成果報告書下載

內政部營建署
市區道路及其附屬設施技術研發計畫
成果報告書
委託單位:內政部營建署
執行單位:國立台北科技大學
中 華 民 國 9 6 年 1 2 月

內政部營建署
市區道路及其附屬設施技術研發計畫
成果報告書
委託單位:內政部營建署
執行單位:國立台北科技大學
中 華 民 國 9 6 年 1 2 月

市區道路及其附屬設施技術研發計畫
計畫主持人 李有豐 台北科技大學土木系教授
協同主持人 林鎮洋 台北科技大學土木系教授
協同主持人 張寬勇 台北科技大學土木系副教授
協同主持人 鄭光炎 台北科技大學土木系副教授
執行助理 李俊德 台北科技大學土木與防災所碩士
委託單位:內政部營建署
執行單位:國立台北科技大學

目錄
一、計畫緣起與目的 .......................................................................................................1-1
1.1 計畫緣起 ............................................................................................................1-1
1.2 計畫範圍 ............................................................................................................1-2
1.3 計畫目的 ............................................................................................................1-8
1.4 96 年度工作內容 .............................................................................................1-9
1.4.1 市區道路及其附屬設施技術研發整體績效指標之建立 .......................1-9
1.4.2 防災道路相關工作內容 ...........................................................................1-9
1.4.3 市區道路相關工作內容 ...........................................................................1-9
1.4.4 市區橋梁相關工作內容 .........................................................................1-10
二、市區道路及其附屬設施技術研發整體績效指標之建立.......................................2-1
三、防災道路維護管理研究 ...........................................................................................3-1
3.1 前言 ....................................................................................................................3-1
3.2 國內外文獻探討案例研析 ................................................................................3-3
3.2.1 國內防災道路探討 ...................................................................................3-3
3.2.2 國外防災道路探討 .................................................................................3-13
3.2.3 國內外防災道路比較 .............................................................................3-24
3.3 防災道路規劃與現況檢討 ..............................................................................3-26
3.3.1 防災道路之規劃 .....................................................................................3-26
3.3.2 各縣市防災道路現況 .............................................................................3-32
3.4 道路危險因子與危險度分析 ..........................................................................3-57
3.4.1 土石流災害 .............................................................................................3-57
3.4.1.1 危險因子 ........................................................................................3-59
3.4.1.2 危險度分析 ....................................................................................3-61
3.4.2 水災災害 .................................................................................................3-64
3.4.2.1 國家災害科技中心淹水潛勢圖 ....................................................3-64
3.4.2.2 經濟部水利署易淹水地水患治理計畫 ........................................3-66
3.4.2.3 危險度因子 ....................................................................................3-68
I

3.4.2.4 危險度分析 ....................................................................................3-69
3.4.3 地震災害 .................................................................................................3-73
3.4.3.1 危險度因子 ....................................................................................3-73
3.4.3.2 危險度分析 ....................................................................................3-79
3.5 防災道路功能檢核與機制 ..............................................................................3-82
3.5.1 功能檢核項目 .........................................................................................3-82
3.5.2 示範計畫之功能檢核 .............................................................................3-86
3.5.3 檢核機制 .................................................................................................3-96
3.6 防災道路規劃網介紹 ....................................................................................3-101
四、提昇既有市區道路品質研究...................................................................................4-1
4.1 前言 ....................................................................................................................4-1
4.2 國內外文獻探討及案例研析 ............................................................................4-3
4.2.1 國內外營建資源再生利用之探討 ...........................................................4-3
4.2.1.1 歐洲 ..................................................................................................4-3
4.2.1.2 美國 ..................................................................................................4-9
4.2.1.3 日本 ................................................................................................4-10
4.2.1.4 國內 ................................................................................................ 4-11
4.2.2 國內外營建資源再生利用於道路案例之研析 .....................................4-13
4.2.2.1 歐洲 ................................................................................................4-13
4.2.2.2 美國 ................................................................................................4-16
4.2.2.3 日本 ................................................................................................4-17
4.2.2.4 國內 ................................................................................................4-21
4.2.3 國內外高性能材料利用情形與案例 .....................................................4-30
4.2.3.1 歐洲 ................................................................................................4-31
4.2.3.2 美國 ................................................................................................4-32
4.2.3.3 日本 ................................................................................................4-34
4.2.3.4 國內 ................................................................................................4-37
4.3 營建資源再生利用可行性評估與設計原則之探討 ......................................4-41
4.3.1 營建資源再生利用於道路工程之範圍 .................................................4-42
II

4.3.2 營建資源再生材料之成本分析 .............................................................4-42
4.3.2.1 物價彙整 ........................................................................................4-43
4.3.2.2 成本分析 ........................................................................................4-45
4.3.3 營建資源再生利用之可行性評估與設計原則 .....................................4-48
4.3.4 營建資源再生利用於道路工程之分析 .................................................4-57
4.3.4.1 經濟面 ............................................................................................4-59
4.3.4.2 技術面 ............................................................................................4-65
4.3.4.3 法規面 ............................................................................................4-69
4.4 高性能材料應用於市區道路之效益評估 ......................................................4-75
4.4.1 道路優質化項目 .....................................................................................4-75
4.4.1.1 道路平坦度 ....................................................................................4-75
4.4.1.2 道路排水 ........................................................................................4-77
4.4.1.3 道路標線及標誌 ............................................................................4-87
4.4.2 高性能透水綠建材 .................................................................................4-89
4.4.3 高性能材料探討 .....................................................................................4-91
4.4.4 高性能材料評比 .....................................................................................4-97
4.4.4.1 評比項目與方法 ............................................................................4-97
4.4.4.2 評比結果 ......................................................................................4-105
4.5 市區道路品質改善量化績效指標之建立 .................................................... 4-118
4.5.1 績效指標定義 ....................................................................................... 4-119
4.5.2 績效指標項目 ....................................................................................... 4-119
4.5.2.1 平坦度 .......................................................................................... 4-119
4.5.2.2 透水與降溫 ..................................................................................4-133
4.5.2.3 抗滑 ..............................................................................................4-139
4.5.2.4 資源再利用 ..................................................................................4-151
4.5.3 案例研析 ...............................................................................................4-157
4.5.3.1 台北市西安街 ..............................................................................4-157
4.5.3.2 台北市北安路及木新路一段 ......................................................4-162
4.5.3.3 台南市中華西路一段 ..................................................................4-176
III

五、提昇既有市區橋梁品質研究...................................................................................5-1
5.1 前言 ....................................................................................................................5-1
5.2 市區橋梁劣化現象與原因關聯性機制及快速診斷法 ....................................5-4
5.2.1 人工智慧類神經網路 ...............................................................................5-4
5.2.1.1 市區橋梁特性 ..................................................................................5-5
5.2.1.2 橋梁構件劣化因子建立及其相對重要性分析 ..............................5-7
5.2.1.3 類神經網路構件劣化預測模式 ....................................................5-10
5.2.2 優質化橋梁檢測作業 .............................................................................5-13
5.2.2.1 優質化檢測作業之建立 ................................................................5-14
5.2.3 橋梁結構承載能力評估 .........................................................................5-17
5.2.3.1 分析計算之評估方法 ....................................................................5-17
5.2.3.2 市區橋梁設計活載重之探討 ........................................................5-25
5.2.3.3 載重試驗之評估方法 ....................................................................5-30
5.2.4 橋梁結構耐震能力評估 .........................................................................5-32
5.2.4.1 結構性能耐震能力評估法 ............................................................5-33
5.2.4.2 ATC-40 耐震能力評估法 ............................................................5-35
5.2.4.3 SAP2000 分析軟體簡介..............................................................5-36
5.2.4.4 橋梁結構容量曲線之建立 ............................................................5-37
5.2.5 快速診斷法 .............................................................................................5-46
5.3 功能性支承與防止落橋裝置 ..........................................................................5-48
5.3.1 功能性支承系統 .....................................................................................5-48
5.3.2 支承簡介 .................................................................................................5-50
5.3.2.1 支承方面相關文獻 ........................................................................5-53
5.3.3 防落裝置簡介 .........................................................................................5-54
5.3.3.1 防落裝置方面相關研究文獻 ........................................................5-58
5.3.4 防止落橋裝置國內外相關規範 .............................................................5-63
5.3.4.1 橋梁耐震性能設計法比較 ............................................................5-63
5.3.4.2 橡膠支承墊設計法 ........................................................................5-67
5.3.4.3 防止落橋裝置設計法 ....................................................................5-72
IV

5.4 功能性支承與防止落橋裝置分析 ..................................................................5-77
5.4.1 防落拉桿裝置單向加載及往覆載重實驗 .............................................5-78
5.4.1.1 實驗試體設計 ................................................................................5-79
5.4.1.2 材料性質 ........................................................................................5-81
5.4.1.3 實驗方式 ........................................................................................5-85
5.4.1.4 實驗結果比較與討論 ....................................................................5-86
5.4.1.5 小結 ................................................................................................5-89
5.4.2 縮呎兩跨橋梁振動台實驗與分析 .........................................................5-89
5.4.2.1 防落拉桿振動台實驗規劃與準備 ................................................5-89
5.4.2.2 防落拉桿材料試驗 ........................................................................5-90
5.4.2.3 實驗觀察與結果 ............................................................................5-93
5.4.3 具功能性支承橋梁案例分析 ............................................................... 5-113
5.4.3.1 建立結構分析模型 ...................................................................... 5-113
5.4.3.2 側推評估法(Pushover) ................................................................5-122
5.5 功能性支承與防止落橋裝置施工與補強經濟效益比較 ............................5-136
5.5.1 置換橡膠支承墊施作方法 ...................................................................5-136
5.5.2 位移限制裝置施作方法 .......................................................................5-145
5.5.3 橋墩(柱)補強工法介紹 ........................................................................5-151
5.5.4 基礎補強工法介紹 ...............................................................................5-156
5.5.5 各工法經濟效益比較 ...........................................................................5-162
六、結論與建議 ...............................................................................................................6-1
6.1 結論 ....................................................................................................................6-1
6.2 建議 ....................................................................................................................6-4
參考文獻 .....................................................................................................................參-1
附錄(一) 各縣市防災道路規劃
附錄(二) 水災危害度因子 AHP 分析
附錄(三) 地震危害度因子 AHP 分析
附錄(四) 評選會議審查意見回覆表
附錄(五) 期中審查意見回覆表
V

附錄(六) 期末審查意見回覆表
附錄(七) 訪查會議紀錄
VI

表目錄
表 2.1 績效指標與預期成果、效益影響之關連表 ............................................2-1
表 3.1 921 震災對都市空間防災規劃研究成果 ...............................................3-5
表 3.2 防災道路系統規劃相關研究內容 ............................................................3-9
表 3.3 地震災害特性下防災路網方式之優勢 ..................................................3-10
表 3.4 我國與日本之為災道路優缺點比較表 ..................................................3-25
表 3.5 道路寬度設定與其功能 ..........................................................................3-33
表 3.6 台北縣新莊市防災道路路徑規劃 ..........................................................3-38
表 3.7 台北縣中和市防災道路路徑規劃 ..........................................................3-39
表 3.8 宜蘭縣礁溪鄉防災道路路徑規劃 ..........................................................3-41
表 3.9 桃園縣龍潭石門地區防災道路路徑規劃 ..............................................3-42
表 3.10 嘉義市防災道路路徑規劃 ....................................................................3-43
表 3.11 台南市防災道路路徑規劃.....................................................................3-46
表 3.12 台南縣新化鎮防災道路路徑規劃 ........................................................3-48
表 3.13 台南縣永康市防災道路路徑規劃 ........................................................3-49
表 3.14 高雄縣岡山鎮防災道路路徑規劃 ........................................................3-50
表 3.15 高雄縣鳳山市防災道路路徑規劃 ........................................................3-51
表 3.16 直轄市、縣(市)政府道路災害防救工作自我評核量表(初評) ...........3-54
表 3.17 目前我國防災道路之問題整合表 ........................................................3-55
表 3-17 目前我國防災道路之問題整合表(續) .................................................3-56
表 3.18 歷年土石流造成交通道路損壞表 ........................................................3-58
表 3.19 土石流潛勢溪流優先處理順序等級評估因子 ....................................3-60
表 3.20 自然因子配分表 ....................................................................................3-60
表 3.21 道路系統受土石流危害因子 ................................................................3-61
表 3.22 土石流潛勢溪流表 ................................................................................3-62
表 3.23 土石流危害度表 ....................................................................................3-63
表 3.24 水災危害因子 ........................................................................................3-69
表 3.25 水災危害度表 ........................................................................................3-72
VII

表 2.36 台灣縣市地震分區 ................................................................................3-73
表 3.27 道路地震危害因子 ................................................................................3-79
表 3.28 都市化地區地震災害危險度評估架構 ................................................3-80
表 3.29 地震災害危險度評估表 ........................................................................3-81
表 3.30 道路與地震災害時序、時期、對應行動關係表 ................................3-82
表 3.31 防災道路評估表範例 ............................................................................3-85
表 3.32 台北縣新莊市防災道路評估表 ............................................................3-86
表 3.33 台北縣中和市防災道路評估表 ............................................................3-87
表 3.34 宜蘭縣礁溪鄉防災道路評估表 ............................................................3-88
表 3.35 桃園縣龍潭石門地區防災道路評估表 ................................................3-89
表 3.36 嘉義市防災道路評估表 ........................................................................3-90
表 3.37 台南市防災道路評估表 ........................................................................3-91
表 3.38 台南縣新化鎮防災道路評估表 ............................................................3-92
表 3.39 台南縣永康市防災道路評估表 ............................................................3-93
表 3.40 高雄縣岡山鎮防災道路評估表 ............................................................3-94
表 3.41 高雄縣鳳山市防災道路評估表 ............................................................3-95
表 3.42 各縣市鄉鎮示範計畫評估分數表 ........................................................3-96
表 4.1 德國資源循環及廢棄物管理法之廢棄物類別 ........................................4-6
表 4.2 荷蘭再生利用用途 ....................................................................................4-7
表 4.3 焚化灰渣再利用化學分析要求 ................................................................4-8
表 4.4 德國再生材料應用於道路工程統計表 ..................................................4-14
表 4.5 荷蘭再生材料應用於道路工程統計表 ..................................................4-14
表 4.6 荷蘭焚化灰渣再利用實例 ......................................................................4-15
表 4.7 丹麥再生材料應用於道路工程之現況 ..................................................4-16
表 4.8 美國再生材料應用於道路工程統計表 ..................................................4-17
表 4.9 日本廢棄物再生材料應用於鋪面工程之案例 ......................................4-19
表 4.10 一般路堤填築材料與廢棄物再生材料之性質比較表 ........................4-25
表 4.11 後昌路熱拌再生瀝青混凝土配比設計.................................................4-27
表 4.12 後昌路熱拌再生瀝青混凝土粒徑規範 ................................................4-27
VIII

