鼎型塊織布橋基保護工法三維數值水槽模型建置

近年在颱洪作用下，跨河橋梁河道深槽區橋墩基礎常有裸露之情況發生，橋梁管理機關採用鼎型塊排置工法來保護橋墩基礎，雖頗有成效，然於河水長期沖刷下，鼎型塊仍有流失破壞的狀況發生，導致橋梁管理機關於每年汛期過後，仍需針對流失的鼎型塊及裸露之橋基進行整理維護，以確保橋墩基礎的安全。爰此，本研究針對本所過去研擬之地工織布結合鼎型塊保護工法（以下簡稱本工法），選擇以大甲溪下游國道3號大甲溪橋為研究對象，規劃進行室內水工模型及現地沖刷試驗，持續觀測試驗橋址鼎型塊的穩定性，藉以評估保護成效，並另以FLOW-3D建置三維數值水槽模型，以探討鼎型塊結合織布之設置方式及可模擬程度，做為後續計畫於現地保護工數值模擬使用及分析之依據，以合理模擬分析及評估現地保護工之成效。
本研究利用土中應力傳遞法的方式，改善數值模式中鼎型塊與下方沉積物未能耦合分析之問題，並與室內水工模型試驗結果進行比較，亦呈現不錯之模擬效果，其設置經驗及方式，將可應用於現地保護工之數值模擬使用。最後，本工法透過室內水工模型試驗、現地鋪設試驗及數值水理分析模式之探討，以建立多元分析驗證及成效評估方法，相關成果可供橋梁管理機關維管之應用。