¶ 防洪建造物工程設計講義－第 109–120 頁（2／2）
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建議護墩以長度一公尺、間隔一公尺布設為原則；如
為人車安全計，間隔可視實需酌予縮減。
（3） 道路路面高程應高於原地面，以避免內水積淹影響搶
險作業進行(相片4-31)；對堤防亦有培厚效果。
（4） 為利小型動物掉入側溝能自行脫困逃生，或兩棲類等
生物上下側溝飲水覓食，側溝應於適當地點處視實需
設置上下坡道。(相片4-32)
圖4-38 護墩太長不利及時排除水防道路雨水示意圖
相片4-31 水防道路淹水影響防汛作業
相片4-32 水防道路側溝設置生物上下坡道
(八河局紅石溪)
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二、 防洪牆設計
(一)功能介紹
防洪牆功能與堤防同，主要功用在約束洪水於預定河道內，
保護牆內土地及財物免受洪害。於都市、聚落區及其他如修
建土堤將受用地限制的地段，可考慮採用防洪牆替代土堤。
其材料主要為鋼筋混凝土，當高度不大時，亦可採用混凝土
或砌石結構，惟應注意其結構強度與水密性應足夠。
(二)防洪牆布設應注意事項
1、應依據治理計畫或規劃報告布設其位置與高程。
2、防洪牆型式一般有重力式、半重力式、懸臂式、扶臂式等
型式，選用時應考慮內外營力、地形、地質、施工條件、
保護標的、使用需求等因素，並考量結構安全、穩定性、
水密性與工程經濟性等。
(1)重力式防洪牆：主要藉由防洪牆本身之重量抵抗洪水
壓力。
(2)半重力式防洪牆：將重力式防洪牆形狀略做修改，在
豎牆受壓面加入少量鋼筋，可減小豎牆厚度，惟需加
設基腳方能有充足之底寬。(如圖4-39)
(3)懸臂式防洪牆：懸臂式防洪牆有倒T 字型防洪牆及I
字型防洪牆兩類。
a.倒T 字型防洪牆：構造係由三支懸臂組構而成(如
圖4-40)，即為豎牆、腳趾(基腳延伸在背水面部
分)、腳跟(基腳延伸在迎水面部分)；其穩定係利
用基腳上之土重與水重，使之與水平向之水壓力平
衡，以避免傾倒或滑動；一般高度之防洪牆以本型
最經濟。
b. I 字型防洪牆：由垂直而深入地下之牆構成，牆上
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部為鋼筋混凝土，下部則為鋼板樁，其穩定係藉基
礎土壤之被動反力平衡。在一般條件下，I 字型防
洪牆高度應限制在三公尺以下。
(4)扶臂式防洪牆：適用較高之防洪牆。
a.垛式防洪牆：此型防洪牆之撐牆在背水面，所佔用
堤內土地較大。(如圖4-41)
b.支撐式防洪牆：此型防洪牆之撐牆在迎水面，易妨
礙水流。(如圖4-42)
圖4-39 半重力式防洪牆示意圖
圖4-40 倒T 字型防洪牆示意圖
圖4-41 垛式防洪牆示意圖
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圖4-42 支撐式防洪牆示意圖
3、實際設計時需考量現地地形、地質條件、河道變遷，結合
現有建造物位置、施工條件、既有工程狀況、用地取得
情形、使用材料、水流情況、高度等決定；確認各項內
外營力(除防洪牆自重外，尚需考量水壓、土壓、風壓、
地震、滲水壓力等)後，經結構計算與安定分析後確定斷
面型式。
(1)防洪牆自重：
混凝土重量為每立方公尺2,200 公斤，鋼筋混凝土則
按每立方公尺2,400 公斤計算。
(2)水壓：
水中任一點水壓p = wh ，w 為水之單位重量
1000kg/𝑚3，h 為自水面至該點之深度。
1