表 4.13 後昌路熱拌再生瀝青混凝土試驗規範 ................................................4-28
表 4.14 學專路熱拌再生瀝青混凝土配比設計 ................................................4-28
表 4.15 學專路熱拌再生瀝青混凝土粒徑規範 ................................................4-28
表 4.16 學專路熱拌再生瀝青混凝土試驗規範 ................................................4-29
表 4.17 後昌路熱拌再生瀝青混凝土成效評估 ................................................4-29
表 4.18 學專路熱拌再生瀝青混凝土成效評估 ................................................4-30
表 4.19 美國多孔性瀝青混凝土舖面之應用案例 ............................................4-33
表 4.20 再生材料應用於道路工程 ....................................................................4-42
表 4.21 台灣地區天然砂石價格表 ....................................................................4-43
表 4.22 台灣地區卡車運輸價格表 ....................................................................4-43
表 4.23 台灣地區水泥價格表 ............................................................................4-44
表 4.24 台灣地區瀝青混凝土價格表 ................................................................4-44
表 4.25 台灣地區預拌水泥混凝土價格表 ........................................................4-45
表 4.26 燒結製成之成本 ....................................................................................4-46
表 4.27 水泥黏結之成本 ....................................................................................4-46
表 4.28 各項試驗相關作業 ................................................................................4-52
表 4.29 現地試驗之工作項目表 ........................................................................4-54
表 4.30 現地鋪設各階段成效評估表 ................................................................4-54
表 4.31 底渣、廢紅磚和廢混凝土塊工程性質與天然砂石比較 ....................4-58
表 4.32 影響消費者回收工作之因素 ................................................................4-63
表 4.33 影響廠商回收之因素 ............................................................................4-64
表 4.34 促進回收的政府措施 ............................................................................4-65
表 4.35 典型回收玻璃的分色規格 ....................................................................4-65
表 3.36 廢玻璃應用於市區道路之規格(AASHTO)..........................................4-66
表 4.37 OGFC 排水性路面級配.......................................................................4-79
表 4.38 OGFC 之使用年限...............................................................................4-79
表 4.39 改良型開放級配瀝青混凝土之級配要求 ............................................4-80
表 4.40 改良型開放級配瀝青混凝土之品質要求 ............................................4-80
表 4.41 透水性鋪面之施工規範(底層)..............................................................4-84
IX

表 4.42 透水性鋪面之施工規範(面層)..............................................................4-84
表 4.43 日本瀝青透水混凝土規範(車道)..........................................................4-85
表 4.44 日本瀝青透水混凝土規範(人行道)......................................................4-86
表 4.45 透水性鋪面限制 ....................................................................................4-86
表 4.46 防滑標線、路面塗妝之性能比較 ........................................................4-88
表 4.47 常用之透水舖面型式 ............................................................................4-92
表 4.48 常用之單元磚透水舖面型式 ................................................................4-95
表 4.49 溫度 T (℃)透水係數之補正係數 μT/μ15.............................................4-99
表 4.50 透水磚之抗壓強度試驗結果 ..............................................................4-108
表 4.51 透水磚之透水係數試驗結果 ..............................................................4-109
表 4.52 透水磚之抗滑值試驗結果 .................................................................. 4-110
表 4.53 透水磚之孔隙率試驗結果 .................................................................. 4-111
表 4.54 日本透水性鋪面之性能規範值 .......................................................... 4-113
表 4.55 底渣透水性混凝土試驗結果 .............................................................. 4-114
表 4.56 底渣透水性混凝土單位重變異數分析 .............................................. 4-115
表 4.57 底渣透水性混凝土孔隙率變異數分析 .............................................. 4-115
表 4.58 底渣透水性混凝土透水率變異數分析 .............................................. 4-116
表 4.59 底渣透水性混凝土抗壓強度變異數分析 .......................................... 4-117
表 4.60 國內平坦度檢驗規範彙整表 ..............................................................4-124
表 4.61 市區道路原始平坦度 IRI 值大於 650 cm/km 時之驗收評估標準...4-125
表 4.62 市區道路新工或原始平坦度 IRI 值小於 650 cm/km 時之標準.......4-125
表 4.63 完工後平坦度量測 ..............................................................................4-130
表 4.64 美國人手孔蓋齊平之績效評估 ..........................................................4-133
表 4.65 年度積水次數統計(民國 89~96 年)....................................................4-134
表 4.66 台北市各行政區積水次數排行(民國 89~96 年)................................4-134
表 4.67 台北市前 10 大積水深度排行(民國 89~96 年)..................................4-135
表 4.68 民國 94 年環保署廢棄物申報統計(部分) ....................................4-153
表 4.69 透水鋪面效益評估表 ..........................................................................4-159
表 4.70 現地透水試驗結果表 ..........................................................................4-159
X

表 4.71 抗滑試驗結果表 ..................................................................................4-160
表 4.72 試驗區透水性舖面抗壓強度與透水係數 ..........................................4-164
表 4.73 四種舖面材料之材料規格 ..................................................................4-165
表 4.74 入滲成效分析表 ..................................................................................4-166
表 4.75 現地透水試驗結果表 ..........................................................................4-169
表 4.76 現地抗滑試驗結果表 ..........................................................................4-169
表 4.77 透水鋪面成效分析表 ..........................................................................4-174
表 4.78 現地透水結果表 ..................................................................................4-176
表 4.79 抗滑試驗結果表 ..................................................................................4-176
表 4.80 透水性舖面抗壓強度與透水係數 ......................................................4-179
表 4.81 兩種透水鋪面材料之材質 ..................................................................4-180
表 4.82 入滲效益分析表 ..................................................................................4-181
表 4.83 現地透水試驗結果表 ..........................................................................4-181
表 4.84 抗滑試驗結果表 ..................................................................................4-181
表 5.1 橋梁基本資料之統計表 ............................................................................5-6
表 5.2 各項構件相對重要之劣化因子 ................................................................5-9
表 5.3 類神經網路模式分析結果 ...................................................................... 5-11
表 5.4 三縣市與合併資料之類神經網路模式成果 ..........................................5-12
表 5.5 檢測劣化因子與劣化現象之記錄表 ......................................................5-16
表 5.6 LRFR 之極限狀態分類 .........................................................................5-21
表 5.7 D.E.R.檢測系統之檢測表 .....................................................................5-24
表 5.8 系統係數 ..................................................................................................5-25
表 5.9 ATC32 新設橋梁結構性能分級表........................................................5-64
表 5.10 Caltrans 新設橋梁結構性能分級表 ....................................................5-65
表 5.11 日本道路橋示方書結構性能等級.........................................................5-66
表 5.12 橋梁耐震性能等級表 ............................................................................5-67
表 5.13 鋼棒試片實驗結果表 ............................................................................5-82
表 5.14 本研究方法之程式圓形柱斷面彎矩曲率分析結果 .......................... 5-119
表 5.15 定義圓形柱 Pushover 分析控制條件..................................................5-124
XI

表 5.16 COLRET 和 SAP2000 程式降服彎矩和破壞彎矩之比較...............5-125
表 5.17 各置換橡膠支承墊工法比較表 ..........................................................5-145
表 5.18 各限制位移裝置比較表 ......................................................................5-151
表 5.19 各種橋墩補強工法比較表 ..................................................................5-156
表 5.20 支承、橋墩及基礎補強工法之優缺點比較表 ..................................5-163
XII

圖目錄
圖 1.1 營建署市區道路相關研究藍圖 ................................................................1-3
圖 1.2 96-99 年度各分年工作課題架構圖 ........................................................1-7
圖 3.1 防災道路相關文獻類型圖 ........................................................................3-3
圖 3.2 九州道路網之基本方針 ..........................................................................3-15
圖 3.3 高規格幹線道路網圖 ..............................................................................3-16
圖 3.4 廣域道路整備基本計畫圖 ......................................................................3-17
圖 3.5 宮崎市之廣域道路網圖 ..........................................................................3-19
圖 3.6 道路機能之對應表 ..................................................................................3-21
圖 3.7 長期道路網計畫構想路線 ......................................................................3-22
圖 3.8 防災道路系統圖 ......................................................................................3-30
圖 3.9 示範計畫示意圖 ......................................................................................3-36
圖 3.10 礁溪都市計畫防災道路系統圖 ............................................................3-40
圖 3.11 龍潭地區路網.........................................................................................3-42
圖 3.12 台南市防救災及避難與替代路線系統 ................................................3-45
圖 3.13 新化都市計畫區各層級防救災道路系統 ............................................3-47
圖 3.14 永康市各分區防救災道路系統 ............................................................3-49
圖 3.15 岡山鎮防救災及避難與替代路線系統 ................................................3-50
圖 3.16 20 m 以上緊急道路與聯外道路分佈 .................................................3-52
圖 3.17 各縣市境內土石流潛勢分佈 ................................................................3-59
圖 3.18 淹水潛勢圖 ............................................................................................3-65
圖 3.19 台灣地區易淹水地區示意圖 ................................................................3-67
圖 3.20 台中縣市淹水潛勢圖(600 mm/日) ........................................................3-70
圖 3.21 各縣市易淹水區域 ................................................................................3-71
圖 3.22 高雄縣易易淹水區公告 ........................................................................3-71
圖 3.23 各縣之斷層潛勢區劃定圖 ....................................................................3-75
圖 3.24 台灣地質查詢系統 ................................................................................3-77
圖 3.35 台灣斷層查詢系統 ................................................................................3-77
XIII

圖 3.26 評估方法查核圖 ....................................................................................3-98
圖 3.27 指標雷達圖 ..........................................................................................3-100
圖 3.28 防災道路規劃網站首頁 ......................................................................3-101
圖 3.29 防災道路規劃 ......................................................................................3-102
圖 3.30 道路自評檢核表 ..................................................................................3-103
圖 3.31 土石流危害度表 ..................................................................................3-104
圖 3.32 水災危害度表 ......................................................................................3-105
圖 3.33 地震危害度表 ......................................................................................3-106
圖 3.34 外部連結 ..............................................................................................3-107
圖 3.35 內政部營建署網站連結 ......................................................................3-108
圖 3.36 國立台北科技大學網站 ......................................................................3-109
圖 4.1 英國焚化爐底渣應用實例 .......................................................................4-13
圖 4.2 廢玻璃再利用於瀝青混凝土 ...................................................................4-18
圖 4.3 廢玻璃瀝青鋪面 .......................................................................................4-18
圖 4.4 廢玻璃應用在公園步行鋪面 ...................................................................4-19
圖 4.5 中二高速公路快官草屯段路堤填築工程 ...............................................4-22
圖 4.6 再生料之現場拌合及滾壓 .......................................................................4-23
圖 4.7 再生料之現場拌合及滾壓 .......................................................................4-23
圖 4.8 再生料與填充料混合後,正加強滾壓作業 ...........................................4-24
圖 4.9 再生料拌合滾壓後,現場開挖觀察填充情形 .......................................4-24
圖 4.10 開挖觀察,填充、拌合及級配皆良好 ................................................4-25
圖 4.11 後昌路前後段路面之現況圖.................................................................4-27
圖 4.12 學專路前後段路面之現況圖 ................................................................4-27
圖 4.13 無細骨材混凝土舖面停車場 ................................................................4-34
圖 4.14 無細骨材混凝土舖面停車場 ................................................................4-34
圖 4.15 日本京都市區透水性人行道施工圖 ....................................................4-35
圖 4.16 京都新宿區保水性舖面示意圖 ............................................................4-36
圖 4.17 本東京都(杉並區)透水性舖面試驗車道 ........................................4-36
圖 4.18 西安路原人行道舖面 ............................................................................4-38
XIV

圖 4.19 基礎工程之整地壓平 ............................................................................4-38
圖 4.20 鋪設透水織布與鋼絲網 ........................................................................4-39
圖 4.21 施工完成後之透水混凝土 ....................................................................4-39
圖 4.22 杜鵑颱風監測結果 ................................................................................4-40
圖 4.23 典型鋪面剖面圖 ....................................................................................4-41
圖 4.24 再生材料應用道路工程之評估流程 ....................................................4-49
圖 4.25 廢棄物再生材料應用於市區道路之設計原則 ....................................4-50
圖 4.26 審查機制預期功能示意圖 ....................................................................4-56
圖 4.27 公共工程引用優良技術、工法及產品方式 ........................................4-57
圖 4.28 玻璃廠回收流程圖 ................................................................................4-59
圖 4.29 玻璃粉碎系統流程圖 ............................................................................4-67
圖 4.30 玻璃碎片使用於路盤之試驗施工例 ....................................................4-68
圖 4.31 廢玻璃容器資源化相關法令架構 ........................................................4-71
圖 4.32 廢容器回收貯存清除處理方法及設施標準 ........................................4-72
圖 4.33 優質路面 ................................................................................................4-76
圖 4.34 平坦度差之路面 ....................................................................................4-77
圖 4.35 排水性鋪面排水路徑設計例 ................................................................4-78
圖 4.36 台南市中華西路排水性路面 ................................................................4-79
圖 4.37 彰濱試車場排水鋪面試驗場 ................................................................4-81
圖 4.38 透水性鋪面概念圖 ................................................................................4-82
圖 4.39 路面之結構剖面 ....................................................................................4-83
圖 4.40 綠建材架構圖 ........................................................................................4-90
圖 4.41 典型透排水人行道斷面 ........................................................................4-93
圖 4.42 日本透水性車道鋪面斷面(滲透型)......................................................4-94
圖 4.43 日本排水性車道鋪面斷面(滯留型)......................................................4-94
圖 4.44 實驗室定水頭實驗 ................................................................................4-98
圖 4.45 現地透水實驗 ......................................................................................4-100
圖 4.46 英式擺錘摩擦儀 ..................................................................................4-101
圖 4.47 摩擦尺 ..................................................................................................4-102
XV

圖 4.48 磅秤 ......................................................................................................4-104
圖 4.49 台富製透水磚 ......................................................................................4-105
圖 4.50 艾美製透水磚 ......................................................................................4-106
圖 4.51 友孛製透水磚 ......................................................................................4-106
圖 4.52 和成製透水磚 ......................................................................................4-107
圖 4.53 天九製透水磚 ......................................................................................4-107
圖 4.54 各家抗壓強度比較圖 .......................................................................... 4-112
圖 4.55 各家透水係數比較圖 .......................................................................... 4-112
圖 4.56 各家抗滑值比較圖 .............................................................................. 4-113
圖 4.57 各家孔隙率比較圖 .............................................................................. 4-113
圖 4.58 底渣透水性混凝土單位重 .................................................................. 4-114
圖 4.59 底渣透水性混凝土孔隙率 .................................................................. 4-115
圖 4.60 底渣透水性混凝土透水率 .................................................................. 4-116
圖 4.61 底渣透水性混凝土抗壓強度 .............................................................. 4-116
圖 4.62 A、B 圈塊工法..................................................................................4-128
圖 4.63 EPO 施工方式及步驟........................................................................4-129
圖 4.64 EPO 機械工法與傳統工法之比較....................................................4-130
圖 4.65 人手孔蓋調降工法示意圖 ..................................................................4-131
圖 4.66 人手孔蓋調升工法示意圖 ..................................................................4-132
圖 4.67 台北市各行政區積水次數之直方圖 ..................................................4-135
圖 4.68 台北市 11 處易淹水地點.....................................................................4-136
圖 4.69 都市中各種地面覆蓋物表面溫度之日變化 ......................................4-137
圖 4.70 鋪面熱收支示意圖 ..............................................................................4-138
圖 4.71 逕流抑制設施 ......................................................................................4-138
圖 4.72 抑制逕流之效益 ..................................................................................4-139
圖 4.73 抗滑值與交通量關係圖 ......................................................................4-141
圖 4.74 鋪面抗滑力隨著降雨產生短期性變化圖 ..........................................4-142
圖 4.75 鋪面抗滑力隨著季節產生長期性變化圖 ..........................................4-142
圖 4.76 潮濕及乾燥鋪面之抗滑-速率變化圖 .................................................4-143
XVI

