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第五章 檢測及監測作業;原PDF第113–133頁。
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第五章 檢測及監測作業 5.1 一般說明 以目視檢查及簡單量測仍無法判斷水利建造物損傷情況及破壞原因情 況下,即須藉由儀器及相關設備進行檢測作業;另為瞭解劣化程度是否會 持續擴大或更嚴重時,則須設置儀器進行監測掌握其後續變化。本章主要 說明防水、洩水建造物依其目的選用適當之儀器及方法進行檢測及監測作 業,並研判損傷劣化等級。 5.2 檢測及監測的分類與時機 經檢查整體急迫性判定若屬於「持續觀察」、「計畫改善」、「注意改善」 及「立即改善」,或任一檢查項目分數達 2 分(含)以上,且無法準確損傷情 況或破壞原因下,建議可評估安排檢測及監測作業,依據建造物檢查缺失 樣態及位置予以選用合適之檢測及監測方式,進而瞭解建造物之受損範圍、 劣化程度及破壞原因,求得建造物之現有強度、瞭解建造物之外在受力行 為或評估建造物之承載能力,以利後續研擬工程維修補強對策之參考。 一、檢測:係於定期檢查或不定期檢查後,認為有必要時,以儀器或相關 設備進行非破壞或局部破壞之檢測。通常為檢查過程中無法確認破壞 程度、破壞原因或經評估為高風險段時,宜再以儀器或設備進行檢 測。 二、監測:係進一步了解並掌握建造物安全狀況的細微變化,提供預警防 災功能及提供建造物進一步處理改善之依據。通常為水利建造物易受 外在環境影響,且損壞狀況雖不致造成結構影響,但持續發生下會造 成結構安全問題,非一般修補所能改善,即建議採監測方式掌握其後 續變化。 103
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5.3 檢測方式 檢測方式包含建造物非破壞檢測、建造物局部破壞檢測及河道狀況、 基礎沖刷情形之檢測,因各種檢測方法皆有其專業性,使用時須由專業單 位提出建議及說明為原則,對於實際之檢測及評估工作,選擇適當之方法 進行檢測,並提出評估結果與建議,分別說明如下: 5.3.1 非破壞檢測 非破壞檢測是在不破壞構件安全及不影響使用性能的前提下,利用聲、 光、電磁和射線等方法,測定有關構件性能方面的物理量,或探測其表面 或隱藏在其表面下及內部的瑕疵、缺陷或變形,以評估防水、洩水建造物 品質完整性的技術。常用檢測方法包含反彈錘試驗法、透地雷達法、鋼筋 腐蝕檢測法、紅外線熱影像檢測法、音洩檢測法、敲擊回音法、衝擊彈性 波法、超音波檢測法、射線檢測法、渦電流檢測法、磁粒檢測法、液滲檢 測法與地電阻檢測法等。目前堤防護岸大多為混凝土與鋼筋組成,因此其 檢測方式多以檢測混凝土強度現況、內部空洞位置及程度、裂縫深度、堤 身沉陷及鋼筋腐蝕情形為主,常會分別採用反彈錘試驗法、地電阻檢測法、 透地雷達法或超音波檢測法、敲擊回音法、測量技術、鋼筋腐蝕檢測法等 方法檢測如表 5-1。非破壞檢測啟動時機因個案而異,興辦人可參考表 5-2 依檢查目的予以選用合適之檢測方式、規範及使用儀器。 104
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表 5-1 堤防護岸常見非破壞檢測方法彙整表 檢查位置 異常現象 檢查項目 檢查方法 著眼點 下陷、偏移、傾斜 堤身沉陷 測量 防護高度確保 鋼筋腐蝕檢測法 超音波檢測法 鋼筋腐蝕程度、 鋼筋腐蝕 敲擊回音法 腐蝕劣化範圍 防洪牆 裂縫、剝離、 陣列式超音波檢測法 損毀、鋼筋鏽蝕 混凝土裂縫 敲擊回音法 混凝土裂縫深度 混凝土劣化 反彈錘試驗法 混凝土強度 下陷、偏移、傾斜 堤頂沉陷 測量 防護高度確保 混凝土裂縫 敲擊回音法 混凝土裂縫深度 裂縫、剝離、損毀 混凝土劣化 反彈錘試驗法 混凝土強度 堤頂 地電阻檢測法 孔洞、下陷、 淘空、 透地雷達法 混凝土內部空洞 淘空、滑動、滲水 堤身空洞 陣列式超音波檢測法 位置及程度 敲擊回音法 鋼筋腐蝕檢測法 超音波檢測法 鋼筋腐蝕程度、 鋼筋腐蝕 敲擊回音法 腐蝕劣化範圍 裂縫、剝離、損毀、 陣列式超音波檢測法 鋼筋鏽蝕 混凝土裂縫 敲擊回音法 混凝土裂縫深度 坡面工 混凝土劣化 反彈錘試驗法 混凝土強度 地電阻檢測法 孔洞、下陷、淘空、 淘空、 透地雷達法 混凝土內部空洞 滑動、滲水、隆起 堤身空洞 陣列式超音波檢測法 位置及程度 敲擊回音法 105
