地工格網舖設的長度與間隔對加勁擋土牆穩定性之影響 李宜珊

地工格網舖設的長度與間隔對加勁擋土牆穩定性之影響

李宜珊

、蔡佩勳

、賴柏緯

1

朝陽科技大學營建工程系 E-mail: s9811642@cyut.edu.tw

國科會計畫編號: NSC 98-2622-E-324-006-CC3 摘要

本研究利用一個自行研發的加勁擋土牆分析與設 計的軟體 REWALL 來分析地工格網舖設的長度與間隔 對加勁擋土牆穩定性之影響。REWALL 具有圖形化的 使用者介面，使用者在輸入視窗中輸入土壤與擋土牆基 本資料，然後進行擋土牆之內部、外部及整體穩定分 析，再將分析結果輸出。由本研究分析結果顯示，當地 工格網舖設的長度與擋土牆高度的比值(L/H)等於 0.5 時，抗傾倒安全係數已經符合規定值 F.S 2.0≧ 。當牆底 土壤為砂(摩擦角φ=30°)且 L/H 等於 0.75 時，抗滑動安 全係數已經符合規定值 F.S≧1.5；若牆底土壤為粘土且 φ=0°、凝聚力 c=5 t/m²，則 L/H 需取 0.75 以上，若φ=0

°、c=10 t/m²，L/H 需取 0.5 以上，抗滑動安全係數可符 合規定值。當φ=30°或 c=5 t/m²時，承載力安全係數可 符合規定值 FS 2.0≧ 。當加勁材料的間隔小於 0.5m 時，

抗斷裂安全係數及抗拔出安全係數都可滿足 FS≧1.5 之 要求。

關鍵詞：加勁擋土牆、地工格網、邊坡穩定、電腦輔助 計算。

1. 前言

台灣山坡地有愈來愈多的坡地社區或別墅，由於受 限於地形高低起伏，如果要開發成社區必須進行大規模 之挖填方，以整出較為平坦且可供建築之用地來。在坡 地開發或其整治中，常輔以擋土結構以增加其穩定性，

而加勁擋土牆可說是其中的一種設計工法。加勁土壤結 構，主要觀念是在土壤中加入可提供張力之加勁材料，

藉土壤與加勁材料之互制作用，將土壤所承受之張力傳 遞給加勁材料，以束制土體之變形，進而達到加勁及整 體穩定效果。近年來，由於地工合成材料在品質與技術 上的提昇，使得地工合成材的應用範疇更加廣泛。其中 地工格網在加勁工程應用上，因其施工簡單、造價低 廉、具柔性吸能耐震能力，且能達到安全之要求，為國 內外土木工程界所接受。

在現今的社會中，資訊的發展帶動各行各業的進 步，土木工程亦是如此。加勁擋土牆設計是一些繁複之 計算過程，且需專業能力與知識的工程師才能勝任的，

設計人員在進行分析與設計的時間花費頗多，所以對於 加勁擋土牆設計多少都會產生苦惱，可能是設計者無大 地專業背景，對土壤力學不是很熟悉；也可能是設計者 之經驗不足在繁瑣計算中對計算結果無信心；重複的繁 瑣計算，就算專業人員有時也會出錯。如果能將這些繁 瑣的計算利用程式語言寫成電腦軟體，將加勁擋土牆之 設計標準化，甚至程式化，不僅設計人員不必具備大地 專業背景，將加勁擋土牆之設計交由電腦處理，也能快

速運算、節省人力，並可建立標準化之設計步驟，使計 算結果可靠，也能大大提升設計工作的效率與精確性。

在眾多之程式語言中，以 Visual Basic 最容易撰寫，且 易於偵錯，尤其是 Visual Basic 可建立對談式的輸入，

輕易建立使用者介面，使用者能輕鬆地在對話視窗中完 成輸入，並且所需具備之專業知識亦可減至最低。同時 Visual Basic 程式語言具繪圖功能，尚可將計算出來的 物理量圖形化，計算之結果即可用圖表顯示，可節省人 力與時間。Visual Basic 是一個設計、測試與除錯三合 一的工具軟體。它不但提供工具箱讓設計者設計出視窗 程式，也提供了許多好用的除錯的工具。Visual Basic 在使用時，分為三個模式：設計模式、執行模式與中斷 模式。設計程式要在設計模式下進行，測試程式要在執 行模式下進行，除錯程式要在中斷模式下進行。