圖 4.77 不同輪胎載重之抗滑-速率變化圖 .....................................................4-144
圖 4.78 鋪面紋理特性圖 ..................................................................................4-145
圖 4.79 粗細紋理品質與抗滑值關係圖 ..........................................................4-146
圖 4.80 鎖輪式抗滑檢測儀圖 ..........................................................................4-148
圖 4.81 偏搖式抗滑檢測儀圖 ..........................................................................4-149
圖 4.82 英式擺錘儀圖 ......................................................................................4-150
圖 4.83 廢玻璃資源化透水磚 ..........................................................................4-154
圖 4.84 底渣再利用方式 ..................................................................................4-156
圖 4.85 北投區西安街(未鋪設透水鋪面情形)................................................4-157
圖 4.86 完工後透水鋪面圖 ..............................................................................4-158
圖 4.87 杜鵑颱風雨量資料分析圖(2003/9/1~3) .............................................4-159
圖 4.88 舖面前端之表面石英砂剝落情形 ......................................................4-160
圖 4.89 機車停放造成鋪面表面脫落及褪色情形 ..........................................4-161
圖 4.90 舖面後端使用情形良好 ......................................................................4-161
圖 4.91 台北市中山區北安路南側人行道(未舖設透水性舖面前)................4-162
圖 4.92 台北市中山區北安路南側人行道位置圖 ..........................................4-162
圖 4.93 預鑄透水磚(A、B、C 型)...................................................................4-163
圖 4.94 混凝土透水鋪面 D 型..........................................................................4-164
圖 4.95 北安路試驗區四種不同透水舖面 ......................................................4-164
圖 4.96 雨量資料分析圖(2005/3/22~24) .........................................................4-166
圖 4.97 各試驗區面層上之溫度變化圖(2004/10/23~29).............................4-168
圖 4.98 預鑄透水磚 A 型裂紋產生情況..........................................................4-170
圖 4.99 預鑄透水磚 B 型裂紋產生情況..........................................................4-170
圖 4.100 預鑄透水磚 C 型裂紋產生情況........................................................4-171
圖 4.101 混凝土透水舖面 D 型透水孔阻塞....................................................4-171
圖 4.102 台北市文山區木新路一段西側人行道 ............................................4-172
圖 4.103 完工後之透水鋪面 ............................................................................4-173
圖 4.104 預鑄透水磚 ........................................................................................4-173
圖 4.105 雨量資料分析圖(2007/1/3) ...............................................................4-174
XVII

圖 4.106 晴天時溫度分析圖(2006/8/25)..........................................................4-175
圖 4.107 雨天時溫度分析圖(2007/2/25)..........................................................4-175
圖 4.108 降雨後溫度分析圖(2007/2/26)..........................................................4-176
圖 4.109 台南市中華西路一段新孝路至新仁路人行道 ................................4-177
圖 4.110 台南市中華西路一段新興路旁人行道.............................................4-177
圖 4.111 陶瓷回收透水磚舖面(A 型) ..............................................................4-178
圖 4.112 環保透水磚鋪面(B 型) ......................................................................4-178
圖 4.113 透水磚舖面結構(A 型)......................................................................4-179
圖 4.114 透水磚鋪面結構(B 型) ......................................................................4-179
圖 4.115 A 型鋪面雨量資料分析圖(2005/7/7~14)........................................4-180
圖 4.116 B 型鋪面雨量資料分析圖(2005/5/7~14)........................................4-180
圖 4.117 一般環保透水磚(B 型)裂紋產生情形 ..............................................4-182
圖 4.118 一般環保透水磚(B 型)砂土溢出情形 ..............................................4-182
圖 4.119 陶瓷透水鋪面孔隙阻塞情形.............................................................4-183
圖 5.1 橋梁數量與竣工年度統計圖 ....................................................................5-5
圖 5.2 橋梁主梁材質統計圖 ................................................................................5-6
圖 5.3 構件劣化因素 ............................................................................................5-7
圖 5.4 引道路堤類神經網路模式架構圖 ............................................................5-8
圖 5.5 橋梁承載能力分析評估流程圖 ..............................................................5-18
圖 5.6 計畫橋梁承載能力分析評估流程圖 ......................................................5-21
圖 5.7 車道與貨車載重對簡支橋梁產生之最大彎矩圖 ..................................5-26
圖 5.8 車道與貨車載重對簡支橋梁產生之最大剪力圖 ..................................5-27
圖 5.9 HS20-44 與 HL-93 設計活載重對簡支橋梁產生之最大控制彎矩圖 5-28
圖 5.10 HS20-44 與 HL-93 設計活載重對簡支橋梁產生之最大控制剪力圖
..............................................................................................................5-28
圖 5.11 HS20-44 與 HL-93 設計活載重對簡支橋梁四分之一跨度處產生之控制
剪力圖 ..................................................................................................5-29
圖 5.12 橋梁載重試驗計畫流程圖 ....................................................................5-31
圖 5.13 本計畫橋梁耐震性能評估法(側推分析)流程圖(以 RC 橋墩為例)....5-34
XVIII

圖 5.14 ATC40 結構性能耐震能力評估法分析流程圖..................................5-35
圖 5.15 FEMA 與 ATC 塑性鉸定義方式.........................................................5-37
圖 5.16 柱體之分析模型 ....................................................................................5-39
圖 5.17 柱之塑性鉸曲率產生順序示意圖 ........................................................5-39
圖 5.18 建議之撓曲塑性鉸設定方式 ................................................................5-40
圖 5.19 塑鉸區剪力強度隨韌性變化關係圖 ....................................................5-42
圖 5.20 塑鉸區柱斷面剪力強度對應的撓曲強度與塑鉸轉角關係 ................5-43
圖 5.21 柱斷面彎矩破壞模式塑鉸之設定 ........................................................5-43
圖 5.22 柱斷面撓曲-剪力破壞模式塑鉸之設定 ...............................................5-44
圖 5.23 柱斷面剪力破壞模式塑鉸之設定 ........................................................5-45
圖 5.24 強支承與功能性支承在地震力下之行為模式 ....................................5-50
圖 5.25 支承功用示意圖 ....................................................................................5-51
圖 5.26 合成橡膠支承墊示意圖 ........................................................................5-51
圖 5.27 固定端支承 ............................................................................................5-52
圖 5.28 活動端支承 ............................................................................................5-52
圖 5.29 混凝土止震塊 ........................................................................................5-55
圖 5.30 鋼製止震塊 ............................................................................................5-55
圖 5.31 鋼索型防震拉桿 ....................................................................................5-56
圖 5.32 鋼棒型防震拉桿 ....................................................................................5-57
圖 5.33 增加防落長度裝置 ................................................................................5-58
圖 5.34 功能性支承與防止落橋裝置之研究流程圖 ........................................5-78
圖 5.35 實驗試體規劃示意圖 ............................................................................5-80
圖 5.36 端隔梁設計圖 ........................................................................................5-80
圖 5.37 防落拉桿裝置圖 ....................................................................................5-81
圖 5.38 Φ32 mm 未鍍鋅及熱浸鍍鋅試片應力應變曲線 ...............................5-82
圖 5.39 Φ38 mm 未鍍鋅及熱浸鍍鋅試片應力應變曲線 ...............................5-83
圖 5.40 Φ38 mm 高強度未鍍鋅及熱浸鍍鋅試片應力應變曲線 ...................5-83
圖 5.41 橡膠墊片受壓力變形 ............................................................................5-84
圖 5.42 橡膠墊片之力與位移曲線 ....................................................................5-85
XIX

圖 5.43 反覆載重歷時圖 ....................................................................................5-86
圖 5.44 Φ32 mm 與 Φ38 mm 試體實驗結果比較圖 ..........................................5-87
圖 5.45 安裝 Φ32 mm 鋼棒試體實驗曲線與疊加曲線比較圖 ........................5-88
圖 5.46 安裝 Φ38 mm 鋼棒試體實驗曲線與疊加曲線比較圖 ........................5-88
圖 5.47 縮尺橋梁模型 ........................................................................................5-90
圖 5.48 各鋼棒抗拉實驗後所得力與位移曲線 ................................................5-91
圖 5.49 各鋼棒抗拉實驗後所得應力與應變曲線 ............................................5-92
圖 5.50 1 cm 橡膠墊片受不同載重速率下應力-應變曲線圖 ........................5-93
圖 5.51 無放置防落拉桿與放置防落拉桿橋面版最大相對位移量 ................5-94
圖 5.52 不同直徑鋼棒在 1 cm 橡膠墊片 2 組拉桿時拉桿伸長量比較...........5-94
圖 5.53 12 mm 直徑鋼棒在不同厚度橡膠墊片 2 組拉桿時橡膠墊片壓縮量
..............................................................................................................5-95
圖 5.54 12 mm 直徑鋼棒不同厚度橡膠墊片 2 組拉桿時橋面版最大相對位移量
..............................................................................................................5-96
圖 5.55 各直徑鋼棒在 1 cm 厚度橡膠墊片不同拉桿組數時拉桿伸長量.......5-96
圖 5.56 Friction Isolator 非線性元素模擬橡膠支承墊之設定 .......................5-98
圖 5.57 Multi-Linear Elastic Element 軸向變形之情況及設定方式...............5-98
圖 5.58 SAP2000 所建立完成的數值分析模型 ..............................................5-99
圖 5.59 12-1-2 組 100 gal,地表加速度、橋面版加速度實驗與分析值之比較
............................................................................................................5-100
圖 5.60 12-1-2 組 400 gal,地表加速度、橋面版加速度實驗與分析值之比較
............................................................................................................5-100
圖 5.61 12-1-2 組 700 gal,地表加速度、橋面版加速度實驗與分析值之比較
............................................................................................................5-101
圖 5.62 12-1-2 組 100 gal 時,橋面版位移實驗值與分析值之比較...........5-101
圖 5.63 12-1-2 組 400 gal 時,橋面版位移實驗值與分析值之比較...........5-102
圖 5.64 12-1-2 組 700 gal 時,橋面版位移實驗值與分析值之比較...........5-102
圖 5.65 無防落拉桿之橋面版最大相對位移量之實驗與分析值比較 ..........5-103
圖 5.66 12-1-2 組之橋面版最大相對位移量之實驗與分析值比較.............5-104
XX

圖 5.67 12-1-2 組 400 gal 時兩橋面版相對位移歷時之實驗與分析值比較
............................................................................................................5-104
圖 5.68 無防落拉桿 100 gal 時 2D 希爾伯特頻譜圖......................................5-105
圖 5.69 無防落拉桿 300 gal 時 2D 希爾伯特頻譜圖......................................5-106
圖 5.70 無防落拉桿 600 gal 時 2D 希爾伯特頻譜圖......................................5-106
圖 5.71 12-1-2 組 100 gal 時 2D 希爾伯特頻譜圖........................................5-108
圖 5.72 12-1-2 組 300 gal 時 2D 希爾伯特頻譜圖........................................5-108
圖 5.73 12-1-2 組 600 gal 時 2D 希爾伯特頻譜圖........................................5-109
圖 5.74 12-1-2 組 300 gal 時鋼棒應變量-歷時曲線......................................5-109
圖 5.75 12-1-2 組 600 gal 時鋼棒應變量-歷時曲線...................................... 5-110
圖 5.76 12-1-2 組 100 gal 時,分析之 2D 希爾伯特頻譜圖........................ 5-111
圖 5.77 12-1-2 組 300 gal 時,分析之 2D 希爾伯特頻譜圖........................ 5-111
圖 5.78 12-1-2 組 600 gal 時,分析之 2D 希爾伯特頻譜圖........................ 5-112
圖 5.79 橋梁立面圖 .......................................................................................... 5-114
圖 5.80 上部結構標準斷面 .............................................................................. 5-114
圖 5.81 橋墩立面圖 .......................................................................................... 5-115
圖 5.82 橋柱配筋詳圖 ...................................................................................... 5-115
圖 5.83 SAP2000 結構模擬模型 .................................................................... 5-116
圖 5.84 定義塑鉸性質格式與控制點 .............................................................. 5-117
圖 5.85 混凝土彎矩塑鉸(M3) .......................................................................... 5-117
圖 5.86 圓柱斷面之切片分析 .......................................................................... 5-118
圖 5.87 全斷面之弓形面積 A (sec)i 示意圖.................................................. 5-118
圖 5.88 分析結果定義彎矩塑鉸性質 .............................................................. 5-119
圖 5.89 橡膠支承墊力學性質 ..........................................................................5-120
圖 5.90 定義橡膠支承墊性質 ..........................................................................5-120
圖 5.91 安裝 D38 mm 鋼棒試體實驗曲線與疊加曲線比較圖 ......................5-121
圖 5.92 模擬止震塊碰撞行為 ..........................................................................5-122
圖 5.93 定義力量控制參數 ..............................................................................5-123
圖 5.94 定義橋墩位移控制參數 ......................................................................5-124
XXI

圖 5.95 P1 橋墩側向力與側向位移容量曲線 ...............................................5-125
圖 5.96 模型節點說明 ......................................................................................5-126
圖 5.97 橡膠支承墊遲滯迴圈 ..........................................................................5-127
圖 5.98 加入防落拉桿後橋面版之相對位移 ..................................................5-128
圖 5.99 加入防落拉桿後上下部結構之相對位移 ..........................................5-128
圖 5.100 加入止震塊後橋面版之相對位移 ....................................................5-129
圖 5.101 加入止震塊後上下部結構之相對位移 ............................................5-129
圖 5.102 含橡膠支承墊模型橋面版 2D 希爾伯特頻譜(t=0~12 sec) ...........5-130
圖 5.103 含橡膠支承墊模型橋面版 3D 希爾伯特頻譜(t=0~12 sec) ...........5-130
圖 5.104 含橡膠支承墊模型橋面版邊際頻譜 ................................................5-131
圖 5.105 含橡膠支承墊和橋柱模型 2D 希爾伯特頻譜(900 gal)...................5-132
圖 5.106 含橡膠支承墊模型 2D 希爾伯特頻譜(900 gal)...............................5-132
圖 5.107 含橡膠支承墊和防落拉桿模型 2D 希爾伯特頻譜(900 gal)...........5-133
圖 5.108 含橡膠支承墊和止震塊模型 2D 希爾伯特頻譜(900 gal)...............5-133
圖 5.109 含橡膠支承墊、防落拉桿和止震塊模型 2D 希爾伯特頻譜(900 gal)
............................................................................................................5-134
圖 5.110 支承本身及支承底座.........................................................................5-137
圖 5.111 帽梁與預力梁間之狹小空間(高度約 5~7 公分)..............................5-138
圖 5.112 支撐鋼架頂昇大梁置換橡膠支承墊流程圖.....................................5-139
圖 5.113 扁平式千斤頂頂昇大梁置換橡膠支承墊流程圖.............................5-141
圖 5.114 橡膠支承墊預壓裝置平面示意圖.....................................................5-142
圖 5.115 橡膠支承墊預壓裝置示意圖.............................................................5-143
圖 5.116 水刀式置換橡膠支承墊流程圖.........................................................5-144
圖 5.117 RC 托架示意圖 ................................................................................5-146
圖 5.118 鋼製托架示意圖.................................................................................5-146
圖 5.119 預鑄混凝土托架示意圖.....................................................................5-147
圖 5.120 鋼製止震塊示意圖 ............................................................................5-148
圖 5.121 鋼棒式防落拉桿示意圖 ....................................................................5-149
圖 5.122 裝置於兩上部結構之鋼索式防落拉桿 ............................................5-150
XXII

圖 5.123 連接上、下部結構之鋼索式防落拉桿 ............................................5-150
圖 5.124 橋墩 RC 包覆補強工法 .....................................................................5-152
圖 5.125 橋墩鋼鈑包覆補強工法 ....................................................................5-153
圖 5.126 橋墩鋼鈑包覆工法 ............................................................................5-153
圖 5.127 帽梁及橋墩鋼鈑包覆工法 ................................................................5-154
圖 5.128 碳纖維補強工法 ................................................................................5-155
圖 5.129 托底工法(增樁)平面示意圖..............................................................5-157
圖 5.130 樁帽補強 ............................................................................................5-158
圖 5.131 增樁 ....................................................................................................5-158
圖 5.132 擴基 ....................................................................................................5-159
圖 5.133 降低基礎工法施工程序 ....................................................................5-160
XXIII