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表 5-2 防水、洩水建造物非破壞檢測適用性彙整表 檢測注意事項 項 檢測方法 檢測目的 次 使用儀器、原理及重點 相關規範 示意圖 1. 利用司密特衝錘(Schmidt Hammer or Swiss Hammer)等彈簧驅動 鋼錘,撞擊硬化混凝土表面,測定反彈數值(Rebound Number) 反彈錘試驗法 來推估抗壓強度之試驗方法。 CNS10732 (Rebound 1 混凝土強度 2. 由於混凝土表面硬度是與標準試體比較而得,試驗前需清除表面 ASTMC805 Hammer 或其他 風化部分,而推測所得之混凝土強度為相對強度而非絕對強度, Method,RH) 故此法不能反應混凝土內部品質,僅可作為粗略測定混凝土構件 強度之簡便快速方法。 地電阻檢測法 滲水、 於表面布設電極,利用儀器對地層通入電流後量測電位差,可得到 (Electrical 地層空洞、 其他相關 2 Resistivity 地層剖面視電阻率值。因地層材料的導電性不同,剖面所得的是電 地層材料 規定辦理 Imaging 阻率值不同,因此可用來判斷是否有孔洞、滲水或地層材料分布。 基礎探測 Profile,RIP) 1. 利用高頻脈衝電磁波(Electromagnetic)中之微波貫穿待測物體, 混凝土缺陷、 AASHTO 當遇到介質不連續時將產生反射和折射波,而此反射波隱含所貫 透地雷達法 混凝土空洞、 R37-04 (Ground 穿結構物之厚度、反射面之介質比對等資訊,經檢查可得知物體 3 鋼筋位置、 ASTMD4748 Penetrating 厚度和位置等。 ASTMD6087 材料厚度、 Radar,GPR) 2. 高頻率天線施測其檢測深度較淺,解析度佳,反之較低天線施 或其他 基礎探測 測,其檢測深度較大,解析度較低。 106
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檢測注意事項 項 檢測方法 檢測目的 次 使用儀器、原理及重點 相關規範 示意圖 堤防基礎、 1. TEM 是在時域裡利用電磁感應的方式來探查地下導電層之分布 瞬時電磁法 基礎以下之 情形。 (Time Domain 其他相關 4 地質材料或 2. TEM 的儀器設備包含:暫態電磁儀、發射線圈與三維向量接收 Electromagnetic 規定辦理 地質隱患 器。藉由量測及記錄二次磁場之變化,可推估地下導體之介質與 ,TEM) 區域調查 地層分布之情形。 鋼筋腐蝕 1. 利用電化學方法,測定混凝土中鋼筋之腐蝕電位、電流或電阻, 檢測法 用以判斷鋼筋之腐蝕狀況。 (Steel ASTMC876-85 5 Corrosion 鋼筋腐蝕機率 2. 鋼筋腐蝕檢測方法可採用測定腐蝕電位、電流或電阻等方式進 或其他 Detection 行,所選用之方法應依檢測位置、腐蝕程度、中性化情形及混凝 Techniques 土外表情況等因素決定之。 ,CT) 1. 量測地表物體在不同溫度下會輻射出不同波段的電磁輻射能,而 紅外線 大面積 熱影像技術利用具有熱效應的波段進行量測,其波長分別為 熱影像檢測法 ASTMD4788 6 (Infrared 表面裂縫、 3~5μm 和8~14μm,可藉由不同物質輻射能量的差異性進行介質 或其他 Thermographic 剝離等瑕疵 的區分。 Testing,IT) 2. 天氣因素對現場收集數據,有一定的影響。 107
