第二章 文獻收集
2.3 集水區及臨水河岸整治案例
2.3.2 二部坑溪集水區整體規劃
1. 集水區簡介
二部坑溪集水區係屬陳有蘭溪上游流域，集水區面積分別為 二部坑溪 209 公頃及流籠坑溪 158 公頃。二部坑溪及流籠坑溪發 源於水里鄉郡坑村附近山區，二部坑溪主流長度由上游至台 21 線止約為 2.9 公里，集水區面積為 189 公頃，流籠坑溪主幹流長 度由上游至台 21 線止約為 2.1 公里，集水區面積約為 120 公頃。
2. 規劃設計理念
此集水區治理以災後復救為主要考量依據，治理方案優先次 序原則如下，
(1) 直接影響人命安全者為第一優先。
(2) 影響房舍、道路、橋梁等設施者為次之。
(3) 影響農田、農作物者為第三優先。
3. 整治對策彙整
將集水區流域略分為源頭區域、災害發生區、土砂輸送區及 淤積區與排洪導流區域等部分，分別就其主流與支流現況規劃整 治工項，彙整如表一，然因保全對象之優先順序及經費等因素之 考量，將此整體規劃分為四期施作。相關施工前後對照如圖六
整治前 整治後
圖六 溪溝輸送段整治前後對照圖
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2. 工程施作內容
以近自然工法為設計理念，於堤防前邊坡於平常洪水位以 下，設置多孔隙之箱型石籠及基礎，並於基腳前拋置大塊石堆以 穩固基礎，另於平常洪水位以上，設置土石籠及於其最頂層以植 草綠覆，堤頂設置石版及碎石之混合步道，並以木樁構築堤頂緣 木，以增加視覺上綠美化空間，堤防後邊坡除設計以植草綠覆護 坡外，另於水防道路兩側增設景觀綠帶，達保護河畔居民生命財 產安全之目的。(圖七)
堤防施工前
堤防施工後
圖七堤防施工前後對照圖
11 工業纖維(High Tenacity PET Industrial Fiber)用途包括輸送帶、輪 胎簾布、繩索、安全帶和水龍帶等。(經濟部技術處，2008) 工業 容量(Absorption Capacity)之活性碳過濾材與高離子吸附液體過 濾材。(經濟部技術處，2008)基於此項技術的概念，將應用於環
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抓拉強度 〔CNS13483-82〕ASTM D4632 抗拉強度 〔CNS13300-82〕ASTM D4595 抗穿刺強度 〔CNS14263-87〕ASTM D4833 迸裂強度 〔CNS5613-86〕 ASTM D3786 抗磨損強度 〔CNS14278-87〕ASTM D4886
抗撕裂強度 〔CNS13299-82〕ASTM D4533
註：
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表三 地工織物功能驗證項目彙整表
項目 規範依據(格網需求) 規範依據(織物需求) 單位面積重
CNS14279、
ASTM D5261
CNS14279、
ASTM D5261、
ISO 9864 寬幅抗張強度
CNS13300、ASTM D6637、GRI GG6、
EN ISO 10319
CNS 13300、
ASTM D4595、
GRI GT9 單肋條抗張強度 ASTM D6637、GRI GG1
結點強度試驗 GRI GG2 延伸率 CNS13300、
ASTM D6637、GRI GG1
CNS 13483、
ASTM D4632 施工損傷 ASTM D5818、
ISO 10722
ASTM D5818
潛變試驗
ASTM D5262、
EN ISO 13431
ASTM D5262、
GRI GG10、
EN ISO 13431 室內抗紫外線試
驗
ASTM D4355、
ASTM G154
CNS 9024、
ASTM D4355、
ASTM G154 例可供參考，其常應用的型態如 geobag、geomattress、geotube、
geocontainer等，其中不乏為國外廠商之專利商品與施工法，然有關 於國內之專利文獻彙整如表四所示。
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表四 國內專利案件內容概述彙整