應用於加勁土壤結構之加勁材料，依材質可分為金 屬(主要為鋼材)與地工合成材料(主要為地工織物、地工 格網)兩大類，不同材質之加勁材料，其強度及耐久性 之設計考量及要求皆有所不同。本研究將以地工合成材 料 為 研 究 對 象 ， 並 自 行 開 發 加 勁 擋 土 牆 分 析 軟 體 REWALL 讓使用者先確立牆體幾何樣式與高度、地表 載重、地工格網型號與土壤參數(γ, c, φ)，及設定加勁材 料之施工、化學、疲勞、生物之折減係數。然後軟體將 依加勁材料長度與牆高，計算牆背側向土壓力和牆底之 垂直應力分布。如果以地工格網或地工織物為加勁材 料，它們屬延展性加勁材料，延展性的加勁材料因破壞 前可發生較大之變形，故破壞面較深，一般皆假設牆背 破壞面為 Rankine 主動破壞面。

加勁擋土牆應進行六種穩定性檢核，包括外部破壞 (破壞面未經過加勁區)檢核：傾倒破壞、滑動破壞、支 承力破壞、整體滑動破壞，以及內部破壞(破壞面經過 加勁區)檢核：各層加勁材料斷裂破壞及各層加勁材料 拉 出 破 壞 等 。 一 般 而 言 ， 水 平 滑 動 破 壞 安 全 係 數 FS≧1.5，傾倒破壞安全係數 FS 2.0≧ ，支承力破壞安全 係數 FS 2.0≧ ，整體滑動破壞安全係數 FS≧1.3，加勁 材 料 斷 裂 安 全 係 數 : FS 1.5≧ ， 勁 材 拉 出 安 全 係 數:FS 1.5≧ 。

外部穩定之滑動檢核方面，由牆體的土壤重量γHL 產生牆底與土壤間摩擦阻抗μ_bγHL 以及凝聚力 cL 為抵 抗滑移的力，而產生滑移的力 FT為作用在擋土牆面之 主動土壓合力之水平分量。為阻止移動發生，抵抗滑移 的力必需超過產生滑移的力，通常假設此安全係數為 1.5，即

5 . F 1

cL FS HL

T

b

γ + ≥

= μ

(1)

式中，μ_b為加勁材料與牆底土壤間之摩擦係數(地工格 網μ_b =0.8tanφ，地工織物μ_b =0.67tanφ)。第二種外部穩 定分析為傾倒檢核，牆體對牆趾 O 點作整體傾覆 (overturning)，此時傾覆力矩為主動土壓合力之水平分 量對 O 點之力矩，而抵抗傾覆力矩為牆體重量及主動 土壓合力之垂直分量對 O 點之力矩。為阻止傾覆發生，

抵抗傾覆的力矩必需超過產生傾覆的力矩，通常此安全 係數為 2.0。第三種外部穩定檢核為承載力檢核，必需 確知牆底的壓力不超過該處土壤的容許支承力。

整體滑動檢核類似於一般邊坡穩定極限平衡分析 法，即先假設一個可能之破壞面，求出加勁擋土牆對滑 動面之安全係數。考慮破壞面為圓弧形或不規則面，並 使用切片法進行分析，在進行這個分析時計算最為繁 複，因此需配合電腦程式始能完成。安全係數之定義 為，土壤在滑動面上的剪力強度及加勁材料張力強度兩 者所提供之抵抗滑動力矩，與土體重量產生之驅動力矩 的比值。近年來，由於物件導向程式語言之普遍性，及 後續功能增加之簡便性，因此新近發展軟體常以此語言 來開發新電腦程式，所以本研究將使用微軟公司所發展 的 Visual Basic 語言，以簡易 Bishop 切片法(圓弧滑動 面)與 Janbu 切片法(不規則滑動面)為分析方法，進行加 勁擋土牆圓弧滑動穩定分析。

