宜大黏土加勁擋土牆的監測部份，因構築黏土加勁牆之牆深較砂土加 勁牆來的大，因此其應變計分別埋設於離外牆土包 10cm、40cm、70cm、
100cm、130cm、160cm 等六個位置，用來長時間監測黏土加勁牆內部應力 變化情形，以預測其潛在破壞面之位置。除了對黏土加勁牆進行應力應變 監測外，也對其外觀變形部分，做了垂直沉陷量監測及側向位移量監測。
4.2.1 應力應變監測結果
黏土加勁牆之監測方式，如圖4-1 所示，共分三層進行監測，每層平均 埋設6 個應變計，各應變計相隔亦與砂土加勁樣一致為 30cm，以土包為準，
其6 個應變計距離土包分別為 10cm、40cm、70cm、100cm、130cm 等，而 每個應變計皆有導線延伸至土包外，以方便連接計讀器讀取應變值。
黏土加勁牆於2002 年開始進行監測工作，雖構築完成較砂土加勁牆來 的晚，但監測次數也約數十餘次。於加勁牆完成時初次測得之應變值定為 各層應變初始值(如表 4-6 所示)，用以後續監測之數據比較。將表 4-6 之砂 土牆初始應變值繪製成如圖4-9 來加以說明，從圖 4-9 中可看出黏土加勁牆 初始應變皆不大，唯獨第一層有較明顯應變之監測結果，初步判斷原因與 砂土加勁牆相同為第一層緊臨水泥地板而導致數據特異，因此未來將對第 一層之應變結果不加以考慮。
圖 4-8 黏土加勁牆應力應變監測示意圖
土 包
填築土料
應變計
回包 加勁格網
0.5cm0.5cm0.5cm 1.5cm
第一層 第二層 第三層
表 4-6 黏土加勁牆各層應變初始值 應變計
距土包距離(cm) 10 40 70 100 130 160 第三層 0.001232 0.001527 0.000699 0.001902 0.002764 0.001737 第二層 0.001633 0.002058 0.001014 0.000712 0.001530 0.002806 第一層 0.001333 0.001098 0.000140 0.004264 0.002030 0.002112
圖 4-9 黏土加勁牆各層應變初始值
表 4-7 黏土加勁牆應變監測結果
2006年 初始值 8月21日 8月22日 8月29日 9月3日 9月9日 1月24日 3月23日 6月25日 2月9日 3月17日 5月14日 5月27日 11月25日 3月28日 10 0.000000 未完成 未完成 未完成 0.000813 0.000270 0.004023 0.003891 0.004311 0.004092 0.004274 0.004405 0.004544 0.005318 0.005528 40 0.000000 未完成 未完成 未完成 0.000801 0.000539 0.002961 0.002773 0.004835 0.003612 0.003423 0.003666 0.004037 0.004963 0.005013 70 0.000000 未完成 未完成 未完成 0.001107 0.001496 0.003970 0.004113 0.006056 0.006225 0.005320 0.005765 0.007664 0.007361 0.008551 100 0.000000 未完成 未完成 未完成 0.000973 0.000395 0.004502 0.002952 0.003506 0.004951 0.003024 0.003249 0.004489 0.005028 0.005288 130 0.000000 未完成 未完成 未完成 0.000885 -0.000045 0.003756 0.004796 0.004123 0.003507 0.003813 0.004082 0.005107 0.006846 0.007186 160 0.000000 未完成 未完成 未完成 0.000336 -0.000048 0.005823 0.005963 0.003989 0.003392 0.003466 0.003686 0.004237 0.003973 0.004943 10 0.000000 未完成 0.000300 0.000783 0.001489 0.001042 0.000295 0.004157 0.004397 0.004283 0.005096 0.004775 0.005542 0.005177 0.007107 40 0.000000 未完成 0.000960 0.000515 0.000912 0.000907 0.000267 0.005733 0.004421 0.005596 0.004482 0.004501 0.005719 0.005502 0.005882 70 0.000000 未完成 0.000874 0.001974 0.002777 0.002129 0.006465 0.006122 0.006233 0.005441 0.005850 0.005869 0.006141 0.007706 0.008426 100 0.000000 未完成 -0.003552 