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研究生： 劉煥文
Huan-Wen Liu
論文名稱： 邊坡擋土設施安全評估項目對社區坡地安全性的研究
The Influence of Safety Evaluation Items of Hillside Retaining Wall on Slope Safety of Hillside Community
指導教授： 林宏達
Horn-Da Lin
口試委員: 陳建忠
Jian-Zhong Chen
陳志南
Chee-Nan Chen
林熺麟
Hsi-Lin Lin
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工程學院 - 營建工程系
Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年： 2009
畢業學年度： 97
語文別： 中文
論文頁數： 194
中文關鍵詞： 坡地社區 、擋土設施 、安全評估紀錄表 、邊坡 、坡地安全
外文關鍵詞： hillside community, retaining wall, safety evaluation table, slope, slope safety
相關次數： 點閱：178  下載：5 
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    • 目前各縣市政府採用坡地社區安全檢查表格，大都採用營建署所建立的「山坡地住宅社區安全檢查紀錄表」，其中有一些檢查項目較不易填寫且無量化數據作為判斷指標。因此內政部建築研究所(2008)乃針對山坡地住宅的擋土設施研究出新的評估法，此評估法採用安全評估紀錄表將各評估項目之影響以量化的方式呈現，但表中權數與配分的設置並未進行詳細的量化分析，所以值得做進一步的探討。
    本研究利用邊坡穩定分析程式PC-STABL 6H探討安全評估項目之權數與配分的合理性，分析時先以坡地假設模型探討擋土牆外露高度、邊坡坡度與地錨錨頭使用狀況的權數與配分設置之合理性，之後再兩個坡地檢查案例探討安全評估紀錄表的總體評分以及現況因素之建議權數與配分的合理性。
    研究結果發現牆高、坡度及地錨三個評估項目間的相對配分相當合理，擋土牆外露高度與邊坡坡度對邊坡擋土設施安全性的影響隨著檢視內容改變而有不同，安全評估紀錄表中權數的設置可進一步修正。坡地檢查案例的分析結果發現與安全評估紀錄表中現況因素的配分與權數的設置相當符合，而且安全評估紀錄表的評分結果確實可以表現出邊坡擋土設施實際的安全性，但安全評估紀錄表中現況因素的各項配分並無法得知，建議可以其他分析方法或者程式做進一步的探討。

    At present, municipal governments of various counties often use the “Safety Inspection Recording Tables for Hillside Community” to evaluate the slope safety of hillside communities. This inspection table’s rating is based on personal expertise and experience. Architecture and Building Research Institute of Ministry of the Interior (2008) proposed new inspection tables for the retaining wall of the hillside community. The safety evaluation items of the new inspection table are quantitative, but the weighting factor and the score of the safety evaluation items are determined mainly based on experience and judgement. Therefore, further study is warranted.
    This research uses PC STABL-6H to analyze the influence of safety evaluation items of hillside retaining wall on slope safety in two steps. First, the weighting factor and the score set up of retaining wall height, slope angle and anchor force were analyzed using hypothetical slopes. And then, two field cases were used to study the rationality of the inspection table score and present situation factors.
    This research finds that the new inspection table can reasonably reflect the safety level of the retaining wall of hillside community. And the weighting factor and the score setup of safety evaluation items are rational, but the weighting factor of retaining wall and slope angle may be revised. Other analytical methods may be adopted for further study.