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檢測注意事項 項 檢測方法 檢測目的 次 使用儀器、原理及重點 相關規範 示意圖 混凝土缺陷、 1. 利用構件產生變形、相變化或斷裂過程中,能量會以高頻率彈性 ASTME569 金屬表面 波之型式釋放出來,此種應力波釋放模式稱之為音洩。 音洩檢測法 ASTME650 (Acoustic 缺陷、 2. 因檢測對象為偵測物件之損傷、缺陷及位置,故無法得知缺陷種 7 ASTME749 Emission 金屬內部 類及大小的量化值,且無一定之判定標準可遵循,需仰賴專業人 ASTME750 Testing,AE) 缺陷、 員操作、校正及判讀,以避免誤判之情形發生。 或其他 銲接缺陷 3. 無法以目視檢測出之結構內部微小裂縫。 混凝土缺陷、 係利用機械性敲擊方法將暫態應力波導入待測試體內部,再利用位 混凝土空洞、 移量測儀器來接收其位移擾動訊號,此訊號包含應力波被內部瑕疵 敲擊回音法 裂縫深度 反射回來之位移波形,若反射界面深度已知,則可經由縱波於敲擊 ASTMC1383 8 (Impact-Echo 是否達 面及反射界面來回所需時間,推求縱波在該物體內部行進速度,反 或其他 Method,IE) 貫穿坡面程度 之若波速已知,則可推算所求物體邊界或內部裂縫等反射界面之深 鋼筋位置 度,或以繞射波到達時間計算表面裂縫深度。 基樁健全度 及長度測定、 衝擊彈性波法 係利用衝擊錘(Impulse Hammer)敲擊結構物產生振動,並於施力點 (Seismic Wave 地中埋設物、 ASTMC597 9 旁量測結構物表面反射波,經頻率域分析後,可偵測物體之裂縫長 Propagation 地盤注入 或其他 度、深度及位置等缺陷。 Velocity,PV) 凝固液之效果 及缺陷測定 108
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檢測注意事項 項 檢測方法 檢測目的 次 使用儀器、原理及重點 相關規範 示意圖 裂縫深度 CNS11051 混凝土強度、 一般超音波檢測所使用頻率範圍由1MHz 至25MHz,基本設備需有 CNS11224 材料厚度、 電子訊號產生器,藉著換能器發射出超音波,再經由接觸媒質傳入 CNS12618 超音波檢測法 金屬表面 試件中,在試件中超音波會有或多或少的衰減,當傳至介面時,超 CNS12845 10 (Ultrasonic CNS13342 缺陷、 音波可能反射或透射,藉由偵檢、分析反射或透射訊號,當超音波 Testing,UT) CNS13404 金屬內部 遇到不同密度之物體則產生不同之訊號,則可檢測出瑕疵,並可定 ASTMC597 缺陷、 出檢測位置。 或其他 銲接缺陷 陣列式超音波檢測的原理,可以概括為「多點矩陣發射、數位影像 合成」。儀器運作方式是透過感測器內的數十個微型探頭,以輪流 發射、群組接收的模式與混凝土表面接觸。當一組探頭發射超音波 陣列式超音波 混凝土缺陷、 (通常為剪力波)後,其餘探頭會同時接收來自內部界面(如鋼筋、 法(Ultrasonic 混凝土空洞、 ASTME2700 Array 蜂窩、空洞或底面)的反射訊號。系統隨後利用合成孔徑聚焦技術 材料厚度、 或其他 Ultrasonic (SAFT),將這數百條不同路徑的原始波形進行數位疊加與相位校 鋼筋位置、 Testing,PAUT) 正,自動抵消掉由骨材產生的隨機雜訊,並強化真實缺陷的訊號, 最終將複雜的波形圖轉換為直觀、高解析度的結構內部斷面影像 (B-Scan)。 109
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檢測注意事項 項 檢測方法 檢測目的 次 使用儀器、原理及重點 相關規範 示意圖 混凝土缺陷、 CNS11409 混凝土空洞、 1. 係利用射線照射物體,當受照射物體內部存在有缺陷或不連續 CNS11226 鋼筋位置、 時,其透射和吸收特性將不同於原物體其他無損傷部位,因而產 CNS11379 射線檢測法 材料厚度、 生深淺不同影像,再利用底片或螢幕等介質產生影像,進而判斷 CNS11751 11 (Radiographic 金屬表面 CNS12619 被測物品質狀況。 