Behavior and stability of a large-scale cut slope considering reinforcement stages

授課老師授課老師 :: 林昭遠老師林昭遠老師學號學號 ::7984201979842019報告人報告人 :: 陳則佑陳則佑

Landslides (2009) 6:pp263–272Gi-Chun kang . Young-Suk Song . Tae-Hyung Kim

大綱•前言•研究區域概述•原理與方法•結果與討論•邊坡穩定分析•結論

前言

韓國，山區覆蓋約 70％的土地總面積。許多崩塌經常發生在施工階段，嚴重影響人為安全和財產損失 ; 因此須設計適當的對策，減少邊坡破壞使災害影響減低至最小程度。

本研究利用穩定樁、土釘和地錨加強邊坡穩定，並在不同的施工階段進行數值分析和實地監測。

研究區域概述

裂縫 3

裂縫 2

裂縫 1

鑽探 1

鑽探 2

鑽探 3

粉質黏土

風化岩

軟岩

崩積土風化土壤

地下水位

總應力 凝聚力 摩擦角 土壤模數

原理與方法

穩定樁

穩定樁

開挖

土釘和排水管

地錨

填土

材料 施工方法與功用

穩定樁 鋼管樁，長度為 508mm直徑H 型鋼250×255×14×14

1.將鋼管樁入岩，深度為 1.5m。2.H型鋼插入鋼管樁。3.樁頭使用水泥灌漿，防止腐蝕，增 加穩定度。4.間隔為 1.5m。

地錨 自由端 21m固定端長 8m角度為 30°

1.抑制穩定樁頭。2.間隔為 1.5m。

土釘 長度為 12m，角度為 30°

縱向和橫向間距為 1.5m 。

排水孔 直徑 75mm 防止地下水水位上漲，引起滲水。

傾斜管 量測穩定樁的變形

應變計 量測穩定樁應變的變化量和估算樁的彎曲應力的變化量。

水位計 量測不同高度的地下水位高度

上邊坡

下邊坡

穩定樁

地錨

高速公路施工平面概述圖

結果與討論

A-A 斷面各階段樁的變化量

No.37( 上邊坡 ) No.51( 下邊坡 )地錨

粉質黏土

風化岩

軟岩

崩積土

風化土壤

深度

變形量

最大變形量

上邊坡 No.51

A-A 斷面各階段樁的彎曲應力變化量

下邊坡

最大彎曲應力地錨

各階段樁的最大變化量

開挖階段

變形量明顯增加

下邊坡上邊坡

降雨和地下水對每個階段樁的最大變化量

開挖階段小於 0.5m

第一場

第二場

第三場

地下水

地下水

地下水累計雨量

時間

本研究使用 SLOPILE(v3.0) 進行邊坡穩定分析。

SLOPILE 利用無限邊坡的原理基於 Fellenius 和Bishop 簡化方法量測平面破壞和圓弧破壞。

邊坡穩定分析

SLOPILE 流程圖

分析數值和量測數值的比較

分析數值

量測數值

上邊坡 下邊坡

地錨

Dry condition

增加約0.3

Rainy cindition

F.S.

時間

安裝排樁後 F.S.>1.5 安裝排樁後 F.S.>1.2

穩定 穩定

結論• The deflection of piles was increased gradually as the reinforcement work processed. Also, the maximum deflection and bending stress of

piles were measured at the part of colluvial soils including the silty clay layer.

• The most critical stage among the reinforcement stages was the soil-nailing work stage. This increasing of pile deflection was influenced by the excavation before installing soil nails. 。

• The safety factor of the slope gradually tends to increase subjected to reinforcement stages. The safety factor was rapidly increased after installing piles in the upper part, and that was increased gradually in the lower part. The safety factors are satisfied with the allowable sta-ndard value in both dry and rainy conditions.

謝謝聆聽