自水面至水深h 之水平總壓力𝑃𝑤= 𝑤ℎ2，水壓合力之 2
2
作用點在水面下3h 處。
(3)土壓力：
土壤側壓常以Rankine 公式計算：
1 1−sin ∅
𝑃𝐸= 𝑊𝐸ℎ2 2 1+sin ∅
1 1+sin ∅
𝑃𝑟= 𝑊𝐸ℎ2 2 1−sin ∅
𝑃𝐸= 土之總側壓力
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𝑃𝑟= 被動土壓力
𝑊𝐸= 單位土重
h = 土之深度
∅=土之內摩阻角
防洪牆迎水面之土壓力，因受滲水影響，應以水中重
量計算其側壓力(如表4-8)。
防洪牆背水面所受土壓係為被動土壓力，即為地基
內所發生之水平方向之反力；依彈性試驗結果，被
動土壓力合力點及分布如下圖(圖4-43)，一般採用
第(2)項。
表4-8 土壤重量(單位：公斤/立方公尺)
土壤種類 乾重 飽和重 排水後重 水中重 空隙率
無機軟黏土 - 1760 1760 760 55
無機應黏土 - 2070 2070 1070 37
有機軟黏土 - 1470 1470 470 70
大小顆粒混合之密砂 1860 2160 2080 1160 30
大小顆粒混合之鬆砂 1590 1990 1920 990 40
顆粒均勻之密砂 1750 2090 1950 1090 34
顆粒均勻之鬆砂 1440 1900 1760 900 46
無機鬆壤土 1200 1750 1750 750 55
無機密壤土 1520 1940 1940 940 42
有機壤土 - 1430 1430 430 75
黏土與砂土混合 2110 2310 2110 1310 20
圖4-43 防洪牆背水面被動土壓力分布示意圖
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(4)風壓力
因風壓力較水壓力小，故牆之迎水面無須就風壓力單
獨計算，但背水面須以迎水面無水壓時全部承受風
壓力。風壓力計算公式如下：
P = C𝑉2𝐴
P =作用於面積A 之風壓力，公斤/平方公尺
C =常數，用0.125
V =與受壓面成直角方向之風速，公尺/秒
在台灣，防洪牆之設計，風速可用每秒40 公尺，則
每平方公尺所受之風壓力為200 公斤。
(5)地震力
在洪水位最高或風力最大時，同時發生地震機率甚
小，設計時可單獨考慮因地震所引發之側壓，不必
與水壓、風壓合併考慮。另因地震所引發之側壓遠
較水壓小，迎水面所受壓力可僅考慮水壓，不必考
慮地震側壓；至迎水面不受水壓時，應考慮與水壓
方向相反之地震側壓。
在台灣，一般防洪牆設計，平向地震加速度可使用重
力加速度十分之一。
(6)滲水壓力
防洪牆設計有關滲水壓力部分，可依滲流理論計算。
a.其滲流線係由腳跟上面之地面開始，循地下混凝土
之側面或底邊，行至腳趾上面之地面為止。
b.滲流比即為滲流線之長度除以有效水頭之比。有效
水頭為牆內外水位差，若背水面不積水，則以外水
位與背水面地面之高差計算。建築在各種不同土質
上之防洪牆，應依其土質，限定其滲流比在規定數
值之上(如表5-5)。
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4、防洪牆設計應考慮下列四種負荷情形：
(1)外水位與牆頂平，背水面地面以上部分不受力。
(2)外水位為計畫洪水位，背水面地面以上部分不受力。
(3)迎水面不受水壓，背水面受風壓。
(4)不受水壓、風壓，而發生地震側壓。
5、防洪牆構造穩定分析(詳本參考手冊第五章)，需進行抗
傾倒、抗滑動和承載力穩定分析；基礎承載力應滿足土
壤允許承載力要求。