1.1 計畫緣起
一、計畫緣起與目的
1-1
ㄧ、計畫緣起與目的
自 1987 年聯合國布倫特蘭委員會(Brundtland Commission)提出「永續發
展」的觀念,國際間開始在各種領域中進行人與環境的省思,調整當前人類科
技與經濟發展的方向。二十一世紀是一個全球化、數位化的世紀,台灣正處於
劇烈的國際競爭模式,其中三股主要的力量:全球資訊流通、新科技發展與綠
色環保,更是當前國內永續發展所必須直接面對的議題。
聯合國永續發展的基本概念:「能滿足當代的需要,同時不損及後代子孫
滿足其本身需要的發展」。該觀念提出後,即成為各國際性組織在面對全球環
境變遷及環境問題的最高指導原則;在第六次「國家科技會議」議題四當中亦
說明永續發展與民生福祉為公共建設之新方向。為符合挑戰 2008 國家發展重
點計畫之總體目標,即秉持綠色矽島規劃的基本理念,體現以人為本、永續發
展的核心價值,發揮國家有限資源之最大效益,維繫世世代代國民生存與福祉
之目的。是以國內在各種營建技術研究發展的過程中,應在永續發展之長期考
量下,藉由技術研發及有效融入產、官、學、研四界的優點,建立合作互動的
機制、人員訓練與技術的轉移,達到成果管理及應用推廣的最終目標,以營造
優質、便捷、安全及永續發展的生活環境。
在配合國家發展計畫之下,公共工程範圍涵蓋建築、道路、鐵路、橋梁、
隧道、捷運、機場、海岸港灣、水庫、水力發電場、自來水、河川整治、下水
道、土方資源場、掩埋場、山坡地開發、工業區開發、科學園區開發、治山防
洪等十九類工程,其工作項目則分屬內政部、交通部、經濟部、農委會等四大
部會。其中,都市計畫範圍內之道路、橋梁及公有建築物係屬於內政部營建署
之業務範圍。在都市計畫區內道路及其附屬設施(包含市區道路、市區橋梁及

1-2
ㄧ、計畫緣起與目的
防災道路系統)乃扮演了人、事、物交流、溝通與運輸,及緊急救災任務的重
要角色,並且為暢通社經的動脈,良好之市區道路運輸系統對於經濟發展之關
係極大。
內政部營建署有鑑於整個大環境之未來趨勢,亦未雨綢繆,自 96 年起將
賡續提出為期 4 年的市區道路及其附屬設施技術研發計畫,期透過市區道路養
護技術、橋梁延壽技術與管理及防災道路規劃等研發成果之有效整合,達到低
環境衝擊、低資源耗費、延長生命週期及追求人車共存,構築優質化、便捷與
安全之都市交通網脈,營造永續發展的生活環境。
1.2 計畫範圍
為營造優質、便捷、安全及永續發展之市區道路系統,營建署乃藉由永續
發展、環境生態及人本考量三個面向,規劃提昇市區道路及其附屬設施品質之
研究計畫(詳圖 1.1)。其中,本研究課題乃主要探討「永續發展」及「環境生
態」層面,全面考量市區道路及其附屬設施生命週期內,自規劃、設計、施工、
監測乃至於維護管理,優質化市區道路系統之品質將資源永續利用,並且提昇
都市防救災能力,另外亦將綠營建、生態工程、建立都市綠廊帶,納入實質考
量內涵,規劃相關研究項目,進行多面向的研究與實務推廣應用。

營
造
優
質
、
便
捷
、
安
全
及
永
續
發
展
的
市
區
道
路
系
統
考量層面 實質內涵 研究項目
永續發展
環境生態
人本考量
1.生命週期考量
2.提昇都市防、救災強度
3.綠營建
4.採符合環境生態工程
5.都市綠廊帶建立
6.交通環境
7.綠色交通系統
8.交通寧靜區
9.交通安全效能提昇
10.智慧化交通環境
圖 1.1 營建署市區道路相關研究藍圖
1-3
ㄧ、計畫緣起與目的
●道路維護管理作業標準建立 ◎
路面檢測技術 ◎
●道路合理化養護準則 ▲96 及申挖機制建立 ☆
●建立環境友善及永續發展之道路維修、養護
及管理系統 ▲98~99
●人工智慧 ◎
及可靠度劣化預測模式建立 ☆
●優質化橋梁檢測作業程序建立 ◎
●橋梁結構系統健康診斷 ◎
●橋梁補強延壽工法 ▲96,97
●橋梁結構健康監測 ▲98
●橋梁耐久性技術 ▲98
●回饋分析系統之建立 ☆
●共同管道自動化檢測、監測技術 ◎
●共同管道主動性防災系統建立 ☆
●防災道路規劃評估準則 ▲96~99
●緊急救災應變機制 ▲96~97
●智慧型安全防災系統建立 ☆
●運用可回收再利用資源 ▲96
●新材料新工法引入補強既有結構物 ▲96~97
●新材料新工法引入新建結構物 ▲99
●纖維強化高分子複合材料之應用 ▲99
●能源節約及降低資源耗費工法 ☆
●採用低環境衝擊性開發 ▲97 與建構工法 ☆
●水資源涵養與降低都市地表逕流 ☆
●道路舖面排水 ◎
、透水 ◎
與保水設計 ☆
●景觀綠美化 ☆
●道路設施物綠美化 ▲97
●結合都市意象之道路設施及景觀規劃 ☆
●無障礙人行空間 *
●人行道設施控制樞紐建立 ▲97
●優質化道路服務機能 *
●促進行人、腳踏車及大眾運輸使用 *
●停車轉乘空間便利 *
●社區道路環境改善 *
●通學巷的學生使用安全 *
●車流衝突分離 *
●路口行人通行安全 *
●智慧型運輸系統 *
●發展 e 化服務隨手可得之優質網路社會 *
(UNS,Ubiquitous Network Society)
註:◎為過去已完成之研究內容;▲為 96-99 年營建署規劃之研究方向;☆為未來持續進行研究之內容
*主要係屬交通運輸規劃範疇

1-4
ㄧ、計畫緣起與目的
然而相關研究內容,並非從零開始之研究,營建署係持續投入提昇市區道
路及其附屬設施優質化技術研究與推廣。國立台北科技大學土木系與水環境研
究中心(以下簡稱本研究團隊)於 92 至 95 年期間,執行營建署之委託研究計畫
案,即已針對人行道之透水性鋪面、保水性鋪面、滲透性雨水下水道合理化評
估與市區道路平坦度等工程技術應用與推廣,進行研究與探討;並針對公有建
築物補強技術推廣與後續延壽技術規劃、市區道路之檢測與評估系統之研究、
市區橋梁承載能力、耐震能力評估系統之技術研發與探討,並訂定優質化橋梁
檢測作業手冊,提供外界參採。
本研究團隊秉持多年來從事道路與橋梁等方面研發技術之經驗,為發揮市
區道路及其附屬設施應有的營運及服務功能,並有效降低市區道路及其附屬設
施重建工程對於自然環境衝擊與負荷。既有的市區道路及其附屬設施中,應使
之有效的延長使用年限,將資源永續利用並引入環保再生材料之使用。藉由市
區道路、橋梁研究成果之整合,以進而建立優質化之市區交通系統,及建構都
市計畫區內完整之緊急防、救災維生系統,以營造優質、便捷、安全及永續發
展的生活環境。
依據營建署公告上網計畫招標內容,整理 96-99 年度各分年工作課題架構
圖表示如圖 1.2,各年度之工作內容重點詳下述之說明。本研究團隊將與內政
部營建署充分配合,共同提昇市區道路及其附屬設施技術品質,以期發揮學術
研究單位應有之功能,將研究發展成果透過教育訓練提供研發成果給政府與業
界,並協助政府訂定良好公共工程政策與提升公共工程品質。
96 年度
一、四年期市區道路及其附屬設施技術研發整體績效指標之建立
二、蒐集及彙整國內外防災道路相關文獻
三、建立防災道路之檢核項目與機制(包含防災道路危險度因子建立,以及
防災道路危險度分析網頁(PDA 版)規劃)

1-5
ㄧ、計畫緣起與目的
四、調查及彙整分析國內 25 縣市政府現行防災道路規劃情況,並建立天然災
害(水災、土石流、震災)防災道路可行性檢核模式
五、營建資源再生利用於市區道路之可行性評估
六、高性能材料使用於市區道路之效益評估
七、市區橋梁劣化現象與原因之關聯性機制研究
八、市區橋梁安全性能評估快速診斷方法之研擬
九、市區橋梁系統運用功能性支承與防落裝置之可行性研究
十、辦理宣導推廣、教育訓練活動
97 年度
一、建立市區道路及其附屬設施緊急救災機制。
二、建構防災道路規劃與評估準則之規劃與探討。
三、建構防災道路危險度評估系統(PDA 版)。
四、市區道路低衝擊式開發(LID, Low-Impact Development)研究。
五、人行道設施控制樞紐改善與都市綠廊道建立之研究。
六、引入替代性營建材料運用於市區橋梁系統之可行性研究。
七、市區橋梁維修補強系統與工法研擬。
八、市區橋梁補強材料耐久性能之研究。
九、辦理宣導推廣、教育訓練活動。
98 年度
一、示範案例(I)試行之結果,建立防災道路規劃準則與評估準則(草案)。
二、運用網路科技,擴大防災道路危險度評估系統(如建立單機版以及 PDA
版)建置功能。
三、彙整分析國內外市區道路(含透排水鋪面)與附屬設施養護工法。
四、建立市區道路(含透排水鋪面)與附屬設施維修系統與養護工法。
五、市區橋梁監測技術研究與回饋分析方法之研擬。
六、市區橋梁補強標準作業流程與檢核機制之研擬。
七、透過示範案例(I)之建立,逐步將已完成之市區橋梁、評估與補強制度,

推廣於各地方政府之主管機關。
八、辦理宣導推廣、教育訓練活動。
99 年度
一、防災道路及其附屬設施維護管理系統之建立。
二、配合實務,建立完整之防災道路規劃與評估制度。
三、彙整分析國內外市區道路維護管理系統。
1-6
ㄧ、計畫緣起與目的
四、研擬結合永續性發展、環境友善性之市區道路新建及維護管理系統。
五、研擬市區道路相關法規之修訂。
六、建立市區道路永續發展及友善環境示範案例
七、綜整與歸納示範案例推行成效及研究成果,建立完整之補強、維護管
理準則。
八、建立市區橋梁檢測、評估與延壽工法之準則。
九、透過示範案例(II),確實將已完成之市區橋梁、評估與補強制度,推廣
並落實於各地方政府之主管機關。
十、辦理宣導推廣、教育訓練活動。

ㄧ、計畫緣起與目的
1-7
圖 1.2 96-99 年度各分年工作課題架構圖
計畫主持單位
(內政部營建署)
市區道路及其附屬設施技術研發計畫
計畫執行單位
(台北科技大學)
防災道路
時間尺度
研究面向
含
相
關
技
術
之
研
究
與
發
展
、
政
策
面
之
研
擬
與
推
行
營造優質、便捷、安全及永續發展的市區道路系統
道路
市區道路營建資源
再生利用、高性能材
料運用
市區道路低衝擊開
發與人行道設施控
制樞紐改善及都市
綠廊道建立之研究
建立市區道路(含透
排水鋪面)與附屬設
施維護系統與養護
工法
研擬結合永續性發
展、環境友善性之市
區道路維護管理系
統
市區橋梁快速診斷
法及功能性支承與
防落裝置可行性研
究
替代性營建材料運
用於市區橋梁系統
之可行性研究
市區橋梁監測技術
研究,與示範案例
建立與推廣
建立市區橋梁檢
測、評估與延壽工法
之準則
建立防災道路檢核
項目與機制
建立市區道路及其
附屬設施緊急救災
機制
建立防災道路規劃
準則與評估準則(草
案)
建立完整且符合實
務之防災道路規劃
與評估制度
橋梁
96
97
98
99

1.3 計畫目的
1-8
ㄧ、計畫緣起與目的
依營建署公告上網計畫邀標內容,以下分別就市區道路、市區橋梁及防災
道路三面向之研究課題,將計畫目的敘述如下:
防災道路維護管理研究
調查及彙整分析全國各縣市政府與國外先進國家現行防災道路規劃情
況,進而建立市區防災道路緊急救災機制、可行性檢核模式、規劃評估準則與
維護管理系統,以結合市區街道之防災道路系統,提供災害應變時迅速便捷之
救災、避難路徑,提供都會區民眾安全的生活環境。
提昇既有市區道路品質研究
進行廢棄物資源再生利用,及多元性材料之技術研究與推廣,並加強市區
道路設施對環境友善性及低衝擊性研究,進而回饋至路面養護管理作業改善、
規劃、設計與施工方法調整,使市區道路設施兼顧生態環境,達到環境共生與
優質化生活品質目標。
提昇既有市區橋梁品質研究
研發市區橋梁檢測、評估、補強、監測、維護管理與延壽之材料、技術及
工法。減少市區橋梁重建的規劃、設計、施工與對自然環境衝擊,使既有市區
橋梁設施能達到應有的營運及服務功能,延長其使用壽命,進而能達到資源永
續利用之目標。

1.4 96 年度工作內容
1-9
ㄧ、計畫緣起與目的
1.4.1 市區道路及其附屬設施技術研發整體績效指標之建立
依計畫本身性質,就學術成就、技術創新、經濟效益與社會影響等面向探
討,確立四年期具體且量化績效指標,並完成績效評估報告。
1.4.2 防災道路相關工作內容
1. 蒐集及彙整國內外防災道路相關文獻:
蒐集並彙整國內外先進之防災道路(緊急道路、救援輸送道路、避難輔
助道路)文獻,研析營建署在防災道路規劃之原則。
2. 建立防災道路之檢核項目與機制:
在國內外防災道路相關文獻之基礎下,建立檢核防災道路救災及避難
功能之機制,同時在軟體及硬體層面提昇災害應變之效率,以提供災害應
變時最迅速便捷之救災及避難路徑。
3. 調查及彙整分析:
調查及分析國內 25 縣市政府現行防災道路規劃情況,並建立天然災害
(地震、水災、土石流)防災道路可行性檢核模式。
1.4.3 市區道路相關工作內容
1. 研擬營建資源再生利用於市區道路之可行性評估與設計準則:
針對目前多種廢棄物再生之相關再利用產物,營建署擬以性能差異併
以社會成本觀點之比較,作為未來廢棄物再生資源採用之可行性參考依
據,並回饋至整體規劃之設計準則,以達永續發展之長遠目標。
2. 高性能材料使用於市區道路之效益評估:

1-10
ㄧ、計畫緣起與目的
蒐集並整合高性能綠建材產品之資料,並評估實際應用於市區道路之
效益,結合整體設計規劃以達道路優質化之目標。
3. 建立都市道路品質改善績效表:
蒐集國內都市道路品質改善之案例、面積等,並選用透水、降溫、抗
滑及資源再利用等作為道路品質改善量化指標項目,研擬市區道路品質改
善量化之準則。
1.4.4 市區橋梁相關工作內容
1. 市區橋梁劣化現象與原因之關聯性機制研究,及安全性能評估快速診斷方
法之研擬:
就市區橋梁定義、分類及維護管理現況作整體之評析,並參採營建署
「優質橋梁檢測作業手冊」,藉由客觀之檢測標準,進行實地檢測與調查,
以歸納、綜整分析市區橋梁老劣化原因與趨勢,確立劣化現象與原因之關
聯性機制,利於後續維護補強作業之進行。
另藉由市區橋梁特性整體研究與分析探討,導入結構性能設計法,提
出市區橋梁結構安全性能優選排序機制及快速診斷方法。
2. 市區橋梁系統運用功能性支承與防落裝置之可行性研究:
提出市區橋梁之安全能力評估方法,並考量支承特性、防止落橋裝置
等因素,分析諸等效應加入後,對於既有市區橋梁系統管理作業及維護成
本之影響,進行可行性評估與分析,以供後續年度採用之依據。