內部穩定分析中加勁材料斷裂破壞分析係考慮加 勁材料因強度不足以抵抗水平土壓力，導致加勁材料斷 裂破壞。此步驟需計算各層加勁材料之受力以得到最大 值，再與加勁材料之容許拉力強度相比較，以得到其安 全係數。另外，加勁材料拉出破壞分析中，將計算土壤 與加勁材料界面之剪力阻抗及水平土壓力，以求加勁材 料自土壤中拉出破壞的安全係數。

過去國內外的學者曾對加勁擋土牆進行過分析與 研究，大致可分為數值模擬與實驗方法。如 Bassett 等 人（1978）【1】即指出，具有加勁材料之土體其可能破 壞面係自牆角起約 45 度延伸某一高度後，再向上垂直 發展，而非 Rankine 主動壓力破壞線。Juran 等人(1988)

【2】及 Koerner(1990)【3】指出，對於地工織物而言，

效率因子的範圍從 0.6 至 1.0 之間。地工格網的效率因 子大於地工織物。Jewell (1984)【4】指出土壤與地工格 網互制能力的發揮，使其產生拉出阻抗，其主要來自以 下兩種機制為土壤與格網接觸表面之摩擦阻抗與土壤 作用於橫向肋條之被動土壓力阻抗。Chang 等人（1977）

【5】從金屬加勁材料（steel strip）之現場拉出試驗發 現，整個拉出行為可分為降伏、尖峰及殘餘三個階段。

降伏載重前，位移與拉力成正比，此階段之加勁材料尾 端並未產生位移。過了降伏點後，加勁材料尾部開始產 生位移，拉力即迅速達到尖峰，此時所表現的方式是土 壤與加勁材料之間的拉出行為。而越過尖峰值後，加勁 材料尾部之位移速率逐漸增大，直至與受力端相同，此 時拉力值不再增加，加勁材料之拉出行為乃進入殘餘階 段。黃毓棋(2004) 【6】利用微軟公司所發展的 Visual Basic.NET 語言，使用簡易 Bishop 法及改良 Bishop 法 發展一套視窗化邊坡穩定分析軟體，研究中將分別討論 各影響參數對邊坡穩定安全係數之影響，他發現在自然 邊坡的整治方法中，如果以減緩邊坡角度或將邊坡分階

並增加平台寬度兩種整坡方式來提昇邊坡之穩定性 時，此兩種整坡方式所得之效益近乎相同。另外，他也 討論在邊坡中埋設加勁材料後對邊坡穩定之影響，影響 參數包括加勁材料間距、長度與配置方式。由其分析結 果顯示，加勁材料間距較加勁材料長度對邊坡穩定性之 影響為大。而在加勁材料的配置方式中，下層加勁材料 的長度對邊坡穩定性的影響大於上層加勁材料長度的 影響。因此建議當加勁材料配置較緊密時，在不增加加 勁材料的配置總長度下，可增加下層加勁材料長度，適 度減少上層加勁材料長度的方式，可將安全係數再予以 提昇。

2. 電腦輔助加勁擋土牆設計(REWALL)軟體

本軟體以圖形化視窗輸入與計算結果之螢幕輸 出，或可選擇文件檔案輸出或是圖形檔案輸出。主選單 共分五個頁簽:

(1) 標題

其主要的用途是鍵入專案的工程名稱及公司或 機關的名稱，如圖 1 所示。

圖 1 標題介面 (2) 輸入資料

設計圖形化輸入視窗，所需輸入項目包括土壤 的磨擦角φ、土壤單位重γ、凝聚力 c 與加勁擋 土牆的高度 H 與加勁材料長度與間隔、地工格 網極限強度以及加勁材料之施工、化學、潛變、

