专讨二土石流冲击力对梳子坝基础之研究-国立中兴大学.pptVIP

懸臂式梳子壩結構受土石流巨礫撞擊產生扭力影響之研究 授課教授：陳文福 指導教授：段錦浩 報告者：陳奕銓 國立中興大學水土保持研究所二年級 7215專題討論(三)第二次報告 中華民國99年5月7日 * 未來發展 研究方法 文獻回顧 緒論 綱要 山坡地開發 控管成效不佳 * 文獻回顧 研究方法 未來發展 緒論 台灣坡地災害 地層活動頻繁 地形起伏劇烈 河短流急 降雨時空不均 近80%集中於梅雨及颱風季節 坡地遠高於平地 全球性氣候變遷 * 文獻回顧 研究方法 未來發展 緒論 土石流為目前台灣天然災害中對生命財產為害最大者，儼然成為土砂災害之代名詞，亦是現階段山坡地災害防治的重點項目。 以礫石型土石流在台灣溪谷中最為常見，故常於溪流上、中游段施作防砂壩等橫向構造物。 早年設計多以封閉式防砂壩為主，可近年來，社會對生態保育的意識逐漸抬頭，冀望在安全無虞的前提下，採用能兼顧溪流自然保育的生態工程，故目前多以透過性防砂壩取代傳統非透過性防砂壩。 * 文獻回顧 研究方法 未來發展 緒論 在水土保持手冊(2006)工程方法篇「懸臂式梳子壩設計例」中考量巨礫撞擊力、土壓力等外力造成對壩體之剪力與力矩。 Case4壩體上游土石流接近淤滿時巨礫撞擊。 相鄰之梳子(柱)於同一瞬間被撞擊之機率可視為零。 除面板為梳子(柱)外，趾版、踵版、止滑榫均為連續構造。 受一粒巨礫撞擊，可假設分散到三支梳子(柱)所受力的斷面寬。 探討問題： 其一假設壩體基礎為一連續構造時，是取決於基礎受外力作用下不發生破壞，而使受力能分散至周邊梳子(柱)。 當壩體基礎受力後而不發生破壞，使受力能分散至周邊梳子(柱)，而其影響有效範圍為何。 * 文獻回顧 研究方法 未來發展 緒論 建立梳子壩體受扭力的分析模式。 探討梳子壩受外力作用下，壩基礎受力傳遞有效範圍。 探討梳子壩基礎最經濟斷面，能達到最佳防災效果，並節省工程材料、經費。 * 緒論 研究方法 未來發展 文獻回顧 土石流定義： Johnson and Rodine（1984） 一個大型的波狀運動，沿著河谷順流而下，其中夾雜了許多固體的和流體的組成物質，在移動的過程中，少部分波的移動速度較快而覆蓋到前方流動的土石之上，造成不斷的重疊現象。 張立憲（1985） 土石流是由土石雨水混合成一流體之集體搬運，而流體中含有大礫石、細粒砂、流木等，以大礫石為頭部之滾動、滑動、跳躍向下運動。 黃宏斌等（1991） 土石流為土石與水之混合體，其運動型態為集體搬運；與水流沖刷河岸或河床沖淤之個別搬運不同。 綜上所論，土石流現象乃由泥砂、礫石和水等混合成體，透過重力作用產生集體運動，以波段形態向下游移動。 * 緒論 研究方法 未來發展 文獻回顧 土石流流動特性： 高橋保(1977) 說明土石流依流動特性可分為三種型態。 小橋澄治(1979) 土石流是由土石雨水混合成一流體之集體搬運，而流體中含有大礫石、細粒砂、流木等，以大礫石為頭部之滾動、滑動、跳躍向下運動。 蘆田和男、高橋保(1980) 土石流為土石與水之混合體，其運動型態為集體搬運；與水流沖刷河岸或河床沖淤之個別搬運不同。 詹錢登(2004)。 * 緒論 研究方法 未來發展 文獻回顧 土石流類型： 水土保持手冊(2006)工程方法篇 土石流依固體土砂材料來源及其起始運動位置將土石流發生概分為崩塌型土石流、潰壩（天然壩）型土石流、溪流沖刷型土石流、地滑型土石流及火山爆發型土石流五種類型。 池谷浩(1980) 依細粒料含量將土石流分類為礫石型土石流與泥流型土石流。 張石角(1983) 依據發生機制分為山谷型土石流及地滑型土石流。 周必凡(1991) 依土石流流體性質分為黏性土石流及稀性土石流。 研究方法 未來發展 文獻回顧 土石流流體衝擊力： 大致可分為以流體動壓理論所推導之理論式及水槽模型試驗、現地調查等方式透過統計方法整理出經驗式，另外尚有透過試驗方式進行理論式修訂。 巨礫撞擊力： 主要以彈性碰撞理論及依彈性碰撞理論推求之理論式為基礎，透過試驗結果進行修正 * 緒論 * 緒論 研究方法 未來發展 文獻回顧 防砂壩型式、適用範圍與優缺點(劉明山整理,2008)： 非透過性防砂壩主要為傳統式重力壩 透過性防砂壩目前較常使用的有切口型壩、梳子型壩、A字梳子型壩、立體式格子壩、水平透水柵。 懸臂式梳子壩可參考水土保持手冊(2006)，「懸臂式梳子壩設計例」，設計梳子壩時應檢討下列四種情形外力作用之安定穩定性： 壩體由空壩到土石流推擊。 淤滿後靜土石堆積狀態(加最大地震力)。 壩體上游土石流淤滿後土石流溢流。 壩體上游土石流接近淤滿時巨礫撞擊。 以上四種情況均須考慮梳子壩體之傾倒、滑動、壩基承載力之安全性檢討。 * 緒論 文獻回顧 未來發展 研究方法 本研究以梳子壩壩體上游土石流接近