專利名稱/編號 專利範圍
利用砂腸築堤的施工法 087114391
利用砂腸築堤的施工法，施工流程： 087214308
砂腸填充裝置，其中基座於對位置處設有軸座，成 錐形的填充筒係由二半筒體組成，較小圓徑處形成 封閉底部另一端為將大圓徑開口，該上、下筒於一 側面相互樞設，另一側設有數個扣合裝置。
堤防填砂袋 092136936
堤防填砂袋，包含本體由複數片所組成及相連各片 089218035
圓織砂管袋織改良其特徵為，該砂管布係以 P.P、
P.E等塑膠細條相互邊值而成，袋身為一體編織而 成，無車邊接縫。
水庫淤泥之再利用法 087121580
水庫淤泥之再利用法包含，將水庫淤泥於水庫中挖 出後，將淤泥裝入填方砂腸中，以臨粗砂及汙泥水
，可將填方砂腸載運至砂腸堆置場或堆疊至海邊當 作海場或填方材料之用。
套環式砂腸結構 087214307
套環式砂腸結構，其中可填充砂料的袋體一端為封 口端，另一端為開口端其特徵為，袋體的外側環繞 有數條直徑較大的吊帶。
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圖八 景觀石梯護岸
圖九 箱籠堆疊護岸
圖十 箱籠堆疊護岸施工
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3.2 大容積土石籠袋 大容積土石籠袋 大容積土石籠袋 大容積土石籠袋織造 織造 織造技術 織造 技術 技術研發 技術 研發 研發 研發
3.2.1 織造技術與產品構想織造技術與產品構想織造技術與產品構想織造技術與產品構想
常見的柔性地工合成材料生產程序為：抽絲、織造、成形、抗 UV處理、乾燥及成品包裝等，如圖十一所示，程序中成形部份可依 不同產品型態改變不同的織造方式而達成生產目標。
圖十一 地工合成材料生產程序示意圖
研發產品以地工織物為主要組成構造，然其自立性與抗潛變能力 不足以符合預設工程特性，故利用地工格網之抗拉強度以補足，使兩 者組成複合式材料，如圖十二、十三所示，此複合材料具有織物的透 水特性，當產品應用於集水區或河川清淤工程時亦可勝任。
然地工織物自立性與抗潛變性質不佳，故當土石籠袋內的填充物 含水量高時其變形量無法控制，因此結合地工格網取其抗張能力，以 提升產品的整體功能性。此構想符合經濟部技術處所提之「膜複合紡 織品技術」，唯本計畫之複合方式以縫合為主。
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圖十二 大容積土石籠袋複合式材料構想俯視及側視圖
圖十三 複合式材料縫合構想示意圖
3.2.2 施工特性施工特性構想與定型施工特性施工特性構想與定型構想與定型構想與定型
本產品顧及現場施工性與衡量國內山區道路交通運輸特性，構想 規劃新產品雛型，如圖十四，該產品於填充組立前應符合體積小、易 於搬運、收納，於填充組立後則以立方體形態呈現，以方便施工吊掛 與堆疊並可配合其他工程施作。
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圖十四 大容積土石籠袋產品雛形構想示意圖
3.3 研發 研發 研發 研發複合材料 複合材料 複合材料 複合材料樣品設計 樣品設計 樣品設計 樣品設計
3.3.1 邊坡沖刷防護複合材料邊坡沖刷防護複合材料邊坡沖刷防護複合材料邊坡沖刷防護複合材料
地形陡峻、地質構造複雜，造成崩塌的主要原因，再加上地震造 成土石鬆軟，使集水區上游遭遇颱風豪雨後，邊坡即發生大面積的崩 塌，此邊坡若不立即處理，將引發更大的崩塌或導致土石流災害。
通常這類邊坡的特性為坡度陡翹、土壤貧瘠、表土厚度小等特 性，植物自然生長不易，且坡度陡峭造成表面沖刷力大，目前常使用 的植生網毯、掛網植生等工法，無法發揮功能。
故本計畫利用立體編織的技術，有別於以往植生網毯僅侷限於平 面的設計，織造出 3D 的植生網毯，同時考量增加植生網的張力強度，
故利用地工格網與植生網間的差異性進行材料複合(圖十五)，創造出 新的材料特性與應用範圍，本新產品特點說明如下，
1. 具透性性及表面粗糙度。
2. 立體空間有利於植物根系發展。
3. 加強抗張能力適用於高陡邊坡。