二、市區道路及其附屬設施技術研發整體績效指標之建立
二、市區道路及其附屬設施技術研發整體績效指標之建
立
績效指標是衡量達成政策目標之標準,績效評估(Performance Evaluation)
則是達成績效指標之必要管理方法。評估績效可採用平衡計分卡,其將績效評
估指標分為數個重要的構面,並依其構面分別設計出績效衡量指標。平衡計分
卡除了策略目標主題的規劃以構面為基礎,還需要透過關鍵流程以支持達成策
略目標的作業活動,並且提供關鍵性績效指標(Key Performance Indicator,
KPI),以數量化的方式清楚衡量績效,才能達到有效管理的目標。本計畫依招
標書內容以學術成就、技術創新、經濟效益、社會影響為四個構面建立績效指
標與預期成果(OUTPUT)、效益影響(OUTCOME)之關連表(表 2.1),並於後續
年度以實際績效作滾動修正以達最佳之效益。
表 2.1 績效指標與預期成果、效益影響之關連表
構面 績效指標 成果(OUTPUT) 效益影響(OUTCOME)
學
術
成
就
A 論文 預計每年 3 篇論文產出。 藉由每年產出之三篇論文深入之研究,
提供詳細研究成果,以電子化論文之流通性
供給後續學者較便利之參考方式。論文方向
分別為:
96 年度
防災道路系統危險度因子探討、道路材
料探討、橋樑安全性
97 年度
防災道路規劃準則、低衝擊式開發、橋
樑維修補強
98 年度
防災道路安全性探討、道路養護流程、
橋樑維修補強流程
99 年度
防災道路維護準則、道路永續發展、橋
樑維修補強制度
2-1

技
術
創
新
B 研究團隊養成 預計建立 3 個研究團隊,
每團隊規模約 6~10 人。
C 博碩士培育 預計每年培育 5 位博碩士
人員。
二、市區道路及其附屬設施技術研發整體績效指標之建立
2-2
培育具相關研究基礎之研究員,於後續
之研究、推廣、諮詢以研究之經驗提供助益。
為後續產業推廣及落實成果,訓練具有
實際研究經驗之人才。
D 研究報告 預計提出 3 本研究報告。 預計產生防災道路規劃、市區道路低衝
擊式開發、市區橋樑維修補強…等三本研究
報告,對後續技術創新建立理論基石,及政
策擬定參考基準。
E 辦理學術活動 預計每年主(協)辦理專
家座談會 3 場。
F 形成教材 預計每年製作 3 份教材,
以簡要易懂方式引領使
用者操作使用。
H 技術報告 預計每年提出 3 本技術報
告。
透過專家座談會,增進產、官、學、研
之既有基礎建設維護與管理經驗交流,及互
動機會。預期邀請共 50 位具備相關領域基礎
與實務經驗之專家學者共同討論。
透過書面、光碟等方式,協助使用者瞭
解整體架構。結合日後 98 年度之示範案例創
造實際技術推廣效益。
預計產出三本技術報告:
96 年度
防災道路:
建立完整之防災道路系統危險度因子,
使得在災害發生時,可以迅速瞭解防災道路
的受災情形,並提供災時防災道路的受損情
形,必要時規劃緊急替代道路。
市區道路:
報告內容為市區道路材料之再生、性能
檢討與建議及市區道路品質改善績效量化之
可行性。
市區橋樑:
報告內容為迅速且正確的掌控市區橋梁
安全性能,建立市區橋梁補強排序,並提昇
橋梁結構之耐震性能,評估減少進行維護補
強工作所需費用之可行性。
97 年度
防災道路:
建立防災道路之救災機制、評估準則、
危險度因子,並可以利用 PDA 對危險度因子
建立系統,以便相關單位執行。
市區道路:
報告內容為低衝擊式開發結合都市綠廊
道以控制暴雨逕流、淨化水質,該技術報告
當對日後市區道路附屬設施之設計提出關鍵

I 技術活動 預計每年辦理 3 場研討
會。
二、市區道路及其附屬設施技術研發整體績效指標之建立
2-3
技術參考與政策擬定參考。
市區橋樑:
報告內容為市區橋樑維修補強工法及相
關材料研究,該技術報告當對日後市區橋樑
之維護規劃、施工,提出技術統整及探討,
以供橋樑維修單位維修時之依據。
98 年度
防災道路:
增強防災道路的安全性,促成防災道路
的推動與普及性,達成提升人民的生活品
質,同時改善都市景觀。
市區道路:
依照國內外市區道路施工及維修品管標
準,建立施工作業標準化,並針對透排水鋪
面建立合宜之本土性養護工法。
市區橋樑:
藉由示範案例之執行,建立完整之檢
測、評估補強實施標準流程,並逐步將研究
成果推廣並落實。
99 年度
防災道路:
透過配合已完成之防災道路及其附屬設
施評估與延壽制度,研擬適宜的維護管理系
統,以對現有防災道路於生命週期內的各項
機能,能有一完善之照顧,避免使用上的安
全疑慮。
市區道路:
建立符合永續發展、環境友善性之道路
維護管理系統。
市區橋樑:
建立完整之市區道路補強作業流程與維
護管理制度。
透過研討會,增建經驗交流及互動機
會,並將低衝擊式開發與防災道路觀念及技
術效果推廣並交流,並依與會者之實務經驗
提出技術修正。

經
濟
效
益
社
會
影
響
M 創新產業或模
式建立
O 共通/檢測技
術服務
96~97 年度
創新替代性材料技術研
發。
二、市區道路及其附屬設施技術研發整體績效指標之建立
2-4
市區道路:
藉由廢棄物取代部分鋪面材料之研
究,以提升資源再利用。
市區橋樑:
藉由橋樑替代性營建材料與補強材料
耐久性能之研究,提高產業材料之運用。
98 年度
預計產出一件檢測服務:
預計提供廠商 1 件檢測技 市區橋樑:
術服務。
橋樑安全性檢測服務,對日後橋樑維修
單位檢測時之協助。
Q 資訊服務 96~97 年度
建置防災道路危險度分
析網頁
R 環境友善 96~97 年度
除提供材料多元性之高
性能舖面外,預計提供
2~3 件再生材料或高性能
材料應用於市區道路之
引用工程及道路面積約
1500 m 2
建立防災道路危險度分析資訊系統,讓
救災人員可迅速瞭解防災道路的受災情形,
必要時可以利用 PDA 將災害現場資訊傳回,
以提供災時最迅速便捷之救災及逃生路徑。
(a)材料廢棄物再利用,國土資源永續經營
(b)良好透水性舖面,降低市區熱島效應,
及減緩 15~20%尖峰流量
(c)高性能舖面抗滑性佳,提供更安全及舒
適性
(d)提供各縣市政府對於市區道路品質改
善量化績效之參考依據

3.1 前言
三、防災道路維護管理研究
3-1
三、防災道路維護管理研究
台灣地理環境特殊,無法避免颱風與地震等天然災害之發生,加上都市化
快速發展,環境的脆弱性增加,造成近年來災害頻率與規模都有增大趨勢,世
界銀行 2005 年刊行之 Natural Disaster Hotsports - A Global Risk Analysis 指出
台灣同時暴露於三項以上天然災害之土地面積為 73%,面臨災害威脅之人口
亦為 73%,均高居世界第一,此外,疫災與重大公共安全事故等潛在威脅,
亦與日俱增。一旦發生災變,尤其對國家、社會、家庭的影響尤為深遠。
目前我國並沒有對防災道路作統一之定義,原則上防災道路,只是道路功
能裡的其中一項功能,因我國天然災害受災率很高,因此行政院災害防救委員
會非常重視道路防災功能性之規劃,因此於 90 年 8 月 16 日所頒布的災害防救
基本計劃,各項災害第一章災害預防中第二節整備裡,於緊急運送,有明訂地
方政府應協同有關機關建立緊急運送網路,規劃運送設施(道路、港灣、機場
等)、運送據點(車站、市場等)、運送工具(火車、汽車、飛機及船舶等)並研定
替代方案,且應考量運送系統之安全性;交通管理機關應強化交通號誌、資訊
看板等道路設施於災害中之安全,並規劃災時道路交通管制措施;於食物、飲
用水及生活必需品調度、供應之整備,有明訂地方政府平時應掌握地區人口狀
況、交通路線、相關民生物資供應業者等資料,推估大規模風災或水災時,所
需食物、飲用水與生活必需品之種類、數量並訂定調度與供應計畫;計畫中應
考慮儲備地點適當性、儲備方式完善性、儲備建築物安全性等因素;在各項災
害第二章緊急應變第六節,有明訂緊急運送應考量災害情形、緊急程度、重要
性等因素,實施局部或區域性交通管制措施,並緊急修復毀損之交通設施,以
利緊急運送以及為確保緊急運送,地方警察機關得採取交通管制,禁止一般車

3-2
三、防災道路維護管理研究
輛通行;並得在相鄰縣市警察機關或義交的協助下,實施全面性之交通管制。
在防災道路的預防計畫之中,最重要的是控制災害時設施損害,所以必需
設定各緊急運輸道路來加強各防災安全性,防災道路主要對象是以受災地區之
緊急運輸(包含人、物資、機具)而規劃,因此在設計防災道路時,應以防災道
路之重要性為優先,避免防災道路範圍之多重性與重覆性,並加強防災道路之
代替性,以使災害發生時能夠快速的前往安全地點避難。
道路系統在災害後之避難與救災行動上有其基本機能,而道路系統能否在
災後發揮必要的防災功能,直接影響了避難與救災的成效,也直接影響災害傷
亡的可能程度。道路系統在對應災害發生的時序上,是第一個開始運作的防災
空間系統,其中災民自發性避難行為亦藉由道路完成。此外,道路系統與其他
的防災空間系統也是息息相關,各空間系統功能的發揮都需要藉助道路的正常
運作,方可達成。防災道路在整體的防災規劃作業上,扮演了最關鍵性的角色。
防災道路建設乃各先進國家改善緊急救災與促進國家永續發展的重點建設項
目之一,更是現代化都市發展之必然趨勢,本計畫研究將整合市區道路、橋梁
之研究成果,建立防災道路之規劃及維護準則。

3.2 國內外文獻探討案例研析
3.2.1 國內防災道路探討
3-3
三、防災道路維護管理研究
國內之防災道路文獻種類繁多,本研究依據各種與防災道路相關之研究
案、期刊、論文進行整理分析,探討國內關於防災道路之相關內容,從中了解
目前產、官、學及研四界所規劃之防災道路內容以及防災道路規劃與設計之考
量,使本研究可以了解目前防災道路已規劃之工作,避免重複之前研究已經做
過的工作並加強不足之處,讓防災道路之規劃更能符合現況,增加可執行性。
由於各文獻內容所探討之防災道路,有其相關之考量,因此本研究依據各
文獻之內容與性質,將防災道路之相關內容分為以下七大項目,分別為都市防
災系統、交通流量、道路機能、土地使用規劃、防災生活圈規劃(路網規劃)、
避難交通動線(路徑規劃)以及防救據點(都市公園),以下為防災道路文獻類型
圖,而各個項目說明如下:
圖 3.1 防災道路相關文獻類型圖

1.都市防災系統
依據防災避難圈之觀念,提出各項都市防災系統。
2.交通流量
依據各道路之交通流量來評估對於防災道路系統規劃之原則。
3.道路機能
3-4
三、防災道路維護管理研究
單從防災道路之寬度無法完全了解防災道路之使用,故可以從道路之機能
方面來加以評估防災道路之實用性與各項機能。
4.土地使用規劃
過去對於道路防災機能評估的研究,多半以道路網路與交通機能評估為重
點,對於結合道路兩旁土地使用規劃來計算道路阻塞的程度,求算無法到
達臨時避難場所的比率,以檢視密集市街區危險地區較為少見,故可以從
土地使用規劃來進行防災道路之使用規劃。
5.防災道路路網規劃
依據各防災道路路網規劃來建立防災生活圈。
6.避難交通動線(路徑規劃)
在災害發生前,需要規劃各避難交通動線圖,以降低災害發生時之人命傷
亡與財產損失。
7.防救災避難據點
規劃防災道路路線上之主要防災避難據點(包括學校、防災公園)。

1.都市防災系統方面
3-5
三、防災道路維護管理研究
都市防災系統方面,蕭江碧、黃定國(1996)進行「都市計劃有關都市防災
系統規劃之研究」,提出有關都市防災業務及地區,訂定都市計劃實施對策系
統,並建立自然災害與都市社會災害防災計劃實施要領。
丁育群、蔡綽芳(2000)對於 921 震災對都市空間防災規劃進行問題探討,
擬訂出各避難行為與相關避難場所距離間之結果,其相關之研究內容如下表
3.1 所示:
表 3.1 921 震災對都市空間防災規劃研究成果
921 震災對都市空間防災規劃問題探討
相關研究結果 1.以 921 地震災區實際統計數據
2.避難設施以 2-3 公頃的避難公園、綠地實質空間
3.避難平均密度為每人 3.16 m 2 -33.18 m 2
4.民眾步行至避難場所平均距離為 500-600 m
5.避難行為於地震發生後 3 分鐘逃離自宅、大樓則花
費 10 分鐘以上
資料來源: 整理自「921 震災對都市空間防災規劃」丁育群、蔡綽芳,2000。
蕭江碧、李泳龍、葉光毅(2002)於南投市都市防災空間系統規劃中,針對
921 大地震受災最嚴重的南投市來做都市防災空間之系統規劃,在計畫之中研
究了南投市內的道路網與災後交通建設計畫,提出建構都市之交通系統時,必
須納入「交通機能、空間機能、接近(access)機能及土地使用誘導機能」等四
種主要機能,並針對南投市與東勢鎮各主要之道路進行調查,規劃出適合南投
市居民所需要的防災道路系統,並對於整體都市防災系統提出建議。在研究中
對於防災道路之評估方式,主要係針對道路機能做定量評估,加以問卷調查與
統計分析以求得較佳之防災道路路徑。
詹士樑、何明錦(2004)於「都市地震防災空間系統規劃與 TELES 系統應

3-6
三、防災道路維護管理研究
用整合之研究」中,進行各項對於都市之防災空間系統規劃防災現況,其分析
地震之危險度與風險來評估各項防災系統與救災規劃之適合性,針對各防救災
設施之現況與各防救災系統之空間規劃提出相關建議,並對新竹市之地震災害
防救做出防災系統規劃,使得地震災害可以與都市防災結合。
李威儀、何明錦(1997)於台北市都市計劃防災系統規劃中,對於各項都市
防災系統做出說明,在防災系統規劃中,以重大地震災害之因應作為都市計劃
防災系統規劃之初步模擬災害。
計畫中研究各項設施及空間的防災機能與屬性,規劃都市防災六大空間系
統(道路、避難、消防、醫療、物資、警察),並參酌日本實務操作經驗,以緊
急應變之角度規劃防災空間體系,最後提出防災避難圈之觀念,將台北市劃設
為 96 個直接避難圈;66 個間接避難圈。對應台北市發展之現況,於供給面上
重新界定都市防災系統。
2.交通流量
趙國平(2006)於「建構都市災難救援網:物流管理與交通整合之研究」研
究案中,針對各項都市災難救援網做出各項整合研究,提供一般廠商與物流委
外運輸業者間的介面管理模式,使一般廠商和物流運輸業者之間能有效掌握各
自的物流運輸管理重要介面,透過雙方在介面管理上一致而有效的作法,建立
雙方良好的依存及互動關係,以建立震災時各項避難疏散交通行為之分析。
另一方面也探討災區民眾之避難交通行為與動線,分析災區之交通壅塞、
混亂問題之原因,並提出具體建議。
3.道路機能
道路機能方面,各家學者多以道路之寬度來對避難路徑進行分析研究。由
於道路寬度有其研究之重要性,為因應災害發生時能迅速展開避難救災等工