Testing,RT) 缺陷、 CNS13020 2. 射線檢測過程具有輻射等之安全問題,操作人員須具行政院原子 金屬內部 ASTMC1040 能委員會核發之有關合格執照。 缺陷、 或其他 銲接缺陷 鋼筋位置 CNS11050 鋼筋探測儀(Rebar Detection System or Rebar Locator)為渦電流檢測 材料厚度、 CNS11400 法主要應用儀器之一,係利用法拉第(Faraday)電磁感應定理及鋼筋 渦電流檢測法 金屬表面 CNS11823 強磁特性,將載有交流支線圈探頭置於混凝土表面,使鋼筋等金屬 12 (Eddy Current 缺陷、 CNS12620 導體在其交換磁場部分產生漩渦狀之渦電流,並藉由量測單位時間 CNS13405 Testing,ET) 金屬內部 磁束變化量所產生之電力關係,求得混凝土中鋼筋配置等相關資 CNS13406 缺陷、 訊。 或其他 銲接缺陷 1. 利用鐵磁性材料因瑕疵的存在會產生磁漏現象的特性,觀察磁粒 分布情形,以檢測試體的瑕疵。檢測方法為將粉末狀或懸浮液之 CNS11048 磁粒檢測法 金屬表面 磁粒,散佈於產生磁場的鐵磁性試體,再觀察磁力線之方向及磁 CNS11377 (Magnetic 13 缺陷、 料分布情形,以檢測試體的瑕疪。 CNS11750 Particle CNS13341 銲接缺陷 2. 磁粒檢測只適用於鐵磁性材料的試件,如碳鋼等,其他非鐵磁性 Testing,MT) 或其他 材料如沃斯田鐵不鏽鋼、鋁、銅等由於無法強烈磁化,因此不適 用磁粒檢測。 110
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檢測注意事項 項 檢測方法 檢測目的 次 使用儀器、原理及重點 相關規範 示意圖 CNS11047 1. 藉由被檢物表面是否具有溢出的著色液或螢光液來進行探傷檢 CNS11225 測。其原理基礎,被檢物表面乾淨且具有開口到表面的缺限時, 液滲檢測法 金屬表面 CNS11376 滲透液(著色或螢光)經由毛細管現像滲透到缺限中,經過一段滲 14 (Penetrant 缺陷、 CNS11398 透時間,再施加具有吸出缺限內滲透液能力且能造成適當觀察背 CNS11749 Testing,PT) 銲接缺陷 景的顯像劑後,利用白光或螢光燈,即可觀察出缺限的位置。 CNS13464 2. 檢測金屬或非金屬表面瑕疵至數微米(μm)之極細微損傷。 或其他 註:由於非破壞之檢測方法甚多,相關試驗及檢測方法中,若 CNS 已有相關標準者,要依 CNS 辦理,若 CNS 無相關者,得參考 ASTM、AASHTO 或 JIS 等其他 標準或規範之規定辦理,爰此本手冊僅作概要陳述。 111
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5.3.2 局部破壞檢測 防水、洩水建造物於非破壞檢測後發現強度不足時,為確認其實際強 度,混凝土構件將於適當位置鑽心取樣,依據檢測目的選用抗壓試驗法、 中性化檢測法、氯離子含量檢測法等;鋼構件於適當位置切割取樣後,依 據檢測目的選用金相試驗法、拉伸試驗、彎曲試驗、硬度試驗法等。目前 常見之局部破壞檢測及非破壞檢測之技術種類及適用之材料如表 5-4。 一、鑽心取樣抗壓試驗法 (一)需確認混凝土抗壓強度是否符合安全要求時,可於適當部位鑽心 取樣後進行抗壓試驗,所謂適當部位係指對建造物結構體之強度 不造成傷害之處。 (二)鑽心取樣方式及試驗方法須符合 CNS1238「混凝土鑽心試體及鋸 切長條試體取樣法」標準辦理。 (三)依據經濟部水利署施工規範第 03310 章結構用混凝土第 3.8.4 款, 「鑽心試體合格之標準為 1 組 3 個試體之平均抗壓強度不低於設 計強度之 85%者,且任一試體抗壓強度不低於設計強度之 75%者」, 可依此標準進行試驗結果分析。 二、中性化檢測法 (一)混凝土是否受環境中二氧化碳或三氧化硫等酸性氣體影響造成混 凝土鹼性降低,而增加鋼筋腐蝕潛勢,可於適當部位鑽心取樣後 進行中性化試驗。 (二)檢測規範可參考 JIS A1152 或 RILEM CPC-18,以酚酞試劑測定混 凝土中性化程度。試驗亦可採用較精確但較複雜之方法,諸如: 1.強鹼反應法、強熱反應法與未中性化定量法等之化學分析法。 2.X 光繞射測定法。 3.電氣化學法。 112
