破壞模式與可用之非破壞檢測法對應表建立

於 95 年計畫中，以壩體非破壞性檢測可行方法應具有之六項重 點特性：1.實驗方法為非破壞性、2.檢測深度具穿透性、3.檢測體積 具代表性、4.所測的物理量具應用性、5.檢測點具可重複性、6.施作 過程具簡易性，做為考量，在考量壩體尺度與檢測效益後，擇選出五 種非破壞性檢測方法：折射震測、表面波震測、透地雷達、電阻探測 以及自然電位法。針對上述施測方法結果所能提供之資訊整理成表

5.4所示。由表中可知，折射震測與表面波震測可提供壓力波速做為

透過監測的管理以期能有及早發現的。

2. 因混凝土材料衰減、工程性質不足、澆置作業不當及結構結 構接縫與防水作業處理不當造成之壩體本身滲漏或管湧。當壩體開始 有滲露或管湧之情形時，水將在非設計區內之壩體存在，由於水與混 凝土之電學性質差異甚大，將顯著影響壩體之電學性質。而上述五種 造成破壞之因素會對壩體材料本身力學表現造成影響，因此亦會反應 至應力波速的異常上。

3. 因溢洪道上障礙或設計容量不當所導致之溢流造成壩趾基礎 侵蝕或壩座沖刷掏空。壩趾或壩座受到衝刷後會產生孔洞存在以及該 處材料密度之變化，此二物理性質的改變將反應至應力波速的表現 上，此外，產生孔洞或密度鬆散處將受到水的侵入而改變其電學性質 造成異常現象。

4. 因透水層、可溶性夾層或岩層的不連續面所造成之基礎管湧 或滲漏。水的侵入會造成地層電學性質分佈的改變，而管湧與滲露的 產生將在透水層造成鬆散帶、於可溶性夾層造成孔洞，使得地層之應 力波速亦有變化情形產生。

5. 沿基礎軟弱不連續面之滑動。此一破壞模式並不造成地層材 料性質(電學或力學性質)的改變，其為本來存在之潛在問題。軟弱不 連續面的滑動可透過監測的方式偵測得知。

土石壩主要之潛在破壞模式有八種：

1. 因溢洪道上障礙、設計容量不當或沉陷所導致之溢流造成土 石壩體侵蝕。此種壩體破壞模式反應在其物理量上的變化對於非破壞 性檢測方法而言並不明顯，應透過監測的管理以期能有及早發現的。

2. 因溢洪道破壞、輸水管線破壞變形造成之管湧或滲漏及基礎 破壞造成之土石壩侵蝕。壩體受到侵蝕將會產生孔洞與壩體材料密度 的變化，直接影響其應力波速的表現，於管湧或滲露發生時之土石鬆 散帶亦會影響，可使用表面波震測檢驗；又水於侵蝕過程或發生管 湧、滲漏時侵入至壩體，水之電學性質與土石差異大，將會產生異常 之電學性質變化，可使用電阻法、電磁法或透地雷達檢測。

3. 沿出水導管、壩座界面、混凝土接觸面滲露或管湧；壩體本 身集中式管湧。水的存在將造成該處電學性質有明顯異常現象，可採 用電阻法、電磁法或自然電位法；又若有管湧情形將會使該處土石鬆 散，造成應力波速變化，可採用表面波震測法檢驗。

4. 因透水層、可溶性夾層或岩層的不連續面所造成之基礎管湧 或滲漏。水的侵入會造成地層電學性質分佈的改變，可使用電阻法、

電磁法、自然電位法或透地雷達；而管湧與滲露的產生將在透水層造 成鬆散帶、於可溶性夾層造成孔洞，使得地層之應力波速亦有變化情 形產生，可使用折射震測或表面波震測檢驗。

5. 因陡坡、滲流壓力及大量降水所造成之壩體滑動。此一問題 需透過水壓觀測及穩定分析評估，無法以檢測方式檢測可能異常之物 理量。

6. 沿基礎中黏土裂縫或斷層之壩體滑動。此一破壞模式並不造 成地層材料性質(電學或力學性質)的改變，其為本來存在之潛在問 題。軟弱不連續面的滑動可透過監測的方式偵測得知。

7. 差異沉陷造成之裂縫。可由應力波速了解地層勁度的分佈，

了解差異沈陷的可能性，於此可使用表面波震測法；此外，裂縫的存 在會影響該區域地層之電學性質，可使用電阻法、電磁法或地雷達。

8. 土壤液化。土壤液化與土石之鬆散程度有關，可使用表面波 震測獲得剪力波速資訊加以分析。由表中可知，除少部份因沿著不連 續面滑動以及水壓增加所存在之潛在破壞模式外，大部份都有相對應 之檢測方法可供使用。透過非破壞性檢測之造影能力可協助管理人員 有效獲得需加以處理的位置與可能之危害程度。

整合表5.4與表 5.5的結果並考量檢測法之適用性，便可得到評估 方法雛形流程中第一階段所需的破壞模式與可用之非破壞檢測法對 應表，如表5.6所示。

表5.5 混凝土壩與土石壩潛在破壞模式

表5.6 破壞模式與可用之非破壞檢測法對應表