3-7
三、防災道路維護管理研究
作,平時就應先行掌握道路之防災機能。李泳龍等人(2002)針對道路機能進行
分類,並將災害特性納入評估,分別設定不同機能之整建預期效果,其研究中
以台南市為實證地點,採問卷調查方式,決定道路網整建評估機能之權重並經
由定量評估方法,建構道路網整建的研究成果。
葉光毅等人(2002)則以問卷調查法及判別分析法,探討 921 大地震發生後
三天之內,相關交通行為及其對於管制措施之反映,結果顯示九二一地震災區
之受訪者在地震發生前後,所使用的交通運具並無明顯改變,對於影響災後三
天內使用汽車之原因,主要在於工作、運送傷患病人及購買儲備品。
Odani 等人(1999)調查日本阪神大地震後之道路行為,發現道路寬度若大
於 12 公尺,於震災後仍能維持其相關之基本功能,但如果道路之寬度在 8 公
尺以下的話,就會發生不同程度的阻斷情形,而葉光毅(1998)也分析日本阪神
地震,發現道路機能受損與道路寬度有相關之關係,在都市防災道路之規劃
中,如果缺少 8~12 公尺之道路規劃時,遇到重大災害時將無法有效的滿足防
災救援之使用。
對於道路寬度之探討,李泳龍等人(2001)研究台灣 921 大地震災後交通狀
況及道路受損程度,調查 921 地震災區內之道路實際受阻情形,建立影響地區
道路阻斷原因之判別模型,發現街道寬度在 4 公尺以下之道路,對於道路阻斷
有顯著影響,並經由不同路網替代方案評估了解,8 公尺以上之計畫道路可以
降低地區道路因震災所造成的孤立據點,但李泳龍等人在研究中也發現,在防
災道路的規劃中,即使以最小之間隔配置,對於車輛不能到達之節點數也無法
全部改善。就算將全部之道路開闢為 8 公尺以上也無法完全滿足道路防災機能
的要求,必須以其他措施之輔助,例如加強交通管理、臨近道路建築的結構強
度或退縮建築的要求,才可以使防災道路達到救災之功能。

4.土地使用規劃
3-8
三、防災道路維護管理研究
以往對於道路防災機能評估的研究,多半以道路網路與交通機能評估為重
點,對於結合道路兩旁土地之使用來計算道路阻塞的程度、無法到達臨時避難
場所的比率,以了解市街區之危險地區較為少見。施鴻志、黃書禮、葉光毅
(1988),於「都市防災與土地使用規劃」針對都市中重要道路之使用情形與各
道路旁之土地使用進行分析檢討,了解到都市土地使用規劃也會影響各道路之
使用情形,可以了解到在規劃防災道路時,也需將防災道路旁之土地使用納入
評估考慮,如此才可得到較佳之避難路徑規劃。
5.防災道路路網規劃
台灣人口密度為世界第二,僅次於孟加拉,加上各項先天環境惡劣,所以
使得台灣的地震、颱風災害頻繁,很容易會發生高損害之災害事件,當災害發
生時,防災道路路網的規劃即顯的相對重要,因此本研究蒐集國內各項有關防
災道路路網研究之內容來了解其對於路網規劃所需之重點,以下為路網規劃之
相關研究。
在都市防災道路路網的規劃方面,由於災害之發生地點是無法預測的,因
此在防災道路路網的規劃時,應考慮相當多之問題,使災害發生時,防災道路
之路線可以發揮其應有的功能,進行災害之搶救。以下為各相關之研究內容。
侯鵬曦(2000)於「災時都市道路系統運輸功能評估與防災路網之研擬」中
探討到地震災害發生時需要之道路運輸功能,在其研究之中以震災時市區道路
之運輸功能特性,來作為防災道路系統規劃之規劃原則,其研究之相關方法可
以分為六大部分,如表 3.2 所示。作者並依據研究結果進行分析比較,最後提
供苓雅區之防災路網初步規劃建議。

表 3.2 防災道路系統規劃相關研究內容
3-9
三、防災道路維護管理研究
研究部分 研究內容
第一部分 定義震災時需求與供給,涵蓋人口、資源設施之數量與區位
第二部分
構建出都市道路系統防災性之標的架構,以快捷、服務人口、穩
定性三目標做為主軸
第三部分
以時間成本為概念,建立路段行車行駛速率與道路斷面幾何設計
之關係
第四部分
以避難、救援(消防、醫療觀點)、物資輸送三個面向,來探討避
難道路系統、救援道路系統、物資輸送道路系統之雛形
第五部分 以 java 程式語言建構路網矩陣,提出替代路網、關鍵路段等觀念
第六部分
應用地理資訊系統,使用 ESRI 公司之 ArcView 地理資訊系統軟
體套件進行路網分析,以進行高雄市苓雅區之案例
資料來源: 整理自「災時都市道路系統運輸功能評估與防災路網之研擬」侯鵬曦,2000。
曾一嵐(2006)於「防災生活圈規劃之研究—以竹東鎮為例」中應用台灣地
震災害損失評估系統(TELES)相關之災損量化數據,對竹東鎮都市防災空間中
需求面及供給面提出檢討,以建立一個安全、自足之防災生活圈,使都市防災
空間規劃能達到防災生活化、防救災資源均衡化之目的。
在防災生活圈規劃之研究中,可以了解到我國之鄉鎮都市計畫內容仍缺乏
防災生活圈觀念、防災道路之路線規劃,且各道路之有效寬度不足,會影響震
後避難之時間與效益。作者使用台灣地震災害損失評估系統(TELES)來分析竹
東鎮之現況,發現竹東鎮部分區域地表振動程度均相當高,其中包含許多重要
據點設置,如鎮公所、醫院、學校、消防分隊、派出所等,因此對於此類重要
據點建議應儘速進行耐震能力之評估及補強,以配合防災道路之規劃,建構一
較完善之路網。
侯鵬曦(2006)於「防震災存活路網設計模型」中針對地震災害之特性,提
出評量防災道路之空間防災性、路段關鍵性。並應用存活路網理論來發展整體
防災路網模型,其在存活路網模型中整合三種模型,分別為最短路徑森林路
網、系統繞路路網及互援路網,其各別路網之優勢如下表 3.3 所示。最後作者

3-10
三、防災道路維護管理研究
發現,各道路供給點彼此逐漸遠離時,其平均旅行成本趨勢下降,繞路成本陡
降漸緩,而互援成本則逐漸增加。路網成本之初期變幅明顯,而後漸減收斂。
表 3.3 地震災害特性下防災路網方式之優勢
路網方式 路網方式之優勢
最短路徑
森林路網
確保責任分區內救援單位至災害需求地點的路徑最短。
系統繞路路網
容忍區內路段遭受災害毀損而仍維持救援單位至區內所有
需求場所的成本最小。
互援路網
構成區間橋接路徑以連結外部資源,提供區間救援單位相互
備援的保障。
資料來源:整理自「防震災存活路網設計模型」侯鵬曦,2006。
在都市地區地震防災交通系統之研究,子計畫一:「考慮防災機能之都市
計畫道路網的階段性整建研究」(李泳龍、葉光毅,2002)中針對東勢鎮於 921
地震後進行道路之調查,其調查之相關資料,包括了道路網、道路寬度、阻絕
因素(建物結構、建物樓層、路樹、圍牆)及阻絕寬度,最後了解到街道寬度(1~4
公尺),對於道路阻絕有顯著影響,而層級較高之都市,其相對之人口多、道
路密集,因此對於道路修復後之孤立據點有較佳之改善。
6.避難交通動線(路徑規劃)
都市之道路系統於災害發生時都具有避難和救災兩種功能。防災道路能引
導居民前往災害發生區域之避難據點並提供緊急救災車輛通行的空間,以災害
發生的時序來說,道路系統是第一個開始運作的防災空間,因此災害發生時防
災道路系統是否能發揮正常功能就關係到財產和人命的損失以及救災的速度。
在都市防災道路路網的規劃方面,由於防災道路為救災救援之重要路徑,
因此在平時除了針對防災生活圈、路網之規劃外,對於避難時之交通動線也需

加強其動線之合適性,以下為國內探討之文章:
3-11
三、防災道路維護管理研究
Nojima 等人(2000)藉由模擬方法預測地震發生後公路運輸系統的通行機
能,探討其變化程度對於受災地區居民的路徑選擇行為與通勤時間之影響,以
作為相關管制措施之參考。新階寬恭等人(2001)於阪神大地震發生後,也針對
木造屋密集市街地區,透過兩階段之評估,計算建築物毀損比例及道路阻塞機
率,並推算無法到達避難場所之機率。
嚴穗蓮(2001)於「都市計畫道路防災機能之基礎研究─路網之防災機能評
估與避難救災路徑之決定」中提到以往之防災道路評估大多以道路寬度為主要
標準,但為了確保能即時避難和快速救災,除了考慮防災道路寬度外,還需要
考慮避難人口負荷量、道路阻絕程度以及路網的通行率等可能影響道路防災機
能之因子納入考量,才可以得到較佳之評估結果。於研究中以集集鎮為研究對
象,調查 921 地震時道路之阻絕程度及影響阻絕的因素,分析找出影響道路阻
絕程度的變數並使用判別模式來預估各路段之阻絕程度,再依路段阻絕程度決
定防災道路比率和連續性指標來評估道路路網整體防災能力。本篇研究以評估
道路網防災能力及救災路徑之方法來防災道路做一機能評估,可以提供防災道
路之參考依據。
謝嘉鴻(1998)於「都市地區震災避難疏散指派規劃之研究~以台北市為例」
中規劃選出 25 座 10 公頃避難設施來加以研究,並提出其防災疏散之步行道路
應採八米以上之道路,而最長步行距離應以二公里為限制。
李威儀(2000)於「台北市中心區防災據點與路徑之檢討與空間規劃」中針
對台北市中心區來規劃防災據點與各防災路徑,發現台北市以公園、綠地為主
體之緊急避難場所嚴重不足且分佈不均,其有效面積明顯偏低(萬華、松山
區),而以國中、國小為主體之臨時收容所地區(如中正區),有效避難面積明顯
偏低。最後以防災避難圈為檢測基本單位時,發現部份防災避難圈內之公園、
綠地不足(如台北市萬華、大安、大同、中山、中正、松山、信義區)且台北市

之避難平均密度為每人一平方公尺。
3-12
三、防災道路維護管理研究
李威儀、何明錦(1998 )於「從都市防災系統檢討實質空間之防災功能(一)
防救災交通動線系統及防救據點」中研究區域內之指定道路,並從道路、收容
所、公園部分來探討防災道路,提出三點結論如下:
1.八米以下道路因停車及其他佔用狀況嚴重影響人員通往避難據點,因考量
代替道路。
2.學校作為收容所基本應維持百分之八十的有效開放面積,以供緊急避難
用。
3.部分公園因內部設施物以及周邊建築落下物的影響,有效避難面積平均減
少百分之十五。
葉光毅(2001)於「因應防災之道路交通對策中」提出對於防災道路之規劃
應注意以下三點:
1.道路本身及其沿街建物的整體規劃:
道路本身及其沿街建物的整體規劃在災害發生時,避難和救災都會使
用到道路周圍之空間及災後仍可以使用之道路,其基本寬度須為十二米以
上。
2.交通設施的多元化
在考慮到消防活動時,防災道路的設計其寬度一定要達到六公尺以
上,但在地震發生時房子會有倒塌的可能性,所以在地震發生後,其可通
行寬度應達八至十二公尺左右。
3.對沿街環境的考量
針對都市中交通較為繁忙之地區,於平時就應加以模擬災害發生時之
交通管理對策,也應擬定道路本身與其沿街環境之防災對策。

7.防救災避難據點
3-13
三、防災道路維護管理研究
在災害發生後,防災道路、救援物資及防災避難據點為災後之三項重點工
作,921 地震之後,使得我國政府更加了解到國內之防救災體系還有許多可以
改進的空間,然而都市救災體系的問題已存在許久,其中介面與介面間之整合
問題最為重要,葉偉傑(2003)在其論文「都市公園防災效益評估之研究」提到
如何將都市社區內公園之空間配置與救災區域間整合規劃,以使其達到應有之
救災防災功能,並結合區域內之綠地系統,建立一完善之防災避難空間,為救
災救援之一項重點。
其研究主要藉由 FDM(模糊德爾菲分析法)、FAHP(模糊層級分析法)與實
證研究操作來建立與確立都市公園防災效益評估之架構,來探討都市中公園綠
地是否在都市防災避難上能發揮其救災避難功能,使得災害發生時能在最有效
的時間內達到避難收容之工作。在結論方面,作者發現防災公園之災害因子為
救災單位可及性、替代道路數量、避難時可及性及避難公園之安全性因子。
3.2.2 國外防災道路探討
國外之防災道路文獻以日本之防災道路規劃的最早也最完整,因此本研究
參照日本各地之災害防救基本對策與地區災害防救計畫,彙整日本防災道路之
內容。
道路為都市中重要之一項元素,其組成因子為汽機車加上公共汽車為主的
交通功能,而形成都市的骨格或血液,其功能包含緩衝空間、綠化空間、人的
交流空間的環境機能,還有延燒的防止、避難空間、消防活動空間的防災機能,
另外還有電力、水力、電纜、網路線等的收納功能。
在都市之中,為了使單一訊息有效率的移動交流並強化觀光和產業,需要
高速道路和廣泛區域道路的連通才可以加強道路網的聯繫,廣泛區域交通體系

3-14
三、防災道路維護管理研究
可確立聯合構築一整體性之防災都市生活圈。另外在都市計畫道路的整備之
中,由於道路一般較為複雜,因此如何建構順暢行車環境的和良好的街道環
境,也是一項非常重要的課題。
除了基本的道路區域網路劃設之中,道路周邊之植樹和綠化等道路空間規
劃也是非常重要的,廣域道路網的基本計畫是以目前所有之道路規劃計畫路線
和構想路線來劃分各道路網,而長期防災道路網之計畫則必需將未來都市發展
計畫和相關路網計畫納入考量。
日本九洲廣域交通體系之建立
九州和全國交流產業之交通頻繁,因此在廣範區域之劃設更顯重要。九州
區域之高速道路與宮崎港口、宮崎機場相聯接。九州道路網之組成則是由高速
道路網、廣泛區域幹線道路以及都市間一般道路網所組成,都市內道路網之形
成,若能加強交通之順暢和利用有效率之道路,就可形成良好之防災道路網。
其相關之防災道路基本方針與構想路線圖如下所示,在計畫和構想路線之中,
必需先考量都市圈(大範圍)之架構方針,再考量都市內道路(小範圍)之架構方
針,最後再依各道路機能來考量計畫之路線,如下圖 3.2 所示:

廣域道路網狀系統
(都市圈架構)方針
(1)高速道路網
(2)廣域道路網
(3)都市間道路網
圖 3.2 九州道路網之基本方針
資料來源:九州道路網之基本計畫
以下介紹九州之計畫路網與構想路線內容:
(1) 高速道路網的形成
都市內道路網狀系統
(都市內架構)方針
(4)都市內路網
方針基礎計畫路線、構想路線
3-15
三、防災道路維護管理研究
高速道路網為高規格幹道之設計,其路線位於九州之正中央位置,宮崎都
市圈為東西方向九州縱貫汽車道和東九州汽車道所形成,和其他縣市交流以促
進都市圈的產業謀求支援,東九州汽車道之建立,使得宮崎縣內和其它縣市來
往的所需時間大幅減少,其九州高速道路之路網情況如下圖 3.3:
道路機能方針
(5)道路網形成
時的機能分
配

圖 3.3 高規格幹線道路網圖
資料來源:宮崎之道路
3-16
三、防災道路維護管理研究

(2)廣域道路網的形成
3-17
三、防災道路維護管理研究
廣範區域之防災道路為宮崎高和長岡市接鄰之縣市主要幹道所構成,將都
市中心地區和都市外圍重要道路相互連接可以得到廣泛區域之防災道路。
在宮崎市都市區域內之廣域道路基本項目為縣內三大都市據點與區域之
中心都市,其對外聯繫之主要幹道路線為國道 10 號、公路宮崎胡須木線、宮
崎田野線等,在規劃時應將這些道路加以整合、聯繫,另外也需要考量宮崎機
場、宮崎港口之功能,以加強都市生活圈之完整結合,相關之道路整備基本計
畫圖如下圖 3.4 所示:
圖 3.4 廣域道路整備基本計畫圖
資料來源:宮崎之道路