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4.X 光顯微放大法。 5.加速中性化試驗。 (三)中性化檢測標準目前採用多國標準,依據行政院公共工程委員會 施工綱要規範第 03210 章第 3.2.4 款之鋼筋保護層規定,訂定混凝 土鋼筋保護層最小厚度值的標準詳表 5-3。 表 5-3 臺灣地區鋼筋保護層規定表 板 牆 梁 柱 基腳 橋墩 隧道 厚度 厚度 頂底及 說明 225mm 大於 mm 兩側 mm mm mm mm 以下 225mm mm 鋼筋 20 20 20 *40 40 40 不接觸 D19以下 雨水之 鋼筋 構造物 20 20 20 *40 40 40 D22以上 鋼筋 40 40 40 40 40 40 40 40 受有風雨 D16以下 侵蝕之 鋼筋 構造物 45 50 50 50 50 50 50 50 D19以上 經常與水或土壤 65 65 65 75 65 75 75 接觸之構造物 混凝土直接澆置於 土壤或岩層或 50 75 75 75 75 75 75 75 表面受有腐蝕性液體 與海水接觸之構造物 75 100 100 100 100 100 100 100 受有水流沖刷 150 150 150 150 150 150 150 之構造物 備註: 1.*混凝土格柵鋼筋保護層之最小厚度為20mm。 2.若鋼筋防火保護層厚度之規定則須採用較大之值。 3.廠製預鑄混凝土及預力混凝土之鋼筋鋼材保護層另詳建築技術規則(CBC)或有關之設計圖。 4.資料來源:行政院公共工程委員會,施工綱要規範,”第03210章:鋼筋”,完整第 V5.0版,2017年01月 17日。 113
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三、氯離子含量檢測法 (一)混凝土中氯離子含量偏高會增加鋼筋腐蝕潛勢,可於適當部位鑽 心取樣後進行硬固混凝土氯離子含量試驗。 (二)硬固混凝土之氯離子含量檢測,可利用酸溶法或水溶法將混凝土 中的氯離子萃取出來,再用電位滴定法判斷,可參考 CNS14702 「 硬 固 水 泥 砂 漿 及 混 凝 土 中 酸 溶 性 氯 離 子 含 量 試 驗 法 」 及 CNS14703「硬固水泥砂漿及混凝土中水溶性氯離子含量試驗法」 標準等規定辦理。 (三)混凝土取樣進行氯離子含量分析之規劃工作,須依據氯離子來源 進行研判,若氯離子係因海水或海風所帶來之鹽分滲入所造成, 須先探討距離混凝土表面不同深度的氯離子含量,方能進一步研 判鋼筋或鋼腱腐蝕之可能性。若氯離子係因混凝土掺用海砂所造 成,則要去除混凝土表面具中性化之部分厚度再進行氯離子含量 分析,方能避免誤判氯離子含量之情形。 (四)硬固結構混凝土中最大水溶性氯離子含量是否符合規定之判定基 3 準,可參考國家標準 CNS14703 規範,預力混凝土須小於 0.15kg/m , 3 鋼筋混凝土須小於 0.3kg/m ,並建議氯離子標準應考量結構物建 造年份。 四、金相試驗法 將鋼材試片經拋光程序,並以不同方式浸蝕處理後,用顯微鏡觀察 金屬組織圖像間接推測其組成之試驗法。試驗程序可依 CNS12998「超 硬合金顯微組織測定法(金相法)」標準等規定辦理。 五、拉伸試驗、彎曲試驗 鋼 材 之 抗 拉 強 度 及 彎 曲 強 度 為 重 要 之 材 料 機 械 性 質 , 其 可 依 CNS2111「金屬材料拉伸試驗法」及 CNS3941「金屬材料之彎曲試驗法」 標準等規定進行試驗,由試驗結果可驗證金屬材料之現況。 114
