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                         傳統邊坡穩定分析,多以暴雨時水位幾m漲昇,或在切片法中定義孔隙水壓比進行分析。除此之外,降雨時的滲流水,造成坡面土層從未飽和狀態變成飽和狀態,很有可能因為浸潤區在坡面造成潛在的滑動,此種破壞形式與地下水提升大為不同,破壞面為表面淺層。此種因表面降雨入滲飽和造成的滑動,還來不及因為降雨造成地下水位上升就造成的破壞,是傳統以地下水位幾m漲升所無法分析到破壞模式,反而是暴雨時最有可能產生的破壞模式。

        不飽和滲流須掌握土壤之不飽和土水特徵曲線,亦即飽和度與負孔隙水壓關係及飽和度與滲透係數比關係兩種曲線須由不飽和滲透試驗決定參數。過去須進行額外的不飽和滲透試驗才能進行分析,現在已有軟體內建各種土層的不飽和土水特徵曲線,而且是來自嚴謹的日本國土技術研究中心(JICE),分析者可先藉由內建的曲線進行不飽和滲流分析後,再將水位水壓狀態耦合到切片法或有限元素進行安全係數分析。

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進行有限元不飽和滲流-應力耦合分析結果:

降雨後地下水位尚未上升,但地表面局部飽和造成安全係數從1.7下降到1.525,是暴雨造成破壞的模式之一,亦即飽和區從表面隨降雨逐漸擴散到較深層,如未進行不飽和滲流-應力耦合分析無法找出此種破壞模式。

 

 

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不飽和滲流-應力耦合分析結果,尚可耦合到切片法進行分析

 

另外一種破壞模式,是降雨造成的地下水位漲升,也可利用滲流-應力耦合,來獲得地下水位漲升的高度。不同破壞模式,取決於降雨強度、時間、土層分布、滲透性大小及不飽和土水特徵曲線的排列組合,因此需要進行降雨不飽和滲流分析來協助決定最小安全係數。

 

 

如何進行此類不飽和降雨的邊坡穩定分析,已納入"一日學會業界常用的2D STABLE切片法、有限元法、降雨邊坡入滲之邊坡穩定分析方法!" 課程內容。

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