    目 錄 論文摘要...................................................Ⅰ 致謝.......................................................Ⅲ 目錄.......................................................Ⅳ 表目錄.................................................... Ⅵ 圖目錄.....................................................Ⅸ 第一章 緒論...............................................1 1.1 研究動機與目的.................................. 1 1.2 研究內容........................................ 2 第二章 文獻回顧...........................................5 2.1 國內外坡地社區評估法與檢查表..................... 5 2.1.1 國內坡地社區評估法........................... 5 2.1.2 國外坡地社區評估法...........................7 2.1.3 國內外坡地社區安全評估比較分析............... 8 2.2 內政部建築研究所之評估法......................... 12 2.2.1 安全查核紀錄表............................. 16 2.2.2 安全評估紀錄表............................. 21 第三章 數值分析模擬..................................... 26 3.1 國內相關法規..................................... 26 3.2 坡地模型假設..................................... 30 3.3 土壤參數選擇..................................... 34 3.4 安全評估項目之決定............................... 35 3.5 STABL 程式簡介....................................40 3.6 STABL 程式分析原理............................... 41 3.6.1 切片法理論................................. 41 3.6.2 PC-STABL 6H 程式指令....................... 52 第四章 安全評估項目對擋土設施安全性的影響............... 56 4.1 PC-STABL 6H 程式分析結果........................ 56 4.2 安全評估項目的建議權數分析...................... 60 4.3 安全評估項目的建議配分分析..................... 110 第五章 坡地檢查案例模擬分析............................ 132 5.1 坡地檢查案例之選擇.............................. 132 5.2 坡地檢查案例評估表與模擬方式.................... 137 5.3 坡地檢查案例程式分析結果........................ 141 5.3.1 坡地檢查案例評分與模擬結果的比較.......... 141 5.3.2 現況因素對坡地擋土設施安全性的影響........ 142 第六章 結論與建議...................................... 145 6.1 結論........................................... 145 6.2 建議........................................... 148 參考文獻................................................. 150 附錄一 山坡地住宅社區安全檢查紀錄表.................... 155 附錄二 日本及香港檢查表格.............................. 159 附錄三 山坡地住宅社區鑽探報告.......................... 167 附錄四 坡地檢查案例安全查核及安全評估紀錄表............ 180 附錄五 坡地檢查案例新店1-3與新店3-1穩定分析結果....... 189 表 目 錄 表2-1 國內外坡地社區安全評估比較表分析（I）................... 10 表2-2 國內外坡地社區安全評估比較表分析（II）................... 11 表2-3 安全診斷分級標準之作業說明............................. 14 表2-4 安全查核表............................................. 17 表2-5 安全查核表之填表參考說明............................... 18 表2-6 綜合環境與擋土牆結構等之徵兆分級....................... 20 表2-7 安全查核分級........................................... 20 表2-8 安全查核結果之因應對策................................. 20 表2-9 安全評估表............................................. 22 表2-10 安全評估分級表........................................ 24 表3-1土壤輸入參數........................................... 35 表3-2 混凝土輸入參數......................................... 36 表3-3 回填材料輸入參數表..................................... 36 表3-4安全評估項目分類....................................... 38 表3-5 切片法未知數數目....................................... 49 表3-6 切片法方程式數目....................................... 49 表3-7 常見切片法整理......................................... 