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Tech
Notes
技術專文
表一、加勁擋土牆和傳統 RC 擋土牆之效益比較
比較項目 傳統鋼筋混凝土(RC)牆 加勁擋土牆
建造成本 牆高較矮者(5公尺以下),與加勁擋土牆價格差異不大,但隨 5公尺以上之加勁牆較RC牆為廉,隨加勁材料價格下降及施工技術提
牆之高度昇高,單價上漲頗鉅。 昇,其建造價格不斷下降,且單價不因牆高而有太大變化。
外觀 混凝土場鑄,一般變化甚少,且牆面品質不易掌握。 牆面可採預鑄或植生,能就幾何形狀、顏色、紋理在材料上做靈活的
變化,且能與其所在環境相配合,景觀較佳。
施工方式 傳統施工方式,需要開挖及打設基礎,施工較慢。 施工簡易快速,毋需打設基礎,惟精度要求較高。
設計理念 外穩定;需要牆面與基礎聯結成一體,提供穩定力矩,並增加 內穩定;藉加勁材料與上下接觸的土壤摩擦力提供穩定的來源,牆面
滑動抵抗力。 僅提供額外支撐力量。
土壓力 呈三角形分佈,當牆高增加時,土壓力增大甚鉅。 柔性結構,其土壓力較小,且其分佈略呈長方形,並未隨牆身之加高
而增加太多。
基礎 基礎為剛性,地盤及力呈三角形分佈,承載力要求高,除非土 基礎為柔性,地盤及力呈長方形分佈,在一般土壤情況下,不需要樁
壤特別堅硬,需樁基礎。 基礎。
耐震性 地震時因背填土無抗張性,而牆面與背填土為獨立之個體,牆 加勁擋土牆提供了土壤中缺乏的抗張能力,且因屬柔性結構,耐震性
面承受因地震而增加之主動土壓力,往返震動多次後,可能造 較佳,尤以回包式加勁材料與土壤合而為一,同步震動,除非邊坡滑
成分離,甚或破壞。 動或加勁材長度不足,否則不易破壞。
此外,921大地震發現甚多位於邊坡之RC牆因基礎坍陷而破壞。
美國聯邦州公路局 (FHWA) FS T 力。
po j
γ
∗
(2001) L ≥ e CF ZRα c ≥ 1m 優點
美國聯邦州公路局 (FHWA) 對於加 其中 工法簡易,便於趕工,適合各種地
勁擋土結構之分析著重於兩點,工 FS po = 拉出破壞安全係數 ( ≧ 1.5) 形變化,其應用不僅可大量減少施
作應力及極限平衡情況。工作應力 C = 2,加勁材具上下兩面之摩擦 工經費、縮短工期、達成土方平衡、
情況時,需考慮加勁土體加勁材之 阻抗 容許地震或其它外力產生之結構物
局部應力穩定;而於極限平衡狀態 α= 比例修正係數。(硬性地工織物 較大變形。
=1.0,柔性地工織物 =0.6~ 0.8)
下,加勁土體之整總體外穩定及穿 適用區域
*
F = 加勁材與土壤間之摩擦係數。
過加勁材之破壞面之極限平衡(內 適用於崩塌地整治、邊坡擋土牆、
= 覆蓋率(如加勁材為面狀,其
R c
穩定)均需檢核。 道路路堤、環保工程、河川護岸等。
=1)
R c
FHWA 對於加勁擋土結構之分析採
加勁材之總長度 L=La+Le,La 為
用類似重力法之觀念,定名為簡易
潛在破壞面內之加勁材長度,依加 鋼柵式加勁擋土牆
重力法。加勁材之應力分佈與加勁
勁材種類而異。 鋼柵式加勁擋土牆利用 L 形鋼柵成
材料有關,若加勁材為硬性,潛在
型牆面,鋼柵再與加勁格網連結,
臨界破壞面為一雙直線平面,若加
配合完整之填方排水系統逐層重複
勁材為柔性,則加勁土體內臨界破
填築。
壞面土壓力分佈為近似 Ka 情況,
優點
潛在破壞面為一平面。各層加勁材
加勁擋土牆工法 以焊接鋼線網構築加勁擋土牆之牆
所受最大受力 Tj 為
面,除可維持加勁擋土牆之柔性結
T = Kσ′ S
vj vj
j
回包式加勁擋土牆 構,更可防火並抑制側向變形,並
其中 K:土壓力係數力 與周圍景觀生態環境相呼應。
回包式加勁工法為在土壤中舖設加
於加勁材抗拉出破壞之分析,加勁 勁材料,藉由土壤與加勁材間之互 適用區域
材受力 Tj 不得大於土體之破壞面 制行為產生摩擦阻力以穩定土體, 鋼柵式加勁擋土牆本身為柔性結
外之加勁材錨定力,因此,錨定長 並藉由加勁結構本身的重量,抵抗 構,耐震性佳,適合地震頻繁的台
度 Le 之決定如下式: 來自牆體背後的土壤壓力或其它應 灣,且兼顧植生及強度需求,常用
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