0.001321 0.001610 0.001598 0.003866 0.004632 0.004922 0.003720 0.004601 0.004625 0.007437 0.007108 0.007168 130 0.000000 未完成 -0.000500 0.000383 0.000058 0.000356 0.002080 0.003810 0.003923 0.003150 0.003595 0.003955 0.003678 0.004860 0.005900 160 0.000000 未完成 0.000694 0.000080 0.000472 0.000472 0.003597 0.003695 0.003961 0.003572 0.003817 0.003854 0.006035 0.004724 0.005834 10 0.000000 0.000254 0.000954 0.000747 0.000835 -0.000223 0.001251 0.004310 0.006447 0.004711 0.004274 0.004308 0.004629 0.005347 0.008337 40 0.000000 0.000187 0.000640 -0.000023 0.000243 0.000306 0.002877 0.006972 0.005485 0.004852 0.003423 0.003972 0.004998 0.004332 0.005062 70 0.000000 0.000305 0.000464 0.000362 0.000783 0.000461 0.000743 0.004210 0.005197 0.006070 0.005320 0.004363 0.006105 0.005140 0.006880 100 0.000000 -0.000684 -0.000576 -0.000573 -0.000171 -0.000646 0.002185 0.003936 0.006540 0.004353 0.003024 0.003868 沒讀數 沒讀數 沒讀數 130 0.000000 0.000590 0.000194 0.000505 0.000958 0.000832 0.002590 0.004867 0.006402 0.005238 0.003813 0.005400 0.006296 沒讀數 沒讀數 160 0.000000 -0.000064 0.000198 0.000427 0.000192 0.001223 0.002083 0.004780 0.006633 0.005062 0.003466 0.006243 0.005451 0.006098 0.006628
2002年
2003年 2004年 2005年
宜
圖4-10 黏土加勁牆各層應變歷時圖
0.02 2002.09.032002.09.09
2003.01.24
0.02 2002.08.222002.09.09
2003.01.24
由圖 4-10 中可看出，黏土加勁擋土牆經長時間之監測，第一層之平均 應變量由最初之 0.000098 增加為目前的 0.005229。第二層之平均應變量從 最初之 0.000707 變更為目前之 0.005846。而第三層之平均應變量則從最初 之 0.000819 增加成目前的 0.005582。因此可知不僅是砂土加勁牆經時間的 變化而有了內部應變之改變，黏土加勁牆於構築完成後也因時間的變化而 產生了內部應變分佈。
現以初始應變換算成內部應力效應，利用圖3-2 可得知黏土加勁牆第一 層之平均內部應力為0.58kN/m；而第二層之平均內部應力為 4.24kN/m；第 三層之平均內部應力則為4.91kN/m(詳見表 4-8 所示)。
因此，由監測黏土加勁擋土牆內部應力-應變分佈結果可知，黏土加勁 擋土牆於構築完成至後續量測，起初應變值並無明顯增加的趨勢，反而有 逐漸下降的現象，最後又開始逐漸增大，經討論判斷其原因為黏土加勁牆 於構築的過程中，為了使夯實達到最佳的效果，而於各階段夯實工作進行 時灑上大量的水，才會導致黏土於完工後處於乾縮的狀態。相對的，應變 計也會因此有收縮之反應，使得起始之監測結果一次比一次小，而從每一 次的監測結果可得知，其之間所差之值也是愈差愈少，有收斂的現象，這 代表著黏土層已經快要達到完全氣乾的含水狀態，等應變值已無下降的現 象，反而開始增加時，就可確定黏土加勁牆已達到完全氣乾，且開始有張 力現象產生。不過，隨著時間所產生之應變卻不大，其可能的原因亦與砂 土加勁牆一樣，為此宜大加勁擋土牆牆身不高，相對所受之載重不大所導 致。不過從黏土牆應力-應變歷時圖中卻可看出明顯之潛變行為。故對加勁 擋土牆進行內部應力-應變分析時，考慮加勁牆內部所產生之潛變行為也是 必需要嚴加注意的。
由於本研究並非針對加勁材料之耐久性做一探討，因此以黏土加勁牆 之第一次監測結果來討論，將其監測得到之應變量放大8000 倍後於圖上以 高度表示之(如圖 4-11 所示)，從加勁材之第一層至第三層的應變量看來，