(3)都市道路網的形成
3-18
三、防災道路維護管理研究
都市道路網為補充各高速道路網及廣域道路網之不足而加強的道路網,其
道路網之聯繫包括各市鎮的生活據點和產業流通據點。因聯繫學術研究據點、
觀光遊覽區據點,除了除觀光和產業支援以外,都市道路亦擔負災害發生時緊
急運輸的作用,在觀光方面都市道路聯繫分佈也強化了觀光景點之使用,並可
使各道路注重加強景觀美化之設置。
都市道路網除了聯繫學術研究據點、觀光遊覽區據點之外,亦擔負災害發
生時的緊急運輸。在地震發生之後,都市道路網會發揮聯繫各主要道路和各鄰
近縣市之功能,以搶救人命。都市道路網可以分為第一次與第二次網路,其主
要連結之道路如下,道路網圖如圖 3.5 所示:
第一次網路‥連結主要都市、相關機關間的主要道路
第二次網路‥連結市鎮村官廳的房舍、防災據點的道路

圖 3.5 宮崎市之廣域道路網圖
資料來源:宮崎市之防災道路網
3-19
三、防災道路維護管理研究

(4)都市內道路網的形成
3-20
三、防災道路維護管理研究
都市內道路網之形成主要是由放射狀所形成,主要幹線道路和內環狀道
路、外環狀構成鳥巢狀,而都市道路網是由道路中心放射出去,在都市內是由
市中心向環狀道路分散,如此可以使市中心之交通量減少,以謀求有效率的道
路的利用。
● 放射狀道路‥
放射狀道路之主要幹道可以由各環狀路出發到達各市中心部分,主要由
道路之中心部分來規劃放射狀道路。
● 內環狀道路‥
內環狀道路是分佈在市中心和外環狀道路之間的道路,可以使得市中心
之道路效率提高。
● 外環狀道路‥
外環狀道路可做為高規格之道災道路整備構造,可以透過市區道路之環
狀整合使外縣市之交通分散導入市區,以使特定路線之交通緩和。
(5)道路網形成時的考慮事項
道路網的整備需要考慮到很多道路之形成與道路機能,為了強化各街道間
之條件與道路機能,在都市道路網中除交通功能之外,防災功能和觀光方面功
能,都需要加強,以下為各道路網與各道路機能之相互關係,左邊的表格由上
而下分別為高速道路網、廣域幹線道路網、都市間道路網和都市內道路網,而
各交通防災機能如圖 3.6 中之圖形所示:

長期道路網規劃
道路分類 道路機能分配
高速道路網
廣域幹線道路網
都市間道路網
都市內道路網
圖 3.6 道路機能之對應表
資料來源:宮崎市道路網之基本計畫
3-21
三、防災道路維護管理研究
長期道路網為在既定之計畫路線上,由道路網之方針,來設定必需之路
網,以各道路之交通量測量來了解目標道路之長期路網劃定。宮崎市長期路網
之規劃如下圖3.7所示:
交
通
機
能
防
災
機
能
市街地形成機能
沿
道
修
景
機
能
自行車、行人
空間機能

圖 3.7 長期道路網計畫構想路線
資料來源:宮崎市道路網之基本計畫
3-22
三、防災道路維護管理研究

而各長期路網劃設之重點如下所示:
防災據點連接道路網的多重化
3-23
三、防災道路維護管理研究
○整備多條防災道路網,將防災據點作為核心,如此一來就算部分道路受損
也能確保防災道路可以到達各防災據點。
○確保主要的幹線道路、車道和人行穿越道,並確保中央分隔帶能作為災害
時的緊急車輛專用車道。
○依據防災據點中之緊急交通路線來規劃連接道路網,並避開各交通混亂之
道路,以作為緊急情形發生時之迅速支援。
提升廣泛區域緊急交通路的安全性、信賴性
○在廣範區域交通路線的規劃時,應加強各交通路線和立體交叉路線之耐震
強化,並將道路和鐵路橋之耐震性加入。
○強化廣泛區域緊急交通路徑,並加強防災據點附近之道路和政府機關間之
聯繫。
貫徹廣泛區域緊急交通路線的推廣
○沿道的大樓、過街天橋、超過掛型標誌需依據倒塌堵塞緊急交通路的危險
促進耐震化。
○改進電線類之地下化等等無線電信柱,以防止電信柱倒塌,破壞道路功能。
○設置廣泛區域緊急交通路線標誌
確立廣泛區域緊急交通路的障礙物移除
○道路管理者應撤除廣泛區域緊急交通街上的障礙物,以確保緊急車輛的通
行。警察和業者們應合作,以進行緊急檢查調查,特別是地震發生之後不
久開始由警察的交通管制重點路線,應有優先實施道路開啟之必要。
由日本之防災道路文獻可以了解到日本之防災道路注重於道路路網之規
劃,並依據路網之重要性,將各道路分別出等級,如此在防災道路之規劃才可
以依重要性和使用範圍來加以分析。

3.2.3 國內外防災道路比較
3-24
三、防災道路維護管理研究
本節將比較我國與日本之防災道路相關規劃與探討作逐一之比較,以得到
較佳之防災道路規劃方法與項目。
我國之防災道路規劃探討內容較為完整,從都市之防災系統、交通流量、
道路機能、道路網之規劃,到交通運具之使用、道路旁之土地使用規劃以及避
難據點之劃設等,考慮到相當多層面之防災道路劃設方式,但在道路災害潛勢
區之評估上多以地震災害來做為評估標準,較無其它災害之考量(如土石流潛
勢區、水災災害潛勢區),而且防災道路網之考量較為區域性,並沒有完整性
之大範圍考量。因此在災害發生時,該區域所受損的道路皆為防災道路時,此
時對於各聯外道路之規劃就顯的更加重要,但我國之防災道路規劃範圍便較
小,在大規模災害時,可執行程度可能不高。
日本之防災道路規劃為大範圍之路網規劃,其路網計畫從大範圍之防災道
路規劃至小範圍之防災道路,從高速道路、廣域道路、都市道路規劃著手,最
後形成一都市道路路網並做長期路網之規劃。如此一來若地區性發生災害時,
當災害造成該區域防災道路之損害,這時大範圍之道路規劃就可以發揮道路救
災功能,減少地區性之道路損害。
本研究依據我國與日本之防災道路規劃,針對各防災道路規劃之重點來討
論,以探討各防災道路規劃之優缺點,作出如下表 3.4 之防災道路比較表:

防災道路
規劃優點
防災道路
規劃缺點
表 3.4 我國與日本之為災道路優缺點比較表
我國 日本
1.考量各防災道路外之重點(土地使用
規劃、避難據點)。
2.除了考量道路寬度之外,還有針對各
道路之交通流量、運具來加以分析
比較。
1.未考量地震災害潛勢區外之災害(如
土石流潛勢區、水災潛勢區)。
2.防災道路規劃時皆以小範圍(鄉鎮
市)來做規劃,未有完整性大範圍之
防災道路網規劃。
3.很多縣市規劃防災道路沒有考慮是
否會壅塞,只考慮路寬。
4.規劃防災道路,只考量連接防災公園
以及避難所,沒有考慮與醫療院
所、政府機關的連結。
3-25
三、防災道路維護管理研究
1.防災道路規劃時有完整性之整體
規劃,包括之範圍(整個縣市做規
劃)較大,如同我國之省、縣市、
鄉鎮。
2.依據各防災道路之緊密性結合規
劃,從最高速之道路(聯外道路)
規劃至都市內之道路,並以長期
道路網之考量。
3.有考慮道路的擁擠程度,防災道
路之規劃會避開亦塞車之路段
1.防災道路對於災害潛勢區之劃設
考量較為缺乏。
2.對於防災道路周圍之土地使用規
劃探討較為缺乏。

3.3 防災道路規劃與現況檢討
3.3.1 防災道路之規劃
3-26
三、防災道路維護管理研究
本節針對防災道路規劃原則來做探討,一開始考慮防災道路網、防災道路
系統之建置與救災功能檢核機制來探討防災道路,對於救災救援時應當有的條
件,並且可以讓防災道路系統之建置理由更為明確之外,也能明白防災道路各
項功能項目與其所對應之檢核機制。
考慮防災之道路網要點
1.交通設施破壊的特徴
從日本阪神大地震日本對於道路的整建與管理方面我們可以了解到以下
五個要點:
(1)由於防災道路交通路網(含軌道系統)本來就集中於狹小的地區,再如上與
震源相近,會導致災害程度的擴大,此時如果沒有其它替代性的道路,
那麼交通的運輸將會中斷,各項建設也會因此停頓,而且軌道系統所要
求的安全又遠比道路系統來的高,因此在災時,軌道系統停駛機率很大。
(2)交通設施與各項防災道路之損害以混凝土或鋼結構物破壞最為嚴重,修
復的時間也會因此需要較長之時間,也因此使得各項災害復原較久。
(3)在多層的立體結構物中,如果有一方破壞,將會使得另一方或全面的交
通機能損害。
(4)地區性的道路損害除了一般道路之破壞之外,各倒塌的建築物也會使得
道路發生破壞。
(5)人民所受到災害程度的嚴重性,會直接與災害發生的時刻相關,這會反
映出都市活動與人為行動所產生的特性。

2.交通路網的防災對策
3-27
三、防災道路維護管理研究
經由各項資料之分析了解,可以歸納出日本對於如何規劃防災道路交通
路網有以下幾個構想:
(1)在規劃防災道路時,除了地形、地物之限制之外,除非不得已時,應使
路網分散,避免路網過度的集中。
(2)儘量減少大區劃之防災道路與小區域所規劃之防災道路做混合配置,如
此才可以使得防災道路發揮應有的功能。
(3)在規劃防災道路時,須避開車潮多,且容易造成擁塞之路段,以免失去
防災道路之功能。
台灣之防災道路需求
台灣地理環境特殊,無法避免颱風與地震等天然災害之發生,加上都市化
快速發展,環境的脆弱性增加,造成近年來災害頻率與規模都有增大趨勢,因
此台灣在規畫各項避難路線或防災道路時,應加強各項防災道路系統之完善性
與各救災功能之檢核機制,以使防災道路能在災害發生後確實的產生其救災救
援能力,使人命與財產損失減到最少。
以下將介紹防災道路之必要性、方針與留意事項。
1.防災道路的必要性
在防災道路的預防計畫之中,最重要的是控制災害時設施損害,所以必需
設定各緊急運輸道路來加強各防災安全性,日本於平成七年六月製定地震防災
對策特別措施法,法令中對緊急運輸道路之道路設施有相關的規範與說明。
防災道路主要對象是以受災地區之緊急運輸(包含人、物資、機具)而規
劃,因此在設計防災道路時,應以防災道路之重要性為優先,避免防災道路範
圍之多重性與重覆性,並加強防災道路之代替性,以使災害發生時能夠快速的

前往安全地點避難。
2.防災道路整備的基本方針
3-28
三、防災道路維護管理研究
防災道路在災害發生後,可以發揮很大的功能,因此有人以為防災道路是
在災害發生之後才開始運作,但事實上防災道路於平時就應當有整備的關念,
對於防災道路各方面的事項於平時就應當做好(包括地區區域性質、防災道路
區域、行政機關、道路交通、物流據點、各醫療據點、區域道路支援……等)
在防災道路的設定上,由於災害的發生與影響範圍不是可以預先了解到
的,所以當災害發生時,防災道路的設定就需要依據建築物倒塌的道路的堵
塞、動線設計、人員損失來重新計畫,並非是災害發生前可以設定出來。
防災道路的網路計畫,除按照社會情勢的變化之外,對於各地區災害防救
計畫也可以提供更佳之建議,使得災害防救計畫可以更加強化、完善。防災道
路建設乃各先進國家改善緊急救災與促進國家永續發展的重點建設項目之
一,更是現代化都市發展之必然趨勢,因此在規劃與建置防災道路時,需考量
各防災道路系統之機能與道路行為
而在擬訂防災道路功能時,應將防災道路之重要性一一列出,防災道路之
性質可以分為主要道路、次要道路、支援道路…等
(1)第一級 主要道路網路
主要道路網路之設置,可設置於縣鄉鎮市公所的所在地、主要幹道、主要
防災據點、聯繫地方中心都市以及重要港灣、機場的道路、主要車站、重
要醫院道路。
(2)第二級 次要道路網路
次要道路網路之設置,可設置於市區鎮村辦事處、次要防災據點、各診所、
次要幹道。
(3)第三級 支援道路網路
支援道路網路之設置,可設置於其它各相關補助運送之道路。

3-29
三、防災道路維護管理研究
防災道路系統視現有道路所在的地理位置與實質空間條件等,以道路層級
劃分的方式,分別賦予不同的防災機能,其說明如下:
(1)緊急道路
在重大災害發生後,必須確保能聯絡災區與非災區,並得以連通各防災
分區之道路。緊急道路必須維持 20 m 以上的有效寬度,並能直接聯通其
他行政轄區,在同一行政轄區內,則可藉以連通重要防救據點。緊急道
路在災害發生後必須保持通暢,必要時更需採行交通管制,以利救災行
動進行。
(2)救援輸送道路
於災害發生且災情底定後,作為運送救災物資、器材及人員等之道路。
救援輸送道路必須維持 15 m 以上的有效寬度,並配合緊急道路架構成完
整的救災路網。救援輸送道路同時擔負消防活動、各防災據點之物資運
送及避難人員移往收容所的路徑。因此除必須維持消防機具與車輛操作
之最小空間需求外,救援輸送道路間所架構網路圍蔽的街廓,應避免產
生消防死角,且必須滿足有效消防半徑(日本訂為 280 m)的要求。
(3)避難通道
於災害發生時災區內人員可經由避難通道抵達緊急避難場所。以台北市
為例,以寬度 8 m 以上道路作為避難通道且任一街廓皆需包含兩條以上
的避難通道,以預防其中一條避難道路受災阻斷而妨礙避難。
(4)避難輔助道路
當避難場所、避難據點及不同層級的防災道路間,無法為救援輸送道路
及避難通道涵蓋時,則增設輔助避難道路,以架構完整的防災交通動線
系統。此一層級道路的劃設,主要為一輔助性質之路徑,用以連絡其他
避難空間、據點或連通前兩個層級之道路,如此架構出各防災空間與道
路網之完整體系。

3.避難救援動線體系
圖 3.8 防災道路系統圖
3-30
三、防災道路維護管理研究
防救災體系中各個子系統皆環環相扣,相互影響災害防救成效,本研究先
對避難動線體系作一研究,並將維持避難動線體系運作之道路系統納入運輸規
劃模式中。
道路系統能否在災後發揮必要救災及避難功能,直接影響避難與救災的
成效及傷亡的程度。道路系統對應災害發生的時序上,是第一個開始運作的防
災空間系統,不僅災民自發性自救行為藉由道路系統完成,各防災空間系統功
能的發揮,亦是藉由道路系統達成。因此,道路系統在整體規劃作業上扮演了
最關鍵的角色,是第一個必須架構完整的防災系統。
道路之功能不僅止於拉進人們感情之都市交通,尚包含:供人員或車輛
通行、停車、上下車、貨物裝卸、構成街廓、日照、通風及採光所需之生活空
間、都市防災之必要空間。道路在都市防災上尚必須具有下列功能:
(1)避難用道路
(2)火災蔓延之遮斷帶

