, California, June 29-July 1, 1992 (Geotechnical Special Publication 31). Raymond B.Seed and Ross Boulanger, eds. New York:
American Society of Civil Engineers, 1992, volume 2, pp. 1151-1187.
SEL TA760.S73 1992 v.2.
33. Qian, X. and Gray, D.H. and Koerner, R.M. (2004), ―Estimation of Maximum Liquid Head over Landfill Barriers‖, ASCE.
34. Qian, X. (2006), ―Stability Analysis Leachate Head Calculation for Bioreactor Landfills‖, Michigan Depatment of Environmental Quality.
35. Singh, S. and B. Murphy (1990), ―Evaluation of the Stability of Sanitary Landfills‖, Geotechnics of Solid Waste Fills: Theory and Practice. Arvid Landva and G. David Knowles, eds. Philadelphia:
American Society for Testing and Materials, 1990, pp.240-258. SEL TD795.7 G46 1990.
36. Swati, M. and Joseph, Kurian. (2007), ―Settlement analysis of fresh and partially stabilised municipal solid waste in simulated controlled dumps and bioreactor landfills‖, Anna University, June.
37. Terzaghi, K. and Peck, R. B. (1967), Soil mechanics in engineer practice (2end ed.), John Wiley and Sons, Inc., NewYork, N.Y.
38. USEPA (1985), ―Minimum Technology Guidance on Double Liner Systems for Landfills and Surface Impoundments: Design‖, Con-struction, and Operations, EPA/530-SW-84-0143.
148
附錄
本附錄收錄了 SEEP2D 與 SLOPE/W 程式執行步驟與分析結果如下：
SEEP2D 程式執行步驟
步驟一 定斷面座標點與相關位置 步驟二 輸入網格密度(如圖 A-1 所示)
步驟三 建立 2D-Mesh 圖層分佈(如圖 A-2 所示) 步驟四 SEEP2D 模式輸入(如圖 A-3 所示)
步驟五 給定水頭邊界(如圖 A-4 所示) 步驟六 材料性質輸入
步驟七 執行 SEEP2D 步驟八 孔隙水壓分佈圖
圖 A-1 輸入網格密度
圖 A-2 建立 2D-MESH 分佈圖層
圖 A-3 選用模式設定
150
圖 A-4 邊界條件設定
SLOPE/W程式執行步驟如下：
步驟一 決定基本資料 1. 設定頁面大小。
2. 選擇單位及比例尺。
3. 標示座標軸。
步驟二 材料參數的輸入 1. 決定土層種類。
2. 決定強度模式。
3. 輸入材料單位重(γ)、強度參數(c、)，如圖A-5所示。
步驟三 邊坡剖面形狀輸入
1. 利用格點、鎖點功能直接繪出邊坡形狀。
2. 直接繪出土層分布。
步驟四 孔隙水壓輸入
孔隙水壓輸入有數種方式，共有五種選擇，如圖A-6所示。
(a) Ru / B-bar。
(b) 利用Ru / B-bar輸入水位面。
(c) 格點方式輸入壓力水頭。
(d) 格點方式輸入孔隙水壓。
(e) 格點方式輸入Ru係數。
步驟五 選擇分析方法
1. 選擇分析方法，共有11 種分析法可以選擇，如圖A-7所示。
2. 決定側邊力函數分布型態，當分析法採用Morgenstern-Price 或 GLE 時需給定側邊力函數之分布型態，其型態有下列五種：
(a) 定值函數(Constant function) (b) 半正弦函數(Half-sine function) (c) 縮減正弦函數(Clipped-sine function) (d) 梯形函數(Trapezoidal function) (e) 人為設定函數(Fully function) 步驟六 選擇破壞面搜尋方
152
1. 選擇破壞面搜尋方式，共有5 種搜尋法可以使用，如圖A-8所示。
2. 依預計破壞面形狀給定搜尋範圍或給定破壞面。
(a) 完全人為設定坡壞面(Fully Specified)：給定破壞面 (b) 區塊搜尋法(Block Specified)：給定區塊位置及網格數
(c) 圓心及半徑搜尋(Grid and Radius)：給定半徑網格數及半徑線數 (d) 指定滑動面起始與離開區域(Entry and Exit)：沿著地面線給定滑
動範圍
(e) 自動搜尋(Auto Locate)：無頇任何設定 3. 調整容許安全係數誤差值
步驟七 顯示分析結果及相關資訊
1. 顯示最小安全係數及邊坡破壞面形狀。
2. 展示安全係數等值線及「安全地圖」。 3. 查詢各切片自由體圖及計算資料。
4. 檢視應力分佈圖。
圖 A-5 材料參數輸入
圖 A-6 孔隙水壓輸入方式
154
圖 A-7 切片分析方法
圖 A-8 破壞面搜尋方式
SLOPE/W 一階與二階標準斷面分析結果如下：
圖 A-9 一階標準斷面分析結果(h=10 m)
圖 A-10 二階標準斷面分析結果(h=15 m)