交通道路及橋墩遭受土石流衝擊之對策研究(3/4)

　　過去相關單位在設計山區跨河道路及橋樑時，僅考量溪流洪水之水位及流速，並未充分考量洪水現象差異頗大之土石流衝擊效應，在路堤、橋墩結構型式及材料選用方面對於如何強化結構設計及選用加勁材料等橋樑主體改善對策則並未深入探討。有鑒於此，本計畫擬訂四年研究期間，透過數值模擬分析工具，深入了解橋涵及橋墩受土石流衝擊破壞成因及規模程度，並檢討現有設計準則，進而提出未來強化結構設計及加勁材料選用等橋樑主體改善對策，以作為公路主管機關規劃設計山區道路橋樑時之參考。本研究依據桃芝颱風及敏督利颱風期間之災情分析可知，道路橋樑受洪水或土石流衝擊損毀案例多數集中於南投縣陳有蘭溪流域台21線及臺中縣大甲溪流域台8線兩處集水區。而研究中顯示，陳有蘭溪流域之土石流災害歷史豐富，土石流再發潛勢高，跨河橋樑結構類型具代表性，且基於交通可及性及橋樑結構之毀損規模，因此，本計畫將由陳有蘭溪流域台21線進行研究地點之篩選。本合作計畫全期預計以四年時間完成，第一年(96年度)已先針對土石流之相關文獻、研究報告及災損案例進行收集整理，並進一步探討相關土石流之分析理論與方法，另外，也針對研究區域內之水文、地文及設施結構物資料進行收集整理。第二年(97年度)主要工作為針對跨河構造物對土石流流動過程影響之模擬分析，其分析結果包括堆積深度、流動速度及淹沒範圍等情形，並以FLO-2D 模擬結果，利用國內外學者所提出理論式進行衝擊力估算，作為後續形變模擬分析之用。本計畫第三年(98年度)主要工作為針對橋墩受衝擊力及淘刷影響之形變模擬分析，但因后豐大橋斷橋事件，交通部運輸研究所為配合政策需求，於本年度增加橋梁抵抗洪流沖刷之相關對策研究，但礙於經費與時間因素，僅對公路總局過去的相關研究成果做彙整探討，並提出初步的加固補強方案。