邊坡穩定分析方法之不確定性

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郭易方查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

邊坡穩定分析方法之不確定性
(Uncertainty of slope stability analysis methods)

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摘要(中)

國內與邊坡穩定相關之規範多以整體安全係數作為考量之依據，但因並未詳細要求安全係數之分析過程，每當發生災害時，便容易由此產生爭議。傳統用於分析上的極限平衡法可快速得到一潛在滑動面與安全係數，至今仍為工程界所信賴，但因切片法各有不同假設，使用時需仰賴工程師本身之經驗與素養判斷。本文採不同商用程式、切片法與搜尋方法，針對不同實際案例與設計邊坡進行一系列之極限平衡法分析。以43組簡單設計邊坡、自然邊坡與土石壩案例，指出分析過程之注意事項，並就造成不確定性之三種因素作探討。
研究結果顯示，分析圓弧滑動面時，商用程式有最明顯的影響效果，搜尋方法次之，而切片法造成之影響最具規律而得以預測；分析非圓弧滑動面時，則須考慮搜尋方法與切片法對該案例之適用性，篩選掉異常條件後再行討論。

摘要(英)

The norms related to slope stability in Taiwan are generally based on the overall factor of safety, but the analysis process for safety factor is not required in detail. Whenever a disaster coming, it is easy to be controversial. Conventional limit equilibrium method for analysis can quickly get a potential surface and factor of safety. It’s still trusted by the engineering community. Engineers need to rely on their experience, because these methods of slices have different assumptions. In this paper, a series analysis for 43 cases by limit equilibrium method. Different commercial program, search method and method of slices are used to analyze simple slopes, natural slopes, and embankment dam. Points out the emphasis of the analysis process, and discusses the three factors that cause the uncertainty.
The results show that the commercial program has the most significant effect on the analysis of the circular sliding surface, and search method is second. The influence of the slicing method is the most regular and predictable. When analyzing the non-circular surface, applicability of search methods and method of slices for the case needs to be considered.

關鍵字(中)

★ 邊坡穩定分析
★ GSTABL7
★ Slide6.0
★ GeoStudio2007
★ 搜尋方法
★ 切片法
★ 邊坡案例分析統計

關鍵字(英)

★ Analysis of slope stability
★ GSTABL7
★ Slide6.0
★ GeoStudio2007
★ Search methods
★ Method of slices
★ Analysis and statistic of slope-case

論文目次

第一章緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 研究方法與內容 2
1-3 論文架構 4
第二章文獻回顧 5
2-1 邊坡破壞模式 5
2-2 極限平衡法 6
2-2-1 無限邊坡 7
2-2-2 平面滑動 8
2-2-3 圓弧滑動 9
2-2-4 切片法 10
2-3 有限元素法 10
2-4 切片法簡介 11
2-4-1 Ordinary/Fellenius法 13
2-4-2 Bishop簡化法 15
2-4-3 Lowe-Karafiath法 16
2-4-4 Morgenstern-Price法 17
2-4-5 Spencer法 18
2-4-6 Janbu簡化法 21
2-4-7 Janbu嚴謹法 21
2-4-8 General Limit Equilibrium (GLE)法 24
2-5 機率推估法 25
2-6 文獻回顧 25
第三章研究方法 29
3-1 商用程式簡介 29
3-1-1 GSTABL7程式介紹 29
3-1-2 Slide6.0程式介紹 30
3-1-3 GeoStudio2007程式介紹 31
3-2 搜尋方法簡介 32
3-2-1 圓弧滑動面之搜尋方法 33
3-2-2 非圓弧滑動面之搜尋方法 36
3-3 邊坡穩定案例分析 38
3-3-1 研究案例 38
3-3-2 分析流程 38
3-3-3 模型輸入參數 39
3-3-4 指定滑動面分析 40
3-3-5 簡單設計邊坡模型 41
3-3-6 自然邊坡模型 45
3-3-7 土石壩模型 48
第四章數值分析結果與討論 50
4-1 指定滑動面分析結果 50
4-1-1 商用程式之可靠性評估 50
4-1-2 最小切片寬度造成之影響 50
4-2 簡單設計邊坡模型分析 52
4-2-1 發生位置v.s. Taylor解 52
4-2-2 分析結果v.s.Taylor解 58
4-3 示範案例分析結果 63
4-3-1 簡單設計邊坡 63
4-3-2 自然邊坡 69
4-3-3 土石壩 72
4-3-1 非圓弧滑動面－自然邊坡 74
4-4 整體案例分析結果 77
4-5 正規化案例統計 80
4-6 分析方法影響 86
4-6-1 商用程式造成之影響 86
4-6-2 切片法造成之影響 92
4-6-3 搜尋方法造成之影響 98
第五章結論與建議 104
5-1 結論 104
5-2 建議 106
參考文獻 108
附錄A 案例剖面、參數與分析結果 112

參考文獻

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8. 中興工程顧問股份有限公司，「日月潭水庫第3次整體安全評估－綜合報告(修正版)」，台灣電力公司研究報告，(2010)。
9. 中興工程顧問股份有限公司，「南化水庫安全檢查及監測分析委託技術服務－南化水庫監測資料分析總報告」，台灣自來水公司研究報告，(2012)。
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指導教授

黃俊鴻、鍾明劍(Jun-Hong Huang Ming-Jian Zhong)

審核日期

2017-1-24

推文