4. 質輕，運輸便利。
5. 施工門檻低。
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常用植生網毯(蓆)
研發高強度立體植生網
（GN1）
研發高強度立體植生網
（GN2）
研發高強度立體植生網
（GN3）
圖十五 研發產品與既有產品對照圖 3.3.2 坡趾抗掏刷複合材料坡趾抗掏刷複合材料坡趾抗掏刷複合材料坡趾抗掏刷複合材料
近年來生態工法應用於河溪整治，最常使用於河岸抗沖刷護岸工 程之工項為箱籠堆疊護岸，利用卵石堆疊的自重以達到穩定河岸邊坡 的坡腳，同時應用其多孔性與粗糙度，達到透水特性並創造動植物生 態空間。
然箱籠所需使用之土石粒徑篩選嚴格，故對於清除河道淤積不能 發揮實質功能，若卵石材料由其他地區運入構築，則違反地就地取材 之生態理念。
故本計畫研發之材料應用地工織物的過濾、隔離特性，能有效區 隔土石中之粗細粒徑，並且具備泥水分離的特性，故能直接填充河川 淤積土石，唯其有變形量過大的缺點，因此利用地工格網與其進行複
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合改善此項特性，創造新材料的工程性質與應用範圍，同時研究團隊 亦考量山區施工地形與運輸特性因素，將研發產品特性定意如下。
(表五)
1. 具備透水特性、抗張力。
2. 承受張力後變形性小。
3. 運輸及施工便利性。
4. 不具困難的施工技術。
5. 整體構造可隨河川線型變化組合。
該產品以立方體呈現，主要考量要點為可用簡單的施工機具進行 施工吊掛、填充，提高施工的機動性與便利性，同時考慮河岸線形彎 曲不規則，以立方體沿著河道曲線進行排列堆疊組合，可減少大量挖 填修坡工程，進而達到臨水河岸坡趾與邊坡保護的功能。
表五 大型土石籠袋樣品示意暨功能特性說明表
新產品樣品示意圖例 功能特性說明
1. 質輕，易搬運、收納。
2. 特殊設計，未填充時可折疊 置。
3. 具機動性施工，符合救災時 效性。
1. 改善地工織物僅以平面鋪設之特性。
2. 保有織物阻隔及過濾功能，兼具抵抗變形之特性。
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25 47.75KN/m，橫向抗拉強度為 26.85KN/m，而延伸率特性縱向為 26.11%、橫向為 37.68%，材料複合後縱向抗拉強度 62.88KN/m、
橫向抗拉強度為 51.48KN/m，而延伸率縱向為 18.66%、橫向為 22.49%，（圖十六）由此數據可知，立體植生網複合材料，抗拉 強度縱向提升 31.6%，橫向提升 91.7%，而延伸率縱向降低 28.5%，
橫向降低 40.2%，故有效提升原有材料抗拉強度，並改善變形過 大之問題。
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圖十六 高強度立體植生網毯物理特性改善比較圖
2. 地工織布複合材料
利用縫合技術將 P.P 材質織布、PET 材質織布與地工格網有 效的緊密結合，（圖十七）並執行橫向、縱向抗拉強度試驗與延 伸率試驗，試驗過程 P.P 材質織布以標稱厚度 1.20mm 為試驗樣 本，PET 材質織布以標稱厚度 0.50mm 為試驗樣本，進行材料複 合前後，特性提升率的比較。
由試驗結果所示，材料複合前，P.P 材質織布縱向抗拉強度 為 99.53KN/m，橫向抗拉強度為 135.78KN/m，而延伸率特性縱 向為 24.51%、橫向為 18.69%，材料複合後該材料的縱向抗拉強 度 110.65KN/m、橫向抗拉強度 116.87KN/m，縱向延伸率試驗數 質為 15.99%、橫向延伸率為 10.82%，(圖十八) 由此數據可知，
此材料抗拉強度縱向提升 11%、橫向降低 14%，延伸率縱向降低 35%、橫向降低 42%，雖然強度有降低的趨勢仍有待改良相關因 素，但材料延伸率的控制為本材料的關鍵改良重點特性。
此材料抗拉強度縱向提升 11%、橫向降低 14%，延伸率縱向降低 35%、橫向降低 42%，雖然強度有降低的趨勢仍有待改良相關因 素，但材料延伸率的控制為本材料的關鍵改良重點特性。