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六、硬度試驗法 硬度為材料表面對穿透之抵抗程度,也可為材料相關機械性質之總 代表,鋼材之硬度約與其強度有一正向關係,故可利用硬度推斷鋼材強 度與種類,其可依 CNS2115「維克氏硬度試驗法」標準進行相關試驗。 表 5-4 非破壞與局部破壞檢測技術種類及適用之材料 適用材料 技術類種 檢測方法 鋼筋混凝土 鋼結構 抗壓試驗法 ● 中性化檢測法 ● 氯離子含量檢測法 ● 局部破壞性 金相試驗法 ● 拉伸試驗法 ● 彎曲試驗法 ● 硬度試驗法 ● 反彈錘試驗法 ● 地電阻檢測法 ● 透地雷達法 ● 鋼筋腐蝕檢測法 ● 紅外線檢測法 ● 音洩檢測法 ● ● 非破壞性 敲擊回音法 ● 衝擊彈性波法 ● 超音波檢測法 ● ● 射線檢測法 ● ● 渦電流檢測法 ● ● 磁粒檢測法 ● 液滲檢測法 ● 115
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5.3.3 河道狀況、基礎沖刷情形之檢測 建造物堤腳、固床工、丁壩、消波塊、突堤、離岸堤發生全面破壞、 淘空、淤積、位移或沉陷致影響安全使用,或河道上下游有砂石開採、新 設橋墩、堰壩等影響原流況須查明致災原因時,即須進行河道狀況及基礎 沖刷檢測。檢測方法包含橫斷面測量、UAV 航拍測量、單音束測深、多 音束測深、側掃聲納、測深光達、地質調查、水下無人載具攝影或委由專 業潛水人員進行等。 一、橫斷面測量 (一)測量作業目的為掌握河床高程、流路變化情形,成果可供水理分 析及沖淤趨勢分析,探討關於淤積情形影響排洪或內水排放,並 與原堤防設計高程進行比對,以掌握堤防變形或沉陷情形。此工 作可依經濟部規範「河川區域劃定及變更勘測作業須知」及水利 署「測量工作規範」執行。原則上每 5 年辦理一次主要河川大斷 面測量、河床質調查及河川流路航空測量,沖淤變化激烈河段視 需要每 1~2 年測量一次。 (二)河川沖淤及流路變化是一種長期持續性現象,這裡面有短期及長 期的影響因素;短期因素包括河川採砂石、偶發性重大山崩、地 滑與颱風豪雨事件及人為建造物影響等,長期因素包括集水區地 質、水土保持、土地利用及河川坡度和長期水文狀況等。由於影 響因素複雜,需要加強調查相關基本資料,如河川及集水區歷年 衛星遙測影像圖資,以利研判掌握短中長期的河川沖淤及流路變 化趨勢。 二、UAV 航拍測量 UAV 航拍測量作業目的為掌握流路變化及大環境變化之情形,結 合無人飛行載具與攝影測量技術,進行地物地形測繪或其他地理空間資 訊之擷取,對於大範圍檢測、天候(環境)不佳的災害檢測或變異分析具 有相當的優勢。 116
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三、多(單)音束測深 (一)多(單)音束測深為海岸、港灣、水道、水庫、湖泊等水深地形測 量方式,可藉由歷年地形水深資料,釐清向離岸及沿岸變化趨勢、 區域內灘線變動量及平面侵淤量,並探討海岸地形侵淤特性與自 然環境營力及開發結構物的關聯性,以確認海岸侵蝕原因,其次 可用於河道或航道疏濬前後測量,其資料可做為土方計價及疏濬 後驗收用途。 (二)探測方式為應用多個聲波發射出去,至海床或障礙物後反射回來, 探測儀可以接收到訊號,依據收到的時間,進而算出聲波所行走 的距離。多音束與單音束差別在於多音束為多個聲波一齊發射, 成一扇面狀,故較單音束測深探測儀覆蓋得更多,效率佳,可快 速且大範圍的掌握水下範圍內的整體狀態。 (三)有關多(單)音束測深相關作業程序、品質管制、檢核驗收等,可 參考經濟部水利署施工規範第 01726 章水深測量辦理。 四、側掃聲納 (一)探測方式是利用聲波反射的原理來提供河床/海床水平影像的水 下探勘儀器,其優點為可對河床/海床做大範圍區域的探測調查, 用於河床/海床地貌描繪、河床/海床沉積物性質辨別、以及水中目 標物搜尋等水下工作,可用於水下結構物現況調查,如離岸潛堤、 消波塊分布情形。 (二)側掃聲納通常拖於船舶後,當其運作時,由船舶兩舷的音鼓向和 底發射扇形聲波,聲波經河床反射回之訊號由拖魚本身的接收器 接收並透過電纜傳至紀錄器,回訊經紀錄器處理後再和定位資料 結合即可得到探測範圍的河床/海床影像。 117