生物之折減係數等，如圖 2 所示。

圖 2 輸入資料介面 (3) 外部穩定分析

主要是考慮可能之破壞方式，以求出滿足加勁 擋土牆穩定所需之加勁材料尺寸。穩定檢核有

傾倒檢核、滑動檢核、支承力破壞檢核等。使 用者只要在「計算」按鍵上按下，即會顯示抗 傾倒安全係數、抗滑動安全係數及支承力安全 係數。只要在「分析」按鍵上按下，就會顯示 是否為穩定，如果穩定就會顯示 O.K.；如果不 穩定就會顯示 N.G.的字樣出來，如圖 3 所示。

圖 3 外部穩定分析介面 (4) 整體穩定分析

使用者只要輸入切片的數量、鍵入滑動面離牆 底 A 之距離、鍵入滑動面離牆頂 B 之距離，按 下圓弧半徑，程式會顯示出最小的滑動圓弧半 徑提供使用者參考。選擇簡易 Bishop 切片法(圓 弧滑動面)或 Janbu 切片法(不規則滑動面)為分 析方法，進行加勁擋土牆整體滑動穩定分析，

如圖 4 所示。

圖 4 整體穩定分析介面 (5) 內部穩定分析

分析各層加勁材料斷裂破壞及拉出破壞之安全 性，得到加勁材料所需之鋪設長度與間隔。穩 定檢核有加勁材料斷裂破壞及加勁材料拉出破 壞等，使用者只要在「計算」按鍵上按下，即 會顯現出抗斷裂安全係數及抗拔出安全係數，

只要在「分析」按鍵上按下，就會顯示是否為 穩定，如果穩定就會顯示 O.K.；如果不穩定就 會顯示 N.G.的字樣出來，如圖 5 所示。

在工具列上的「結果」，具有兩個下拉式功能，包 含了「文件」及「圖形輸出」兩個功能。在「文件」中，

可選擇文件輸出或文件存檔。文件輸出可將擋土牆資料 及所有計算結果輸出在螢幕上，也可用印表機列印，文 件列印之內容如圖 6 所示，列印時也可以改變字型及字

型大小；文件存檔係以(.txt)檔案型式儲存。在「圖形輸 出」的部分，如圖 7 所示，將會顯示出整體滑動的滑動 面圖形以及安全係數，可將其輸出在螢幕上或以印表機 列印或儲存成(.bmp)檔。

圖 5 內部穩定分析介面  

圖 6 文件輸出內容

圖 7 整體圓弧滑動預覽圖

3. 分析結果與討論

在外部穩定分析中需計算抗傾倒安全係數、抗滑動 安全係數、支承力安全係數及整體滑動破壞安全係數。

本研究將討論加勁材料長度 L 與擋土牆高度 H 的比 值，以及不同牆底土壤材料參數來改善其安全係數。藉

由討論 L/H 及土壤材料參數對安全係數之影響，以找出 最符合安全性及經濟效益之配置方式。

影響邊坡穩定之主要參數有凝聚力 c，摩擦角φ，

擋土牆高 H，長度 L，土壤單位重γ等。本研究固定 H 為 5m，並假設 L 分別為 H 的 0.5、0.75、1、1.25 倍，

土壤摩擦角 30°，加勁材料間隔為 0.5m，加勁材料資料 如表 1，加勁材料為地工格網時，因施工、化學、潛變、

生物之折減係數參考值如表 2。

表 1 加勁材料資料 加勁材料資料 回填土土壤單位重 2t/m³ 加勁材料極限強度 110 kN/m 施工損耗折減係數

(RFID)

1.1 潛變折減係數

(RFCR)

2.0 化學侵蝕折減係數

(RFCD)

1.1 生物分解折減係數

(RFBD)

