《密度對於邊坡穩定性與變形行為之敏感度分析—以FLAC3D數值模擬為例》
- 課程名稱: 坡地工程
- 團隊成員: 土木3A-1111451009蔡舜宇、1111451008郭宇恆、1111451014林峻宇、1111451015李思賢同學
本研究以FLAC3D三維數值分析軟體,針對土壤密度(Density)對坡地穩定性與變形行為之影響進行敏感度分析。於建模過程中,依據現地條件設定邊界及材料參數,並將密度設定自1830 kg/m³起,每次遞增30 kg/m³,至2100 kg/m³,總計完成十組模擬,以系統性探討密度變化對坡體行為的影響。
變形行為分析顯示,坡體最大變形量隨密度變化呈現M字型分布。於低密度區間(1830~1890 kg/m³),變形量異常增大,主要歸因於材料參數設定於該範圍內對剛性與穩定性的影響,導致坡體結構易於產生過度變形。而於高密度區間(2040~2100 kg/m³),同樣出現不合理的變形量異常,經分析確認為模型邊界設置過小所致,限制了變形能量的有效傳遞與擴散,產生明顯的邊界效應。相較之下,中間密度區間(1920~2010 kg/m³)坡體變形量趨於穩定,顯示該範圍內模擬結果較為合理,反映材料物理性質與邊界條件設置的適切性。
在坡地穩定性方面,模擬結果顯示,隨著土壤密度增加,坡體自重亦隨之提高,導致滑動潛能上升,整體安全係數(Factor of Safety, FOS)呈現明顯線性下降趨勢。此結果顯示自重在邊坡穩定性評估中之關鍵角色,密度參數的合理設定對於安全評估具有直接且顯著的影響。
坡地工程