補強工法－河床穩定工法

對河床進行保護，主要以攔砂方式防止河床下降，間接保護橋 基。河床遭刷深時，若承載能力及強度尚符合需求，為免日後沖刷越 深，造成承載能力及強度不足，可採用本法。一般多於上游設置壩堤，

下游設置攔砂堰、潛堰固床工等制水設備。

一、柔性攔砂堰工法

柔性攔砂堰或潛堰固床工（含消能工）工法（圖 3.4.1）：使用 相當多之巨大混凝土長方塊（邊長一般介於2 至 5 公尺），於橋梁下 游不遠處跨溪河築建，採相鄰兩列交錯排開混凝土塊間以鋼筋連結，

其中間隙再以卵石回填方式部設排置，使其兼具固床工之功用，惟混 凝土塊最後一列的下游側尚需設置相當規模之消能工。

一般混凝土塊之最上游側參考頂面高程比主河道（或深槽區）河 床高程高出數公尺然後上游至下游各列混凝土頂面高層大多採逐階 下降以利減消水流動能，本工法施作後，由於在洪水沖過程中可允許 混凝土塊的局部變位或傾斜，利用巨積型陣列式混凝土塊的阻擋作

而達到暨固床又保護橋基的目的。

另由於高出原刷深河床數公尺之混凝土塊陣列佈設後，下游側勢 必跌水沖刷，而掏深下游側的河床或向源侵蝕造成攔砂堰的崩壞毀 損，有鑑於此，一般在攔砂堰的下游帶狀區域內尚佈設有底層之地工 織布、中間層之回填卵石及上層之蜂巢塊與鼎塊的消能工。

圖3.4.1 柔性攔砂堰或潛堰固床工（含消能工）工法示意圖

（高速公路局，2000）

二、剛性攔砂堰(含消能工)工法

剛性攔砂堰（含消能工）工法係利用基樁深入河床用以支撐上部 之（鋼筋）混凝土結構物的重量，或係直接開挖河床將堰基座落於較 深層或堅硬的河床上而後再構築堰身。

一般興築的位置大多是位在橋梁的下游側，由於施作剛性堰之費 用相對高昂，除非是在不寬的溪流中橫跨整個寬度施建，否則在較大 流域之寛廣河道內僅在深槽區及其附近興築一段長度，兩端再鋪設導 流牆或護坡工。

剛性攔砂堰依據採用之基礎形式在設計上大致分為：（1）基樁 式；（2）重力式，較為明顯之兩種類型，圖 3.4.2 為剛性攔砂堰工法 之示意圖。

所謂的基樁式即是在主要的剛性壩體是以樁基礎作支撐，並配合 其他工法進行消能及保護壩體本身的穏定；而重力式剛性攔砂壩即是 採用壩體自重座落在較堅硬主河床上，並配合消能池、柔性工法及單 階或多階跌水之工法進行消能。一般在河流上游坡度較為陡急且河床 地質穏固，多採用消能池或跌水式之重力壩作為設計；而在河流下游 由於河道較寬且地質較軟弱，則採用基樁式並配合大量的柔性消能工 來進行設計。

剛性攔砂堰的頂面高程一般也比原已遭沖蝕淘深的河床高出數 公尺，利用巨型混凝土結構之興建橫置於河道中，以期將運移之砂石 攔阻，並逐漸回淤擴及橋基處之河床，進而達到穩固河床及保護橋基 的目的。另外，由於高出原刷深河床數公尺之堰體佈設後，下游側勢 必如同柔性攔砂堰般產生跌水或水躍沖刷，淘深下游側的河床，甚至 向源侵蝕而造成堰體的破壞。故一般剛性堰下游側尚會設置由混凝土 塊所構成之固床工，另外有些改善的案例尚採用多階跌水與多道消能 池併用的理念來減消洪流動能，進而抑制下游側的沖刷潛能。

圖 3.4.2 剛性攔砂堰（含消能工）工法（交通部，2001）

三、混凝土護坦工法

混凝土護坦工法，廣義而言即在河床上之某一區域，抛置石塊層 或佈設帶狀之混凝土塊群或施設蛇籠工並於上方鋪設混凝土版，形成 護坦（甲）的作用以穩固河床，保護橋基安全之工法。本文中為便於

區分各種工法的不同，特別將在河床上鋪設帶狀或片狀之（鋼筋）混 凝土版且厚度達 8 至 10 公分以上之構造稱為混凝土護坦工（相較於 一般於蛇籠工上噴注薄層混凝土的目的是在於增加蛇籠網目之抗锈 蝕與抗磨蝕的能力，而非依賴混凝土的直接保護作用）。混凝土護坦 工的下方亦有可能埋置早期所施作之蛇籠工、鼎形（或元鼎）塊、混 凝土（長）方塊、異形塊或回填抛石。另外，混凝土層所埋設之鋼筋 也可能是使用已廢棄之鋼軌或型鋼等，而在常有巨石或塊石撞擊、磨 損之河段（河川上游段），亦有於混凝土護坦工表面加裝防撞鋼板或 橡膠輪胎等方式增加抵抗河川流石撞擊及磨損能力。圖 3.4.3 為混凝 土護坦工法之示意圖。

圖 3.4.3 混凝土護坦工法示意圖（高速公路局，1997）

四、河道整治 1. 護岸工

凡於天然河川臨水面處構築人工建築物以抵擋水流衝擊，防止 河岸因水流沖刷作用而掏空，穩定河床及堤岸之安全者均稱為 護岸工。而其可依照構造形式及保護的位置做區分。

構造型式可分為緩坡式、陡坡式及直立式，依照護坡坡面與水

平面所成夾角與河岸土質內部摩擦角度（安息角）而定，護坡 較陡之陡坡式除了要承受水流沖刷力之外，還需要抵抗土壓 力。而直立式則更需要特殊的鋼板樁或是鋼筋混凝土構造才能 達到預期的功效。

依照其保護河岸的位置不同來分類，可分為護坡工、基腳工及 護腳工。護坡工為保護河岸及堤防的坡面部份；基腳工為護坡 工的基礎部份；護腳工為保護基腳工及護坡工之工法，其深入 至河床面下，可防止河床遭受水流沖刷。

2. 丁壩工

丁壩係為將壩之根部深埋於於河岸內，而壩身自河岸突出並直 深入水流之水工構造物。除可用來達到掛淤造灘或挑流護岸等 目的外，並可防治河岸崩退。

為避免河道高灘遭水流直接沖刷，造成河道向凹岸退縮，危及 橋墩或橋台結構之安全，可在橋梁上游側凹岸端，設置丁壩挑 流工，改變水流流向，避免水流直接衝擊凹岸側。