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五、測深光達 (一)探測方式是以近紅外光及綠光之雷射掃描方式進行水域之水深及 水底地形量測,藉由偵測水面及水底之回波時間間距求得空間距 離以達探測水深效果,用途與多(單)音束測深一樣。 (二)測深光達之雷射光以藍綠光為主,綠光其穿透深度可達 50 公尺, 藍光其穿透深度可達 200 公尺,考量河道深度建議可採用綠光測 深為主。 (三)測深光達會受水面反射、水質情況、河床底質種類與河床地形型 態而有所影響。 六、地質調查 地質調查目的以獲得進行設施破壞分析評估之必要地質相關參數, 進行地質調查與試驗。各類型破壞模式之建議地質調查重點如表 5-5, 作為地質評估與維修補強之參考。 表 5-5 各類型破壞模式建議地質調查重點 破壞模式 建議調查重點 塊石撞擊 塊石分布、塊石粒徑 基礎沖刷 沖積層厚度、材料粒徑分布、工地密度、岩石抗沖蝕能力 土岩界面沖刷 抗沖蝕能力 管湧、滲流破壞 土層厚度與分布、土層物性、滲流性質、地下水分布 承載力不足造成 土層厚度與分布、土層物性、地下水分布、土層強度參數 之全面破壞 邊坡破壞 土層厚度與分布、土層物性、地下水分布、土層強度參數 沉陷 土層厚度與分布、土層物性、地下水分布、土層壓密參數 118
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七、水下無人載具攝影 (一)使用水下無人載具(Remotely Operated Vehicle, ROV)拍攝水下之 河床、建造物堤腳、固床工、丁壩、消波塊、突堤、離岸堤等設 施。 (二)適用於水流較緩且濁度較低之水域,由於水中能見度不佳,水下 無人載具需非常接近被攝物方能取得較清晰之影像。 (三)無人載具之使用須符合政府相關法令之規定。 八、專業潛水人員目視檢測 (一)由受過訓練之專業潛水人員潛入水中,直接目視檢測並拍攝河床、 建造物堤腳、固床工、丁壩、消波塊、突堤、離岸堤等設施。 (二)潛水人員之職業安全衛生事項,須依行政院勞動部發布施行之相 關規定辦理。 119
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5.4 監測方式 當防水、洩水建造物出現異常現象時,常需借助裝設監測系統持續觀 測,以防止異常現象惡化而危及設施安全。監測方式依據建造物型式及目 的予以選用包含位移及沉陷觀測、裂縫觀測、地下水壓觀測、水位觀測等 方法,監測方式適用性及建議監測頻率如表 5-6,以定期量取讀數,建立一 系列的監測資料。監測方法、監測頻率、監測管理值及管理值處置方式, 興辦人應依各建造物特性於監測計畫書中明訂之。其中監測管理值應訂有 預警值、警戒值及行動值等管理值作為監測指標,而各管理值所顯示水利 建造物結構的變化情況,以及當觀測值達到各階段指標時所應採取的處置 方式可請參考表 5-7。 表 5-6 防水、洩水建造物監測方式適用性彙整表 監測方法 監測目的 監測位置 沉陷觀測點 建造物沉陷量 堤頂 水平變位計 建造物變形位移量 建造物本體 傾度盤 建造物傾斜角度變化 堤體或滑動面 傾斜管 潛在滑動面位移量 邊坡滑動面 裂縫計 建造物裂縫變化情形 建造物本體 建造物內部或基礎 水壓計 堤體內部或基礎 之水壓變化 觀測建造物與周邊 水位觀測井 建造物本體及周邊 地下水之變化 地震儀 記錄堤體受震之反應 建造物本體及周邊 表 5-7 監測設施管理值及應變措施參考一覽表 觀測值 水利建造物結構情況 應變措施 • 尚處於穩定狀態 • 監測周期縮短為原訂之2/3 已達 • 瀕臨設 計 標準的 安 • 初步探討其變動的可能原因 預警值 全限度 • 處置情形可參考持續觀察 • 己處於不穩定徵兆 • 監測周期縮短為原訂之1/3,密切注意其變化趨勢 已達 • 已超出設計標準,具 • 檢討影響建造物穩定之各項因子,評估其長期安 警戒值 較高潛在之危險 全性及維修補強方式 • 處置情形可參考計畫改善 • 已確定為不穩定 • 立即評估緊急補強及長期治理 已達 • 應已發 生 位移或 已 • 以更密集的觀測頻率,監測建造物的安全 行動值 瀕臨破壞 • 觀測值有明顯加速現象時,人員必須強制疏散 • 處置情形可參考注意改善或立即改善 120