1.0

3.1 抗傾倒安全係數分析

為考慮加勁材料最佳配置方式，本研究將改變加勁 材料的配置方式，以便節省工程經費，求出最經濟之加 勁材料配置方式。

本研究假設土壤單位重為 2t/m³，摩擦角φ=30°，凝 聚力 c=10 t/m²，加勁材料長度 L 分為 0.5、0.75、1、1.25 倍的擋土牆高度 H=5m 來作比較，其結果如圖 8。由圖 8 可發現，抗傾倒安全係數隨著 L/H 的增加而增加，抗 傾倒安全係數的提升的效果非常明顯。由此可知，可以 藉由增加加勁材料的配置長度，來提高抗傾倒安全係 數。L/H=0.5 時，安全係數已經符合規定值 F.S≧2.0，

為求節省工程經費，建議在滿足抗傾倒安全係數下，可 使用 L=0.5H 之配置來設計。

圖 8 L/H 參數對抗傾倒安全係數之影響

3.2 抗滑動安全係數分析

為分析不同牆底土壤對抗滑動安全係數的影響，本 研究假設土壤分成砂(c=0)與粘土(φ=0°)，來進行 L/H 對 抗滑動安全係數影響的分析。

假設砂的土壤單位重為 2t/m³，摩擦角φ=30°，凝聚 力 c=0，加勁材料長度 L 分為 0.5、0.75、1、1.25 倍的 擋土牆高度 H=5m 來作比較，其結果如圖 9 所示。由圖 9 可發現，抗滑動安全係數隨著 L/H 的增加而增加，抗 滑動安全係數的提升其效果非常明顯，由此可知，可以 藉由增加加勁材料的長度，來提高抗滑動安全係數。如 果抗滑動安全係數為 F.S≧1.5，而 L/H=0.75 時，安全 係數已經符合規定值，為求節省工程經費，當牆底土壤 為砂時，加勁材料長度建議為 L=0.75H。

假設粘土的土壤單位重為 2t/m³，摩擦角φ=0°，凝 聚力 c 分為 1.25、2.5、5、10 t/m²四種不同數值來做分 析，加勁材料長度 L 分為 0.5、0.75、1、1.25 倍的擋土 牆高度 H=5m 來作比較，其結果如圖 10 所示。由圖 10 可發現，抗滑動安全係數隨著 L/H 的增加而增加，抗滑 動安全係數的提升效果，除了 c<5 t/m²的情形外，也非 常明顯。由此可知，可以藉由增加加勁材料的長度來提 高抗滑動安全係數。若抗滑動安全係數為 F.S≧1.5，而 在凝聚力 c=5 t/m²、L/H=0.75，以及凝聚力 c=10 t/m²、 L/H=0.5 時，安全係數已經符合規定值，為求節省工程 經 費 ， 牆 底 土 壤 為 粘 土 時 ， 加 勁 材 料 長 度 建 議 為 L=0.75H。

圖 9 L/H 參數對抗滑動安全係數之影響(牆底為砂)

圖 10 L/H 參數對抗滑動安全係數之影響(牆底為粘土) 3.3 支承力安全係數分析

為分析牆底土壤對支承力安全係數的影響，本研究 假設土壤為砂或粘土，加勁材料長度取前述最佳長度 L=0.75H。牆底土壤為砂時，取凝聚力 c=0，進行不同 摩擦角φ對安全係數之影響分析；牆底土壤為粘土時，

取φ=30°，分析不同凝聚力 c 對支承力安全係數之影響。

假設砂的土壤單位重為 2t/m³，凝聚力 c=0，摩擦 角分別為φ=20°、25°、30°、35°四種不同角度做分析，

加勁材料長度 L 為 0.75 倍的擋土牆高度 H=5m 來作比 較，其結果如圖 11 所示。由圖 11 可發現，支承力安全 係數隨著摩擦角的角度增加而增加，支承力安全係數的 提升效果非常明顯。由此可知，可以藉由增加牆底土壤 之摩擦角來提高支承力安全係數。如果牆底土壤之φ=30

