混凝土壩體實際應用案例

本年度現地施測案例之混凝土壩體包括石門水庫溢洪道廊道，大觀發 電廠溢洪道廊道與石岡壩 9 號閘門溢洪道。

1.石岡壩溢洪道 9 號閘門

石岡壩為本計畫新增的試驗場址，石岡壩位於大甲溪下游，肩負著大 台中地區民生用水的重責，石岡壩由前經濟部水資源統一規劃委員會於民 國 48 年提議興建要，於民國 63 年 10 月 31 日開工，民國 66 年 10 月 15 日 完工，原工作計畫內容規劃於 921 地震後受到破壞的場址，經現勘後該位 置已規劃成地震公園，本團隊經過與水庫管理單位工程師會勘後，決定於 溢洪道 9 號閘門進行施測，溢洪道多處坡面受到 921 地震影響，造成壩體 混凝土產生裂縫，石岡壩管理單位以環氧樹脂砂漿作修補，有明顯的修補 痕跡，如圖 4.55 所示，測線配置將會通過修補區域，來討論修補區域介面 之間是否有異常情形。

圖 4.55 石岡壩 9 號閘門溢洪道修補情形與測線位置

施測結果如圖 4.57 所示，而相關的施測參數如表 4.14 所示，閘門間的 寬度 12m，測線通過修補區域，從第 5 個電極（2m）至第 13 個電極（6m）

處，如圖 4.57 虛線框處，現地施測情形如圖 4.56 所示。施測結果表面至下 方約 0.4m 處為高電阻值（300Ohm-m 以上），顯示溢洪道表面混凝土完整，

且無滲漏之虞；而修補區域表面至下方 1m 處為高電阻值（300Ohm-m 以 上），顯示以環氧樹指修補區的深度較深，而在測線 4m 處有較低電阻率（約 100Ohm-m）的區域介於高電阻值之間，經由現場目視該區域表面有沈陷的 情形，推測此區域修補不完全，建議應以其他人工方式進行檢查，例如以 高頻率的透地雷達進行檢測，確認破壞區域後再進行修補沈陷，另外於 0.3m 以下為低電阻值，應受到混凝土下方 0.2m 處以間距 0.3m 的配筋所影響，

電流過於集中於此層中，造成下方解析能力不足。

表 4.14 石岡壩溢洪道 9 號閘門測線施測參數 測線名稱 溢洪道 9 號閘門

電極間距 m 0.5m 電極數目 24 支 測線展距 m 11.5m

施測方式 Dipole-Dipole、Wenner、Wenner-Schlumberger

圖 4.56 石岡壩溢洪道 9 號閘門施測情形

圖 4.57 石岡壩溢洪道 9 號閘門地電阻影像剖面-Wenner

2.大觀發電廠溢洪道廊道

由前期經濟部委託之「水庫安全監測問題評析與非破壞性檢測技術應 用之研究」，顯示出「非破壞式電極」於混凝土材料上施作的高度潛力，但 因所收錄的資料標準偏差變異較大，造成反算後的誤差較大，因此在改良

「非破壞式電極」後，於廊道重新檢測，藉此並可以比對去年度檢測後至 今的變化。

施測結果如圖 4.59 所示，而相關的施測參數如表 4.15 所示，本次試驗 的目的是利用改良後的「非破壞式電極」進行施測，測線位置與去年度計 畫相同，預期來討論是否改進混凝土廊道的施測結果，初步由擬似電阻率 剖面來判斷量測結果是否有一致性，如圖 4.58 所示，量測得的擬似電阻率 剖面先進行資料處理，將不良點予以剔除，因此擬似電阻率剖面在邊界處 會呈現鋸齒狀的圖形，結果顯示在測線 12m 處有電阻值的變化，電阻值略

比周遭高，剖面其他趨勢也具有一致性。而在原始資料最大標準偏差部分 如表 4.16 所示，採用改良後的「非破壞式電極」進行施測的最大標準偏差 為 42.408％，相較低於去年度的 71.190％，顯示有提高原始資料的品質提 升。

反算後的結果如圖 4.59 所示，電阻率的分佈趨勢大致相同，在測線 12m 處受到施工縫不連續的影響，產生高電阻值區域，本次施測時廊道依舊相 當潮濕，受到保護層下方鋼筋與廊道潮濕的影響，因此在側壁其他位置仍 呈現低電阻值分佈，其趨勢具有一致性。若從反算後的均方根誤差來解釋 剖面的可信度，如表 4.16 所示，今年度反算後的誤差量為 18.2％，略低於 去年度 18.6％，但反算後誤差量的進步幅度較小。由於廊道的材料在表層 有鋼筋與混凝土材料，具有強烈的邊界變化，因此原始資料與反算後的誤 差量雖然所有改善，但仍舊偏大。

表 4.15 大觀電廠廊道測線施測參數

測線名稱 大觀電廠廊道

電極間距 m 1m 電極數目 24 支 測線展距 m 23m

施測方式 Dipole-Dipole、Wenner、Wenner-Schlumberger

圖 4.58 2005 年與 2006 年大觀電廠廊道測線擬似電阻率剖面比較

圖 4.59 2005 年與 2006 年大觀電廠廊道測線地電阻剖面比較

表 4.16 2005 年與 2006 年大觀發電廠溢洪道廊道施測結果比較 年 度 排 列 方 式 最大標準偏差

(%)

反算後誤差 RMS 2005 年 Wenner-

Schlumberger

71.190 18.6 2006 年 Wenner-

Schlumberger

42.408 18.2

3.石門水庫溢洪道廊道 為 114.464％，雖然資料點的差異性仍較大，但已遠小於去年度的 210.767

％，顯示改良施測後對資料品質有所幫助。

施測方式 Dipole-Dipole、Wenner、Wenner-Schlumberger

圖 4.60 2005 年與 2006 年石門水庫溢洪道廊道擬似電阻率剖面比較

圖 4.61 2005 年與 2006 年石門水庫溢洪道廊道測線地電阻剖面比較

表 4.18 2005 年與 2006 年石門水庫溢洪道施測結果比較 年 度 排 列 方 式 最大標準偏差

(%)

反算後誤差 RMS 2005 年 Wenner 210.767 32.6 2006 年 Wenner 114.464 23.8