加勁土壤結構

June 24, 2015

加勁土壤結構

加勁土壤結構一般可包括加勁擋土牆、加勁邊坡及加勁路堤等,是近三十年來土木工程界發展最為迅速的一支,不論理論與應用均已漸趨成熟。美、日、歐 各國採用加勁土壤結構甚為普遍,已逐步取代傳統式RC擋土牆,成為擋土結構之主流。而在道路工程方面亦可替代高架橋樑結構,消化多餘土方量及減少混凝土用量。其在高速公路護坡及路堤之應用所在多有,各式加勁土壤結構系統及加勁材料如雨後春筍般蓬勃發展。加勁土壤結構的應用不僅可大量減少施工經費、縮短工期、達成土方平衡、容許結構物較多變形及美觀等。在地震頻繁的臺灣,如能利用加勁土壤結構本身所具有的柔性,更能發揮其耐震特性。

台灣目前常用之加勁工法

加勁工法自引進國內之後,目前常用的工法有預鑄版塊式加勁擋土牆及回包式地工合成物加勁擋土牆兩種,茲分述如后(周南山,1998):

預鑄版塊式加勁擋土牆

利用相似的鋼筋格子做為加勁材料的加勁擋土牆為喬治亞州公路局於近年發展出的喬治亞州路堤加勁系統;台灣的北宜高速公路坪林附近和南二高的燕巢 附近的加勁擋土牆,就是採用喬治亞州路堤系統。

回包式地工合成物加勁擋土牆

以土包袋做為面層的加勁式擋土牆,台灣民間一般以加勁格網為主,因價格便宜施工快速,外觀又可植生綠美化。

加勁擋土牆與傳統鋼筋混凝土牆之比較

擋土牆的高度在5m以內,而且不需要較深的基礎時,加勁擋土牆與傳統鋼筋混凝土牆的造價相當,但加勁牆的景觀較佳,而且地震時的抗震性強,優點較 多。但如若牆高大於5m或是基礎土壤較差,需打設較深基礎時,因加勁牆是屬於柔性牆,不需加深基礎而明顯的佔了優勢。如果基礎土壤因為不均勻沉陷或是排水不良發生掏空時,此時多層水平排列的加勁材料就可發揮「跨橋效應」,使得不均勻沉陷的影響減至最小(周南山,1993)。然而加勁擋土牆系統所具備的三大優點:單位造價低,高耐震能力,及抗差異沉陷能力與地形配合度高,卻正符合台灣地區未來對擋土的要求(李維峰,2001)。

加勁工法之優點

加勁擋土結構近年來已成為擋土結構的主流,其主要的優點除了柔性耐震性佳與具經濟性外,更具備了可與景觀密切搭配的多元性,在工程界大力推動景觀 美化,甚或綠建築等概念時,加勁擋土結構不失為一項替代外觀單調冰冷且外型呆重的重力式擋土牆的美化工法。(李維峰,2002) 加勁擋土結構工法,牆面材及加勁材的特性,填土材的適用範圍等皆有極大的不同,各種不同工法的特性也不相同。而且可以了解到設計手法也跟著工法不同而不同的情況。加勁擋土結構工法具有與以往的擋土牆不同的特性,如能將這些特性充分適才適所運用的話,對今後廣大的擋土工法將會有更大的幫助(蔡鴻臚,1999)。

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