°時，支承力安全係數已經符合規定值(FS 2.0≧ )，故牆 底土壤為砂時，摩擦角φ應在 30°以上為宜。

假設粘土的土壤單位重為 2t/m³，摩擦角φ=30°，凝 聚力 c 分為 1.25、2.5、5、10t/m²四種不同數值做分析，

加勁材料長度 L 為 0.75 倍的擋土牆高度 H=5m 來作比 較，結果如圖 12 所示。由圖 12 可發現，支承力安全係 數隨著凝聚力 c 的增加而增加，支承力安全係數的提升 效果非常明顯。由此可知，可以藉由增加牆底土壤之凝 聚力 c，來提高支承力安全係數。當 c=5 t/m²時，安全 係數已經符合規定值，故牆底土壤為粘土時，凝聚力 c 應在 5 t/m²以上為宜。

圖 11 摩擦角φ對的支承力安全係數之影響

圖 12 凝聚力 c 對的支承力安全係數之影響 3.4 整體滑動穩定分析

凝聚力對整體滑動穩定分析之影響，如圖 13 所 示。本研究設定切片數量為 10，擬定牆底土壤之凝聚 力 c 為 1、2、3、4、5t/m²五種不同數值做分析，每次 分析以 4 種不同滑動面位置，用簡易 Bishop 切片法(圓 弧滑動面)與 Janbu 切片法(不規則滑動面)為分析方法，

進行加勁擋土牆整體滑動穩定分析，以找出最小整體滑 動穩定安全係數，分析結果如表 3 所示。發現滑動面離 牆底 A 點之距離為 2~4m、滑動面離牆頂 B 點之距離為 5~7m 的安全係數為最小，並將每個不同凝聚力之最小

安全係數來做分析，如表 4 所示。而整體滑動穩定分析 之安全係數在常時應大於 1.5，當牆底土壤之凝聚力 c=3 t/m²時滿足其最小安全係數 FS≧1.5 的要求，故整體滑 動穩定分析時，牆底土壤之凝聚力應在 3 t/m²以上為宜。

圖 13 凝聚力對整體穩定分析之影響 表 3 不同凝聚力之最小安全係數結果

註:邊坡穩定安全係數在常時: F.S≧1.5 表 4 不同凝聚力對整體穩定分析之影響 凝聚力

(t/m²)

0  1  2  3  4  5  最小安

全係數

0.58 1.06 1.43  1.80  2.12 2.47

圖 14 加勁材料間隔對抗斷裂、抗拔出安全係數之影響 3.5 內部穩定分析

加勁材料間隔對內部穩定分析之影響，分為抗斷裂 安全係數分析及抗拔出安全係數兩種，安全係數皆須滿 足 FS≧1.5。擋土牆高度 H 假設為 5m，將加勁材料間 隔分別取 S=H/5、H/10、H/25、H/50 四種狀況加以討論，

結果發現加勁材料間隔為 1.0m(S=H/5)時，抗斷裂安全 係數不滿足 FS≧1.5 要求，而加勁材料間隔為 0.5m (S=H/10)時，抗斷裂安全係數及抗拔出安全係數結果都

滿足 FS≧1.5，如圖 14 所示。由圖 14 中可以發現，當 加勁材料間隔較為緊密時，到達 0.5m 後安全係數明顯 提升，安全係數隨著加勁材料間隔減少而增加。由上述 分析可得知，當加勁材料間隔過大時，由於加勁材料所 提供之整體應力不足，無法有效提升安全係數，當加勁 材料較為緊密時，可適度提升安全係數。為求節省工程 經費，在內部穩定之要求下加勁材料間隔應在 S=H/10 以下為宜。 