其破壞面由圖 4-12 中可明顯的看出，大約與基礎面呈現 45°的趨勢，亦與 理論部份之假設相符。且從每一次的監測結果得之，隨著時間的增加，其 應變量有著逐漸變大的現象，代表著黏土加勁擋土結構內部，仍有在變動 的現象。但從每一次的監測結果亦可得知，其間所差之量愈來愈少，也就 是說黏土加勁牆應變增加量有著慢慢收斂的現象產生，這也代表著黏土裡 的變動，從一開始不穩定的狀態下，漸漸地慢慢穩定下來。
表 4-8 黏土加勁牆各層受力表
4.2.2 外觀變形監測結果
黏土加勁牆於外觀變形監測方面，監測方式有加勁擋土牆之垂直沉陷 監測，加勁擋土牆之側向位移監測等2 種。監測工作於 2003 年 9 月開始，
用以瞭解黏土加勁牆外觀變形量分佈情形，以分析內部應力變化與外觀變 化之關係。
黏土加勁牆垂直沉陷監測方式，如圖4-13 所示。各量測點以加勁牆內 所埋設之應變計正上方為依據，以量測點與水線之距離為垂直沉陷量(水線 為加勁牆初次整體完成時所設置之牆頂水平線)，因黏土加勁牆牆深於設計 時較砂土加勁牆為深，故量測點也就較砂土加勁牆多，共有18 個量測點，
以 3 個量測點為一組，共 6 組可分析黏土加勁牆垂直沉陷之平均垂直沉陷 量變化。
經監測結果分析，從表4-9 中可知，黏土加勁牆垂直沉陷監測結果，於 2003 年 9 月各量測點之垂直沉陷量總平均值為 4.47cm；2004 年 2 月增加為 4.48cm；2004 年 3 月增加為 4.50cm；2004 年 5 月增加為 4.51cm；2004 年 7 月又增加為 4.53cm；2005 年 5 月增加成 4.82cm；至 2005 年 12 月止，垂 直沉陷量總平均值則增加為 6.00cm；因此，黏土加勁牆垂直沉陷量總平均 值從最初之4.47cm 增加成 6.00cm，比砂土加勁牆沉陷的量要大。由此可知，
使用黏土質當加勁牆之背填土料所產生之垂直沉陷會比使用砂土質當加勁 牆之填築土料來的大，所以還是盡量以使用砂土質當背填土料要來的安全 許多。不過還是可以看出，黏土加勁牆隨著時間的變化，其垂直沉陷量仍 有逐漸增大，牆體仍有逐漸沉陷的趨勢。
圖4-13 黏土加勁牆垂直沉陷監測上視圖
表4-9 黏土加勁牆垂直沉陷量歷時表
而於側向位移監測部分，其監測方式與砂土加勁牆一樣(如圖 4-7)，監 測方式亦是以土包位移出水泥間隔牆之距離為依據，於圖4-7 中，以加勁牆 第二層為例，其Δ1、Δ2、Δ3，即為加勁牆側向位移量，其中以 3 層土包為 一組，共有9 個量測點用以分析側向位移之平均位移量變化。
經監測結果分析，從表4-10 中可知，黏土加勁牆側向位移監測於 2003 年9 月第一層之側向位移量為 1.7cm、第二層之側向位移量為 4.3cm、第三 層之側向位移量為 1.3cm，其總平均值為 2.4cm；於 2004 年 2 月測得第一 層增加為 1.9cm、第二層增加為 4.7cm、第三層增加為 1.6cm，總平均值增 加為2.7cm；於 2004 年 3 月測得第一層增加為 2.0cm、第二層保持為 4.7cm、
第三層亦保持為 1.6cm，總平均值增加為 2.8cm；於 2004 年 5 月測得加勁 牆三層之側向位移量皆與 3 月份相同不變，而總平均值為 2.8cm；於 2004 年 7 月測得第一層增加為 2.1cm、第二層保持為 4.7cm、第三層亦保持為 1.6cm，總平均值保持為 2.8cm；於 2005 年 5 月測得第一層保持為 2.1cm、
第二層增加為4.8cm 不變、第三層保持為 1.6cm；總平均值保持為 2.8cm；
至2005 年 12 月測得第一層仍保持為 2.1cm、第二層亦是仍保持為 4.8cm、
第三層也是保持為1.6cm，側向位移總平均值則仍是 2.8cm。由此可看出，
黏土加勁牆側向位移量各點雖會隨著時間的變化而逐漸的增加，但其總平 均位移量則於2004 年 3 月開始沒有變過，不過牆體仍有逐漸向外突出的趨 勢，亦即俗稱之加勁牆大肚子情況。
因此，由垂直沉陷監測及側向位移監測結果之變化可看出，黏土加勁 牆不僅僅內部應力應變有平衡的動作外，外觀也產生了明顯了變形，故更 可了解隨著長時間的變化，黏土加勁牆與砂土加勁牆一樣皆因自重受力而 使內部應力及外部變形有了逐步的改變。
時間 單位：cm 2003年9月 4.47 2004年2月 4.48 2004年3月 4.50 2004年5月 4.51 2004年7月 4.53 2005年5月 4.82 2005年12月 6.00
垂直沉陷量
表4-10 黏土加勁牆側向位移量歷時表
時間 層數 單位：cm 平均 3 1.3
2 4.3 1 1.7 3 1.6 2 4.7 1 1.9 3 1.6 2 4.7 1 2.0 3 1.6 2 4.7 1 2.0 3 1.6 2 4.7 1 2.1 3 1.6 2 4.8 1 2.1 3 1.6 2 4.8 1 2.1 2005年12月
2004年3月
2004年5月 2003年9月
2004年2月
2.8
2.8
2.8
側向位移量
2.4
2.7
2.8
2.8
2004年7月
2005年5月