SSA 邊坡穩定分析・改版紀錄
邊坡已經在動，接下來怎麼算
SSA 從傾斜管一路算到計算書
9 月介紹 SSA 時，它主要做一件事，自動找出安全係數最小的滑動面。兩個月後，它能把傾斜管、崩崖與觀測水位放進分析，反算土壤參數，設計補強與擋土牆，最後輸出送審用的計算書。
搜尋找到的是最危險的滑動面，現地資料指出的是正在動的那一條。
01搜尋找到的，不一定是正在動的那一條
上一篇〈不必先猜滑動面在哪裡〉介紹的是 SSA 的核心。它用動態規劃逐段搜尋，不必先假設圓弧，就能找出安全係數最小的臨界滑動面。
實務上常遇到另一種情況。颱風過後，坡頂裂了一道縫，坡趾開始隆起，邊坡已經在動。這時手上通常有更多資料，包括地表的裂縫與隆起、傾斜管讀數、崩塌後的測量和鑽孔水位。
自動搜尋找到的，是在你假設的參數下最危險的那一條。現場正在滑的那一條，可能更深，位置也不同。這次改版的重點，就是讓分析跟著現地資料走。
文中數字都來自使用手冊的教學案例。這是一處坡高約 12.5 m 的道路上邊坡，表層是 4 到 6 m 的崩積層，下方為風化岩與岩盤，坡頂有道路。參數為假設值，僅供說明操作。
02地表跡象與傾斜管，把滑動面釘住
坡頂的裂縫是崩崖，坡趾的隆起是滑動體被擠出的地方，這兩處標出了滑動面的兩端。在「剖面」頁的滑動面控制點限制坡趾出口與坡頂入口的範圍，重新計算後，滑動面兩端都落在範圍內，Fs 為 1.319。
兩端固定了，中間仍可淺可深，深度要靠地下資料決定。假設坡腰的傾斜管 BH-1 在地表下 8 m 量到明顯剪動，把它設成控制點，輸入位置 28 m、深度 8 m、容許誤差 0.3 m，搜尋就只接受通過這個位置的滑動面。
奇怪的是，這條滑動面的 Fs 是 1.672，比自由搜尋的 1.318 高出許多，邊坡卻明明在動。這表示現地強度比假設的低，或水位比假設的高。答案要靠反算。
03反算，崩塌當下 Fs 約等於 1
邊坡如果已經崩塌，反而多了一個很有價值的條件。崩塌那一刻的 Fs 約等於 1。
先把崩塌面放進「指定滑動面」，再把地下水位改成崩塌當時的高水位，本例比剖面水位高 2 m。試算得到 Fs 1.069，仍大於 1，代表假設的強度偏高。在「設定」頁的反算分析選擇摩擦角，目標 Fs 設為 1，程式以二分法求得崩積層的 φ′ 為 26.12°，比原本假設的 28° 低。
反算結果高度依賴假設的水位、單位重與計算方法。設計時要沿用反算時的方法與水位條件，否則反算就失去大半意義。
04分層水壓，同一個剖面有兩種水位
不同地層的水頭常常不一樣。崩積層裡是一般的地下水，下方的風化岩卻可能是受壓含水層。本例假設鑽孔 BH-2 在風化岩量到的水頭接近地表，到了坡趾甚至高於地表。
現在可以在剖面上新增水壓線，再到「土層」頁指定風化岩改用這條線，崩積層仍用地下水位，各層各用各的水頭。重新計算後，滑動面切進風化岩，最大深度由 5.9 m 變成 8.6 m，Fs 降到 1.259。
沒有水位資料，或規範以孔隙水壓比表示填方與棄土場的水壓時，也可以改用 ru。
05補強、擋土牆與特殊條件
找到滑動面之後，下一步是設計。補強構件從原本的土釘、地錨，擴充到抑止樁、微型樁與地工合成材。教學案例中，8 支 6 m 土釘只把 Fs 從 1.318 提高到 1.361，因為多數土釘伸出滑動面的長度太短，拉拔力有限。改成 9 m 後，Fs 提高到 1.599。
規範還要求暴雨與地震情境。「檢核」頁預設常時、暴雨、地震三種情境，要求安全係數依水土保持技術規範第 73 條分別為 1.5、1.2、1.1，一次算完。本例三種情境為 1.599、1.323、1.129，全部符合。