4. 結論

(1) 本研究發展的加勁擋土牆分析設計軟體除了可提 供圖形介面讓使用者方便輸入外，也提供圖表及文 件檔案的輸出功能，提高本軟體在工程界上的接受 度。

(2) 假設抗傾倒安全係數應達 F.S≧2.0，當 L/H 等於 0.5 時，安全係數可符合規定值，為求節省工程經費，

建議為滿足抗傾倒安全係數要求時，使用 L=0.5H 之配置。

(3) 假設抗滑動安全係數應達 F.S≧1.5，當 L/H 等於 0.75 時，安全係數已經符合規定值。為求節省工程 經費，若牆底土壤為砂時，加勁材料長度建議為 L=0.75H。若牆底土壤為粘土，且凝聚力 c=5 t/m²、 L/H 應為 0.75；若牆底土壤之凝聚力 c=10 t/m²、 L/H=0.5 時，安全係數可符合規定值，為求節省工 程經費，若牆底土壤為粘土，加勁材料長度仍建議 為 L=0.75H。

(4) 在支承力破壞 FS≧2.0 要求下，當牆底土壤為砂 時，其摩擦角φ宜在 30°以上，若小於此值建議以地 盤改良方式提升其承載力。當 c=5 t/m²時安全係數 可符合規定值，當牆底土壤為粘土，凝聚力以 5 t/m² 以上為宜，若小於此值宜以地盤改良方式提高其承 載力。

(5) 整體滑動穩定分析之安全係數在常時應大於 1.5，

當凝聚力 c=3 t/m²滿足其最小安全係數 FS≧1.5 要 求，為滿足整體穩定，凝聚力應在 3 t/m²以上為宜，

若小於此值宜以地盤改良方式提高其穩定性。

(6) 抗斷裂安全係數及抗拔出安全係數應滿足 FS≧

1.5，當加勁材料的間隔小於 S=H/10 時，安全係數 明顯地提升，隨著加勁材料的間隔的增加而安全係 數減少，為求經濟以節省工程經費且符合內部穩定 分析之要求，加勁材料的間隔應在 S=H/10 以下為 宜。

5. 致謝

感謝國科會(計畫編號 NSC98-2622-E-324-006-CC3) 與劦盛工程顧問有限公司提供研究經費，使本研究得以 順利完成，特此致謝。

6. 參考文獻

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[6] 黃毓棋，加勁邊坡之分析與電腦程式之開發，朝 陽科技大學碩士論文，2004。

Effect of Length and Space of Geogrid on the Stability of Reinforced Earth

Wall

Yi-Shan Lee

, Pei-Hsun Tsai

, Bo-Wei Lai

1 Department of Construction Engineering Chaoyang University of Technology

ABSTRACT

It is complicated to analyze the stability of reinforced earth wall. If these calculating are finished by computer-aided calculation software, it could be an effective and accurate method. The main purpose of this research is to study the influence of length and space of geogrid on the stability of geosynthetics-reinforced earth wall by using self- developmental software, REWALL.

The dimensions of wall, included length and space, are designed at the start of analysis. Next, the factor of safety of exterior stabilities, included slide along the base, overturning, and bearing capacity, will be checked. Then, the deep failure analysis which is a complicated process will be performed. And then, the factor of safety of interior stabilities, included breaking and pullout, will be checked, too. The foregoing design procedure will be programmed as Visual Basic code in this study. The results of this study shows that factor of safety of overturning is greater than 2.0 when the ratio between the length of geogrid and the height of wall, L/H, equal to 0.5. The factor of safety of sliding is greater than 1.5 when L/H=0.75 for friction angle of wall-base soil, φ, is equal to 30°. If the cohesion, c, of wall-base soil is equal to 5.0 t/m², the value of L/H=0.75 is necessary. When φ=30°and c=5.0 t/m² of wall-base soil, the factor of safety of bearing capacity is

greater than 2.0. If the space of geogrid is equal to 0.1H, the factor of safety of interior stabilities, included breaking and pullout, are greater than 1.5.

Keywords: reinforced earth wall, geogrid, slope stability, computer-aided calculation.