梳子壩所受土石流衝擊力之研究

Abstract

台灣地區山坡地大量開發，嚴重影響水土保持，每遇颱風豪雨，脆弱 之山坡地常會造成土石流之災害，因此嚴重影響人民生命財產安全，所以 防治土石流已是刻不容緩之問題。本研究取材於中橫公路119K關原橋附近 區域之板岩崩積層。以等重量代替法模擬現地級配；採擬以現有之流體動 壓理論為基礎，配合土壤力學之Coulomb主動土壓力理論分析結果顯示： 在相同狀況比較下，不同型式壩體所受衝擊力及其防治土石流之功效，主 要受L/Dmax比值之變化所影響。當L/Dmax每增加1時，衝擊應力約降低7％ ；而L/Dmax太大或太小對防治效果皆有不良影響，當L/Dmax接近1.5時， 梳子壩攔阻並分離粗礫石群之防治效果最佳。分析結果獲得，不同型式壩 體所受最大衝擊應力P（L/Dmax）之合理推估為 P(L/Dmax)= [1.2342-0.0366(L/Dmax)](2bh(rm/g)u^2+KarH)式中Ka為Coulomb主動土 壓力係數 r為堆積層單位重（kg/m3） b為土石流寬度與單位寬度之 比值 L為壩體型式之狹縫間距（m） u為土石流波速（m/sec） Dmax為 材料級配之最大粒徑（m）h為土石流前端波高（m） rm土石流單位重（ kg/m3） H為堆積層厚度（m）