擋土牆有獨立的頁面，可以檢核重力式、懸臂式與扶壁式擋土牆的滑動、傾倒、偏心與承載力。坡趾那座重力式擋土牆在地震時的滑動安全係數只有 1.12，牆前道路下有 1 m 根入，計入被動土壓後提高到 1.35。整體穩定方面，擋土牆的壓腳效果讓常時 Fs 再升到 1.705。
滑動面太深、土釘夠不到的地滑，可以改用抑止樁。程式依日本《地すべり防止技術指針》求出把 Fs 提高到 1.5 所需的必要抑止力，本例為每公尺 173.9 kN，再逐項檢核彎曲應力、剪應力、根入長度與地盤降伏。
河道旁的邊坡，只要把水位線畫到地表以上，就會自動視為坡外積水。坡頂若有張力裂縫，可依 Rankine 公式計算深度，並設定裂縫是否充水。坡趾積水 3 m、坡內水位上升，再加上充水的裂縫，本例的 Fs 由 1.318 降到 1.117。
06算出來的數字，能不能信
上一篇提到 SSA 只有簡易 Janbu 法，嚴密法要用其他軟體驗證。這次加入了 Spencer 法與 Morgenstern–Price 法，兩者同時滿足力與力矩平衡。選用嚴密法時，程式先以簡易 Janbu 法找出臨界滑動面，再移動滑動面的節點與兩端，讓所選方法的 Fs 最小。本例 Spencer 法為 1.429，M–P 法為 1.421，都高於簡易 Janbu 法的 1.318，未修正的簡易 Janbu 法確實偏保守。
手上有舊報告時，可以輸入圓心與半徑，重算同一個圓弧。兩邊的數字若有差異，多半出在計算方法、孔隙水壓的算法或切片數這三處。
「說明」頁的驗證報告，會以當版的計算核心在瀏覽器裡重算全部驗證考題，包含閉合解、Fredlund and Krahn (1977)、ACADS 標準考題、補強構件、鋼管樁計算例與擋土牆外部穩定。目前 146 項全部通過，約需 3 分鐘，報告可下載 Word 或列印為 PDF，作為送審時的程式驗證文件。
分析完成後，「檢核」頁可以直接輸出 Word 或 PDF 計算書，內容包含輸入參數、擋土牆外部穩定、臨界滑動面與切片明細，以及各情境的檢核總表。
07手冊、影片，以及還做不到的事
為了讓第一次使用的人也能上手，這次一併完成了使用手冊與教學影片。手冊有中文、英文、日文三種版本，第一篇以同一個道路邊坡為例，從輸入地形一路做到計算書，第二篇依使用情況介紹控制點、反算、分層水壓等進階功能。各章的範例檔都能直接匯入。
SSA 網頁版 cychen59.github.io/ssa-slope-stability
教學影片 前導／第一集 入門教學／第二集 現地資料／第三集 特殊條件與可信度
建議先看第一集，再照著手冊第 1 到 8 章操作一次。
SSA 是二維極限平衡分析，不做滲流分析，孔隙水壓由水位線或 ru 計算。坡外積水以靜水壓處理，不含水位驟降產生的超額孔隙水壓。擋土牆只檢核外部穩定，牆身與底版的結構強度要另外設計。
計算結果僅供參考，工程判斷與設計仍應由專業技師依現地調查與相關規範負責。
和上一篇一樣，這兩個月的改版也是和 Claude Opus 5.5 一起完成的。從加入嚴密法、擋土牆，到逐章截圖的使用手冊與三集影片的字幕，都是一邊試算、一邊比對文獻、一邊修正出來的。
從找到滑動面，到交出計算書
從只有簡易 Janbu 法，到三種方法並列比對；從自由搜尋，到讓滑動面通過傾斜管的剪動位置；從單一地下水位，到各層各用各的水頭；從一個 Fs，到能送審的計算書與 146 項驗證。
搜尋找到的是最危險的滑動面，現地資料指出的是正在動的那一條。這次改版，就是讓這兩者在同一個畫面裡對得起來。
文中數值為 SSA v2.10.2（2026-11-01）使用手冊教學案例的計算結果，參數為假設值，僅供說明操作。
相關文章〈不必先猜滑動面在哪裡，SSA 邊坡穩定分析免費網頁版一鍵解決〉（2026-09-28）。
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