50 表3-8 PC-STABL 6H 主要指令................................... 53 表4-1 邊坡擋土設施安全係數................................... 57 表4-2 外露高度與坡度對應的變化率............................. 61 表4-3 隨外露高度改變下之安全係數變化率-坡度0%............... 62 表4-4 隨外露高度改變下之安全係數變化率-坡度5%............... 64 表4-5 隨外露高度改變下之安全係數變化率-坡度15%.............. 66 表4-6 隨外露高度改變下之安全係數變化率-坡度30%.............. 68 表4-7 隨外露高度改變下之安全係數變化率-坡度40%.............. 70 表4-8 隨外露高度改變下之安全係數變化率-坡度55%.............. 72 表4-9 隨外露高度改變下之安全係數變化率-坡度100%............. 74 表4-10 擋土牆外露高度的原始權數.............................. 77 表4-11 擋土牆外露高度建議權數計算表格........................ 77 表4-12 擋土牆外露高度建議權數................................ 79 表4-13 隨邊坡坡度改變下的安全係數變化率-外露高度3m.......... 81 表4-14 隨邊坡坡度改變下的安全係數變化率-外露高度5m.......... 83 表4-15 隨邊坡坡度改變下的安全係數變化率-外露高度6m.......... 85 表4-16 隨邊坡坡度改變下的安全係數變化率-外露高度8m.......... 87 表4-17 隨邊坡坡度改變下的安全係數變化率-外露高度9m.......... 89 表4-18 隨邊坡坡度改變下的安全係數變化率-外露高度10m......... 91 表4-19 擋土設施之邊坡坡度的原始權數.......................... 94 表4-20 擋土設施之邊坡坡度建議權數計算表格.................... 94 表4-21擋土設施之邊坡坡度建議權數............................ 97 表4-22 隨坡度與地錨拉力改變之安全係數及其變化率-外露高度5m.... 99 表4-23 隨坡度與地錨拉力改變之安全係數及其變化率-外露高度6m... 100 表4-24隨坡度與地錨拉力改變之安全係數及其變化率-外露高度8m.... 101 表4-25隨坡度與地錨拉力改變之安全係數及其變化率-外露高度9m.... 102 表4-26隨坡度與地錨拉力改變之安全係數及其變化率-外露高度10m.. 103 表4-27 地錨錨頭使用狀況建議權數............................. 110 表4-28 於預拉力550kN坡度改變下，外露高度的安全係數變化率.....111 表4-29 於預拉力412.5kN坡度改變下，外露高度的安全係數變化率.. 112 表4-30 於預拉力275kN坡度改變下，外露高度的安全係數變化率.....113 表4-31 於預拉力137.5kN坡度改變下，外露高度的安全係數變化率.. 114 表4-32 於預拉力0kN坡度改變下，外露高度的安全係數變化率......115 表4-33於預拉力550kN外露高度改變下，坡度的安全係數變化率.....119 表4-34於預拉力412.5kN外露高度改變下，坡度的安全係數變化率...120 表4-35於預拉力275kN外露高度改變下，坡度的安全係數變化率.....121 表4-36於預拉力137.5kN外露高度改變下，坡度的安全係數變化率...122 表4-37於預拉力0kN外露高度改變下，坡度的安全係數變化率......123 表4-38 安全評估項目原始配分................................. 127 表4-39 坡度檢視內容僅取到30%的安全係數變化率................128 表4-40 安全評估項目建議配分..................................131 表5-1 新店1-3安全評估表....................................134 表5-2 新店3-1安全評估表....................................136 表5-3 安全評估表現況因素於PC-STABL 6H程式之考量方式.......138 表5-4 土壤與混凝土參數百分比................................141 表5-5 材料參數折減後之安全係數..............................142 表5-6 新店3-1材料參數強度分別折減時之安全係數及其變化率....143 表5-7 安全評估紀錄表相關材料之權數與配分....................144 圖 目 錄 圖1-1 研究流程圖..............................................4 圖2-1 既有山坡地社區邊坡擋土設施安全診斷之作業流程圖.........15 圖2-2 既有山坡地社區邊坡擋土設施示意圖.......................19 圖3-1 土層中配置位置示意圖...................................29 圖3-2 擋土牆規格示意圖.......................................30 圖3-3 坡地擋土設施示意圖-自然綠地............................33 圖3-4 坡地擋土設施示意圖-住宅區..............................33 圖3-5 OMS 破壞面示意圖.......................................42 圖3-6 OMS 切片作用力示意圖...................................42 圖3-7 OMS 力多邊形示意圖.....................................43 圖3-8 Bishop簡化法切片作用力示意圖...........................45 圖3-9 Bishop力多邊形示意圖...................................45 圖3-10 STABL 6分析流程圖-自然綠地..........................54 圖3-11 STABL 6分析流程圖-住宅區............................55 圖4-1 PC-STABL 6H 程式繪製之破壞圓弧示意圖.................58 圖4-2 外露高度對安全係數的影響-坡角0%(550kN).................62 圖4-3 外露高度對安全係數的影響-坡角0%(150kN).................63 圖4-4外露高度對安全係數的影響-坡度5%(550kN)..................64 