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5.5 檢測及監測之評估表單 當防水、洩水建造物檢查表單考量損壞等級、建造物周邊現況及具重 要性之設施,勾選需進一步安排檢測及監測作業時,應填寫表 5-8 進而判斷 水利建造物損壞劣化情形,利於研擬工程修護對策。 表 5-8 檢測及監測狀況評估表 管理單位: 檢(監)測日期: 年 月 日 檢(監)測建造物所屬河川、區排或海岸: 天氣:□晴 □陰 □雨 水利建造物種類:□堤防 □護岸 □一般性海堤 □抽水站 □水(閘)門 □分(疏)洪設施 □箱涵(涵洞) □滯(蓄)洪池 水利建造物名稱: 岸別:□左岸 □右岸 □無 檢(監)測樁號: K+ m 至 K+ m 或 檢(監)測座標:起點 E: ,N: ; 終點 E: ,N: 檢查評估成果:□正常 □持續觀察 □計畫改善 □注意改善 □立即改善 □檢測方式:□非破壞:_____________________;□局部破壞:_____________________; □河道狀況、基礎沖刷情形:___________________________; □監測方式:___________________________;□人工量測 □自動監測。 檢測位置及數量:□堤頂_______ □堤前坡_______ □堤後坡_______ □其他:___________。 監測位置及數量:□堤頂_______ □堤前坡_______ □堤後坡_______ □其他:___________。 結果 檢(監) 現場檢(監)測照片 損壞劣化情形 測位置 檢測情形 □損壞劣化之位置、類型、範圍或大小 (本欄不敷 □混凝土強度__________ 使用時 □鋼筋強度____________ 請自行 □混凝土裂縫深度__________ 增加欄位) 121
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監測情形 □正常_________ (本欄不敷 □已達預警值_________ 使用時 □已達警戒值_________ 請自行 □已達行動值_________ 增加欄位) □良好 □混凝土裂縫 □混凝土剝離、損毀 □坡面孔洞、下陷 □鋼筋鏽蝕 □伸縮縫破壞 外觀檢視 □堤腳變形、沉陷、淘空 □堤體偏移、傾斜 □保護工散亂、損毀 □共構介面破壞 (可複選) □植生覆蓋不良 □砂湧、管湧及滲水 □無法正常運轉/啟閉/有異聲 □水封損壞 □設備故障/異常 □設備周邊有阻礙物影響 □其他_____________ □無 破壞原因 □設計因素 □施工因素 □操作維護因素 □材料因素 □老舊因素 □排水因素 研判 □內水因素 □外水因素 □土壓力因素 □建造物銜接因素 □地質因素 (可複選) □地形因素 □其他__________________ □正常:例行檢查或監測。 □持續觀察:有劣化徵兆,但無功能上問題,劣化程度及範圍小。 □計畫改善:劣化進行中,但可維持設備功能,劣化程度及範圍中等。 功能評估 □注意改善:劣化進行中,設備功能發揮困難,即使修繕亦難回復,劣化程度及範圍 大。 □立即改善:劣化程度明顯,已不能滿足原設計功能。 □持續觀察 □表面修補 □設備維修或替換 改善建議 □結構補強 □增建補強 □打除重建 □其他__________________ 檢(監)測人員:_______________________ (簽章) 主管:_______________________ (簽章) 備註:防水、洩水建造物檢測位置及數量應視現場狀況增修。 122
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來源:經濟部水利署《防水洩水建造物檢查及檢測技術參考手冊》,中華民國115年7月。依水利署政府網站資料開放宣告註明出處;本站分章與導覽整理不代表發布機關認可或背書。查核日期:2026年8月31日。