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南部國道沿線礫石層邊坡穩定工法之研究

為了解決古坑交流道南下的問題，作者鄭偉豐 這樣論述：

依據國道南部第二高速公路古坑系統交流道至梅山系統交流道現地調查所得結果，該路段主要地質為礫石。當初公路沿線礫石邊坡於設計階段時，採用了包括植生帶舖植工法及薄層噴植工法二種護坡工法，另部份邊坡高度較小之路段未予植生處理；由於此路段邊坡易受雨水侵蝕而形成侵蝕溝，並使其細粒料流失，造成邊坡植生效果不佳，所採用之護坡工法無法達到其預期之效果，本研究目的為建議適合之工法應用於現地礫石邊坡上，並探討邊坡之整體行為與穩定性。首先，進行相關文獻之整理，配合現地調查及相關案例(台中大坑、中二高清水至龍井段及中山高竹圍至三義段)之比較，利用極限平衡法(STABL 6)及數值分析法(FLAC 2D)兩種分析軟體，

針對南部國道礫石層邊坡之現況(平時、暴雨、地震)、現況影響因子(坡高、坡角、土壤摩擦角、凝聚力、地下水位)及邊坡保護工法(土釘埋設長度、傾角、水平間距、地下水位)等進行研究。藉由分析所得之結果，於南二高南下路段(277.8Km ~ 277.9Km)礫石邊坡上進行壓入式土釘工法及置入式土釘工法，配合植生網毯工程施作，並於現地規劃設置監測儀器，提供後續監測作業及邊坡穩定成效性分析之依據，可提供予南二高礫石路段養護與附近區域內重大工程之參考。本研究結果顯示：(1)配合礫石層之力學特性，考慮平時、暴雨及地震之影響，經STABL 6及FLAC分析結果得知，礫石邊坡之破壞面應為不規則淺層滑動或表面侵蝕滑動

，且暴雨狀態(地下水位因子)影響礫石邊坡穩定最大。(2)進行土釘工法分析得知，影響邊坡最大穩定因子為土釘長度，另土釘打設傾角方面，與邊坡坡角有絕對關係，應嚴格控制打設角度。(3)就分析軟體方面，因FLAC其考慮條件較完整，能獲得較經濟的結果，並可得邊坡表面及土釘兩端之位移量，故後續現地試驗規劃與設置均採用FLAC做為分析工具。(4)本研究提出以靜壓方式將圓鋼棒(D42)壓入礫石邊坡之壓入式土釘工法(新工法)，可避免傳統土釘打設時礫石土受到過大擾動，致降低內摩擦角之缺點，另可節省傳統土釘工程灌漿之費用及降低崩孔之危險等優點。(5)各工法配合邊坡上鋪設植生網毯，進行中層噴植植生，應可有效改善邊坡表

層受雨水之沖蝕等問題。