圖4-5外露高度對安全係數的影響-坡度5%(150kN)..................65 圖4-6外露高度對安全係數的影響-坡度15%(550kN).................66 圖4-7外露高度對安全係數的影響-坡度15%(150kN).................67 圖4-8外露高度對安全係數的影響-坡度30%(550kN).................68 圖4-9外露高度對安全係數的影響-坡度30%(150kN).................69 圖4-10外露高度對安全係數的影響-坡度40%(550kN)................70 圖4-11外露高度對安全係數的影響-坡度40%(150kN)................71 圖4-12外露高度對安全係數的影響-坡度55%(550kN)................72 圖4-13外露高度對安全係數的影響-坡度55%(150kN)................73 圖4-14外露高度對安全係數的影響-坡度100%(550kN)...............74 圖4-15外露高度對安全係數的影響-坡度100%(150kN)...............75 圖4-16擋土牆外露高度建議權重計算示意圖(1) ...................78 圖4-17 擋土牆外露高度建議權重計算示意圖(2) ...................79 圖4-18 坡度對安全係數的影響-外露高度3m(550kN)................81 圖4-19 坡度對安全係數的影響-外露高度3m(150kN)................82 圖4-20坡度對安全係數的影響-外露高度5m(550kN).................83 圖4-21坡度對安全係數的影響-外露高度5m(150kN).................84 圖4-22 坡度對安全係數的影響-外露高度6m(550kN)................85 圖4-23 坡度對安全係數的影響-外露高度6m(150kN)................86 圖4-24 坡度對安全係數的影響-外露高度8m(550kN)................87 圖4-25 坡度對安全係數的影響-外露高度8m(150kN)................88 圖4-26 坡度對安全係數的影響-外露高度9m(550kN)................89 圖4-27 坡度對安全係數的影響-外露高度9m(150kN)................90 圖4-28坡度對安全係數的影響-外露高度10m(550kN)................91 圖4-29坡度對安全係數的影響-外露高度10m(150kN)................92 圖4-30 擋土牆之邊坡坡度建議權數計算示意圖(1) .................95 圖4-31擋土牆之邊坡坡度建議權數計算示意圖(2) .................96 圖4-32 地錨拉力對安全係數的影響-外露高度5m..................104 圖4-33地錨拉力對安全係數的影響-外露高度6m...................104 圖4-34地錨拉力對安全係數的影響-外露高度8m.................. 105 圖4-35地錨拉力對安全係數的影響-外露高度9m...................105 圖4-36地錨拉力對安全係數的影響-外露高度10m..................106 圖4-37地錨拉力對安全係數的影響-坡度0%.......................106 圖4-38地錨拉力對安全係數的影響-坡度5%.......................107 圖4-39地錨拉力對安全係數的影響-坡度15%......................107 圖4-40地錨拉力對安全係數的影響-坡度30%......................108 圖4-41地錨拉力對安全係數的影響-坡度40%......................108 圖4-42地錨拉力對安全係數的影響-坡度55%......................109 圖4-43地錨拉力對安全係數的影響-坡度100%.....................109 圖4-44外露高度對安全係數的影響-預拉力550kN..................111 圖4-45外露高度對安全係數的影響-預拉力412.5kN................112 圖4-46外露高度對安全係數的影響-預拉力275kN..................113 圖4-47外露高度對安全係數的影響-預拉力137.5kN................114 圖4-48外露高度對安全係數的影響-預拉力0kN....................115 圖4-49外露高度對安全係數的影響範圍..........................116 圖4-50外露高度對安全係數的影響區域..........................117 圖4-51坡度對安全係數的影響-預拉力550kN......................119 圖4-52 坡度對安全係數的影響-預拉力412.5kN...................120 圖4-53坡度對安全係數的影響-預拉力275kN......................121 圖4-54坡度對安全係數的影響-預拉力137.5kN....................122 圖4-55坡度對安全係數的影響-預拉力0kN........................123 圖4-56坡度對安全係數的影響範圍..............................124 圖4-57坡度對安全係數的影響區域..............................125 圖4-58地錨拉力對安全係數的影響範圍..........................126 圖4-59地錨拉力對安全係數的影響區域..........................127 圖4-60坡度檢視內容僅取到30%時對安全係數的影響...............129 圖5-1 新店1-3現地情形.......................................139 圖5-2 新店1-3模擬情形.......................................139 圖5-3 新店3-1現地情形.......................................140 圖5-4 新店3-1模擬情形.......................................140 圖5-6 擋土結構與土壤強度折減之比較.......................... 143

    參考文獻

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