6. 鋼筋混凝土防洪牆應設置伸縮縫，牆縫距宜為15~20 公
尺；混凝土牆及漿砌石牆宜為10~15m；基礎土質、牆高、
外部荷載、牆體斷面結構變化處，宜視實需增設伸縮縫。
防洪牆體應滿足抗滲要求，伸縮縫應設止水帶，並視實
際情形得增設防水及防沖刷設施。
7、防洪牆設計宜併考量綠化、景觀及生態需求，決定前應 化、景觀及生態需求，決定前應
先與地方溝通取得共識。
(三)防洪牆基礎與基樁設計注意事項
1、工址應儘量避開軟粘土、液化土壤、膨脹性土壤、泥炭土
及分散性土壤等軟弱地質區域，故設計前應先辦理地質
調查、鑽探，並蒐集鄰近工區土壤鑽探試驗報告及相關
處理工法，預為因應。軟弱地基的處理對策，宜先考量
挖除置換或進行地盤改良，使地盤承載能力達到一定強
度。
2.防洪牆基礎型式選擇一般係依結構物載重與分佈情形，視
基地土層與地下水位狀況而定。為滿足安全與經濟要求，
通常需考慮下列因素，俾利選用合適的基礎型式：
(1)建物荷重及荷重之分布
(2)基礎下方土層所能提供之容許承載力
(3)基礎下方土層因建築物載重而可能發生的最大沉陷
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量與差異沉陷量
(4)地下水位與水壓力分布狀況
(5)基地鄰近既有建築物之重要性及其基礎型式與位置
(6)基礎開挖方式
(7)基礎本身構築費用等
3、因防洪牆設置於河道內，使用斷面型式及材料須能抗水
流沖刷；為防基礎淘刷，應考量消能保護方式，並視沖
刷深度決定基礎深度。
4.防洪牆基礎(樁)
(1)防洪牆基礎承載力不足時，可採用地下連續壁、排樁、
沉箱或樁基礎(如圖4-44)，其結構與斷面尺寸應根
據結構應力分析計算確定；亦可考量增設基礎底板
下塊石置換工法等，以增加基底承載力。
(2)基樁可採用木樁、鋼軌樁、預鑄鋼筋混凝土樁、全套
管基樁等。
(3)基樁的長度、直徑、入土深度、樁距、材料、結構強
度等，應根據荷重、底床地質、岩盤深度等情況，
或既有工程使用經驗分析確定。
圖4-44 防洪牆基礎(樁)示意圖
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三、 牆式護岸設計
(一)功能介紹
牆式護岸與防洪牆及堤防功能雷同，主要功能在約束洪水
於預定河道內，保護牆內土地及財產免受洪害。如相片4-
33。
牆式護岸在國內多使用於河幅較小之縣市管河川或區域排
水之排水路整治，考量工程用地受限，故多採牆式護岸型式
設計。
(二)護岸型式
牆式護岸一般為重力式混凝土構造或鋼筋混凝土構造；鋼
筋混凝土構造按其形狀可分為L 型或倒T 型(圖4-40)。
(三)設計應注意事項
1、護岸高度、護岸頂部肩線位置應依據核定之治理計畫高
程與治理計畫線位置布設，以滿足計畫流量之通洪需求；
倘護岸頂高程高於地面，應特別注意後側排水問題(圖
4-45)，避免造成護岸後側淹水，或下滲增加主動土壓力，
影響牆身穩定性。
2、作用在牆式護岸之外營力與防洪牆不同，防洪牆主要外
力來源為河道內洪水壓力；牆式護岸之外營力除河道內
洪水壓力外，主要為牆後之土(水)壓力；依一般牆式護
岸破壞型態觀之，多係因背後主動土水壓力過大，推移
造成護岸往河側傾斜位移破壞。
3、牆式護岸之結構計算與一般擋土牆雷同，安定分析可參
考第伍章辦理；應有抗滑動、抗傾倒與承載力分析。
4、為避免堤後累積過大飽和水壓力，影響堤身穩定，牆身
應視實需，依施工規範規定布設排水器，以降低主動土
水壓力。如圖4-45、圖4-46。
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