(3)緊急輸送用道路
(4)消防用道路
3-31
三、防災道路維護管理研究
因此道路系統在災害發生後之避難及救援行為上,具備了最基本的功
能,依據防災空間與防災時序分析,災害時避難行為發生是先於救援行為,但
避難道路的劃設,常因各區域內道路狀況不同,而有不同的指定方式,主要是
讓避難區域內居民在避難時,能以最少障礙,迅速安全抵達避難場所的指定通
道。因此避難道路劃設應考慮以下因素:
(1)能安全到達避難地或安全場所。
(2)使人員感到有危險必須逃離時,從危險地到安全場所之步行時間不超過
一小時。
(3)交通量大之避難道路應設人行專用道
都市災害防救體系另一配置重點為防救據點,防救據點因其所在地點及
規模的差異,而賦予不同的功能。其功能包含:提供區域內居民正確的資訊、
提供獨立的消防活動據點、作為避難場所、收容災民、醫療救護、物資運輸中
繼基地、糧食飲水集中配發、貯備藥物、生活必需品及物資、作為防災教育基
地等機能。
防災據點應就整體都市考量其配置,將防災據點設於各縣市政府、大型
集會場所、公園、學校(特別是小學)及社區中心等地點。防災據點依規模及
服務範圍層級分為:社區防災據點、區域防災據點及廣域防災據點等。就其設
施功能則可區分為:活動性據點、中繼據點、避難場所據點及區域中心據點等。
其中有關於距離防災避難道路遠近的部分,各縣市政府可依據其人口密
度、道路多寡或對於防災避難水準等不同需求給予不同距離之標準。
各類型據點之分類標準如下所示:
(1)主要防災據點:
未位於災害潛勢範圍內,且距離防災道路距離在 200 m 以內。

(2)次要防災據點:
3-32
三、防災道路維護管理研究
未位於災害潛勢範圍內,且距離防災道路距離在 200 公尺以上,未達 500
m 者;或位於輕度災害潛勢範圍內,但距離防災避難道路直線距離在 200
m 以內者。
(3)一般防災據點:
未位於災害潛勢範圍內,且距離防災道路距離在 500 m 以上;或該據點
位於輕度災害潛勢範圍內,但距離防災避難道路直線距離在 200 m 以上
者
4.防災道路其它考量
除了防災道路基本性質之考量之外,對於其各項防災道路周邊土地使用之
考量、道路附屬設施之維護或各類橋梁之補強,也是本研究之一項重點。土地
使用之方法與使用目的會使得道路之交通流量及使用性質改變,因此不能單就
道路之寬度來考量道路之使用目的,而防災道路旁之附屬設施,如路燈、護欄
等,若其強度不足,可能會發生損壞,造成各道路之阻斷。另外在各橋梁之補
強維護上也需要納入考量,以免發生規劃之道路阻斷,而無最佳避難路線。
3.3.2 各縣市防災道路現況
本研究先蒐集各地方政府地區災害防救計畫之內容,並以內政部建研所對
於各縣市及各鄉鎮之「都市防災空間系統規劃示範計畫」為例,來進行現行擬
定之防災道路現況探討,並分析比較各防災道路現況之合適性。
由於現行各縣市之防災道路現況於地區災害防救計畫之中尚無相關之防
災道路劃設,在台北縣和台北市之地區災害防救計畫中提到較多之防災道路規
劃,其它縣市之防災道路規劃較為缺乏。因此本研究以台北縣與台北市之地區
災害防救計畫為主,介紹台北縣市現行擬訂之防災道路現況,並加入內政部建

3-33
三、防災道路維護管理研究
築研究所之「都市防災空間系統規劃示範計畫」來探討各縣市防災道路之現況。
各縣市地區災害防救計畫內容
我國國內之地區災害防救計畫都依據各縣市之災害別來區分災害防救計
畫,其中在各縣市地區災害防救計畫對於防災道路內容多提及部分性規劃原
則,並無實際案例的規劃成果,而在「加強臺北縣防救災作業能力」計畫之中
針對台北縣地區災害防救計畫有關防災道路部分,有提及以下之介紹:
在都市道路寬度考量方面,不論於平時或災時之交通系統,道路之寬度與
人、車之交通流量成正比,因此在避難救災功能上大多以道路寬度為主。因此
在「加強臺北縣防救災作業能力」計畫之中也參考日本都市計畫之標準,以道
路寬度提出以下之劃分方法:
緊急通道
救援、輸
送通道
表 3.5 道路寬度設定與其功能
寬度設定 功能
20 m 以上計畫道
路、連外快速道
路、聯外橋梁。
15 m 以上道路
避難通道 8 m 以上道路
聯絡災區與非災區。
聯絡各防災分區。
聯絡中長期收容場所。
輸送救災人員、輸送救災物資、器材。
消防道路。
聯絡中長期收容所。
聯絡緊急避難場所。
聯絡臨時避難場所。
資料來源:「加強臺北縣防救災作業能力」,2006
另外「加強台北縣防救災作業能力」計畫之中,也蒐集何明錦、黃定國(1997)
之資料,參考臺灣之消防車噴水高度限制,了解到在六層樓以上之建物需由雲
梯車進入搶救,所以在六層樓以上之建築物,其面臨之道路寬度應在11 m以上。
由「加強台北縣防災作業能力」計畫中,各計畫在規劃防災道路時,都以

3-34
三、防災道路維護管理研究
路寬為重要之規劃重點。各縣市之「地區災害防救計畫」中,各章之整備中規
定避難救災路徑之規劃與管理項目都為原則性項目,其提及之相關項目如下:
一、工作要項
(一)建置避難救災路徑圖。
(二)研擬防救災道路劃設準則及依據。
(三)替代路徑之規劃及設定。
二、對策與措施
(一)運用各類災害潛勢模擬分析及資料套疊本縣之現況圖,劃設適當之避
難救災路徑,並完成相關避難圖說,以作為災時災區民眾進行自發性
避難行為時之依據。
(二)持續就本縣道路現況進行調查及彙整,以利後續避難救災路徑之規
劃、指定與劃設。
(三)進行災時緊急避難道路、消防輔助道路、救援輸送道路及緊急道路等
路徑之規劃及設定。
(四)避難救災路徑劃設完成後,應設置告示牌,並確實執行道路管理,以
防違規停車或佔用道路之狀況產生,影響避難救災路徑通暢。
(五)規劃指定全縣性及地區性主救災緊急道路路徑及替代路徑,以確保其
管理及修復優先順序。
(六)長期目標係建置完成避難救災圖說,圖說內容應包含避難救災道路、
動線、緊急安置所、醫療院所等位置及動線之規劃,民眾家中平時即
應備有其圖說,以利災時避難逃生。
由以上分析可以了解我國地區災害防救計畫內容中實無相關之防災道路
規劃,多提及原則性之項目,因此本研究將於下節中將「內政部建築研究所示
範計畫」相關之防災道路規劃做一分析整理,以得到目前各縣市鄉鎮之防災道
路規劃現況。

內政部建築研究所示範計畫
3-35
三、防災道路維護管理研究
內政部建築研究所之「都市防災空間系統規劃示範計畫」,主要為各鄉鎮
之都市防災空間規劃,在縣市級部分僅有台中市和嘉義市有做過相關之示範計
畫,而在鄉鎮級部分規劃之鄉鎮較多,可以做為現行防災道路規劃之參考。本
研究選出台灣十個鄉鎮來比較,就其現行有之防災道路規劃原則與規劃路徑彙
整分析並整理現行各鄉鎮之公路系統。各鄉鎮由北而南排列如下,其相關之示
意圖如下圖 3.9 所示:
台北縣新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫
台北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫
宜蘭縣礁溪鄉都市防災空間系統規劃示範計畫
桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫
嘉義市都市防災空間系統規劃示範計畫
台南市都市防災空間系統規劃示範計畫
台南縣新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫
台南縣永康市都市防災空間系統規劃示範計畫
高雄縣岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫
高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫
相關地點如下圖 3.9 所示:

桃園縣龍潭石門地區示
台南市示範
嘉義市示範
台南縣永康市示
台南縣新化鎮示
高雄縣岡山鎮示
台北縣新莊市示
台北縣中和市示
高雄縣鳳山市示
圖 3.9 示範計畫示意圖
資料來源:台灣地圖部分(http://www.dalu.com/china/taiwan/map.html)
3-36
三、防災道路維護管理研究
宜蘭縣礁溪鄉示

壹、台北縣新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫
一、防災道路規劃原則
3-37
三、防災道路維護管理研究
新莊市示範計畫中對於防災道路層級的劃設,主要是以路寬來做為劃設依
據,其規劃原則可將道路分為以下三種類型:
1.緊急道路(20 m以上計畫道路)
2.輸送、救援道路(15 m以上計畫道路及河岸道路),扣除道路兩旁停車,寬度
仍保留8 m者
3.避難道路(8 m以上計畫道路),道路兩旁為不燃建物,將新莊市規劃範圍內之
道路區分。
二、新莊市公路系統
新莊市之重要公路系統如下所示:
(一)聯外主要幹道
1.東西向
(1)中正路:即台一甲線
(2)環河路:當年為闢建二重疏洪道時,為紓解中正路(台一甲線)的交通
流量而設置,道路寬度8 m。
(3)中山路:即台一線,俗稱二省道。
2.南北向
思源路:即特一號道路。
(二)市內重要幹道
1.東西向
(1)中原路:西接中山路,東至化成路,道路寬度15 m。
(2)幸福路:西接泰林路/新泰路,東至化成路,道路寬度12 m。
(3)復興路:西接新泰路,東至化成路,道路寬度12 m。
(4)新莊路:西接瓊泰路,東經部份中正路段接思源路。

2.南北向
3-38
三、防災道路維護管理研究
(1)新泰路:北接泰山鄉泰林路,南至中正路,道路寬度12 m。
(2)中平路:北由新莊副都心起,南接新泰路,道路寬度14 m。
(3)中港路:北接中山路,南下至德豐街與中華路交叉口,再往南至中正
路,道路寬度16 m。
(4)中華路:北由新莊副都心起,南下至德豐街與中港路交叉口,再往南
至中正路,道路寬度18 m。
(5)思源路:北接中山路,南至中正路,為頭前工業區重要交通幹道,道
路寬度40 m。
三、新莊市各項防災道路路徑規劃
下表 3.6 為台北縣新莊市防災道路路徑規劃
表 3.6 台北縣新莊市防災道路路徑規劃
道路性質 道路名稱
避難路徑
中原路、中平路、中信街、中和街、中誠街、自信街、中泰
街、自由街、福樂街、和興路、公園路、長青路、民樂街、
建興街、明中街、景德路、豐年街、大觀路
輸送救援道路 中華路、幸福路、新泰路、中平路、中港路、化成路、中原
路、復興路、新莊路、環河路
緊急道路 中山路、思源路、中正路
資料來源:整理自建研所「台北縣新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫」
貳、台北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫
一、防災道路規劃原則
中和市示範計畫中防救災路線系統劃設原則,主要為利用11 m以上道路為
使用對象,避難道路以都市中心向外郊區為主,救災道路以消防據點至各避難

圈域主要路徑為原則來劃設。
二、各項防災道路路徑規劃
下表 3.7 為台北縣中和市防災道路路徑規劃
表 3.7 台北縣中和市防災道路路徑規劃
3-39
三、防災道路維護管理研究
道路性質 道路名稱
救災路徑 中正路、中山路、景平路、連城路、橋和路
避難路徑
莒光路、中和路、景安路、安樂路、景新街、成功
南路、建一路
替代路徑 民樂路、福美路、南山路、建六路、景新街中段
資料來源:整理自建研所「台北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫」
參、宜蘭縣礁溪鄉都市防災空間系統規劃示範計畫
一、防災道路規劃原則
宜蘭縣礁溪鄉之示範計畫是參考「都市計畫防災規劃手冊彙編」,將緊急
聯外道路設定在20 m以上,以南北方向為主,可聯繫宜蘭市及頭城鎮,而其他
道路之規劃標準如下,相關道路示意圖如圖3.10所示:
1.緊急道路
在道路寬度的劃設標準上,依據礁溪鄉整體防災道路系統之層級定位,省
道台九線為全鄉的緊急道路,寬度設定為 20 m 以上。
2.輸送救援道路
輸送救援道路應在 15 m 以上,其主要功能有二,其一作為聯外道路的替
代道路;其二串連各避難場所,形成救援通路。
3.消防避難道路
消防避難道路主要為 8 m 以上之計畫道路,並配合既有都市計畫及各聚落
之分佈,以消防搶救及傷患運送的最短路徑為選擇依據。

4.緊急避難道路
3-40
三、防災道路維護管理研究
依據「都市計畫防災規劃手冊彙編」,指定 8 m 以下道路(包括既成巷道)
為緊急避難道路。
西環快速道路
二、公路系統
宜 6 (往北宜高側車道)
圖 3.10 礁溪都市計畫防災道路系統圖
資料來源:宜蘭縣礁溪鄉都市防災空間系統規劃示範計畫
宜 4 (往北宜高側車
宜蘭縣礁溪鄉之聯外道路為台九號省道,主要道路為中山路、德陽路及大
忠路,次要道路為仁愛路、溫泉路、育才路、忠孝路及玉石路但計畫區內缺乏
道)
礁溪都市計畫範圍
緊急道路
避難救援道路、消防道路

聯外的替代道路,及區內外的橫向道路。
三、各項防災道路路徑規劃
下表 3.8 為宜蘭縣礁溪鄉防災道路路徑規劃
表 3.8 宜蘭縣礁溪鄉防災道路路徑規劃
3-41
三、防災道路維護管理研究
道路性質 道路名稱
緊急聯外道路 台九線、縣 191 及縣 192
輸送救援道路
北宜高速公路側車道、西環快速道路(俗稱山腳道
路)、東西向快速道路及龍潭、吳沙聯絡道路
緊急道路 台九線、縣 191、縣 192
資料來源:整理自建研所「宜蘭縣礁溪鄉都市防災空間系統規劃示範計畫」
肆、龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫
一、防災道路系統之規劃
桃園縣龍潭石門地區防災道路系統之規劃以道路寬度為主,各規劃原則為
緊急道路路寬20 m以上,輸送、救援道路路寬在15至20 m之間,避難道路路寬
在8至15 m之間。
二、各項防災道路路徑規劃
下表 3.9 為桃園縣龍潭石門地區防災道路路徑規劃,相關之區域路網圖如
下圖 3.11 所示:

表 3.9 桃園縣龍潭石門地區防災道路路徑規劃
3-42
三、防災道路維護管理研究
道路性質 道路名稱
民治路、民治三街、民治七街、民治八街、民治十
二街、民治十八街、民富街、民有一街、民有二街、
美國路(佳安西路)、文化路、永康路、佳安西路
避難路徑
四巷一弄、大同路(部份)、光明路(部份)、東
龍路(南段)、龍元路(東段)、華南路、南龍路、
龍華路、竹龍路、復興路、健行路、干城路、竹林
路
環湖路、永昌路、二坪、永康路、聖亭路、北龍路、
輸送救援道路
東龍路(北段)、新埔路、福源路
中興路與龍源路(台 3)、中正路與中豐路(桃 113)、
緊急道路
石門路(台 4)、文化路、民有路、環湖路、康莊
路五段、渴望路。
資料來源:整理自建研所「桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫」
圖 3.11 龍潭地區路網
資料來源:桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫

伍、嘉義市都市防災空間系統規劃示範計畫
一、防災道路規劃原則
3-43
三、防災道路維護管理研究
嘉義市主要救災路徑以消防據點至各生活圈主要路徑為規劃原則,防災道
路選擇以最短路徑為最佳模式,而針對嘉義市現有小型消防載具可適用救災路
線,則主要利用八米以上道路皆可為救災道路,但需要車輛拖吊業配合出勤。
在嘉義市防救災及避難與替代路線系統方面,主要為避難路徑、救災路
徑、防救災替代路徑三者結合而成之道路系統,平時道路管制與防火行道樹的
栽種也是保持路徑通暢的可行方針。
二、各項防災道路路徑規劃
下表 3.10 為嘉義市防災道路路徑規劃
表 3.10 嘉義市防災道路路徑規劃
道路性質 道路名稱
救災路徑 垂楊路、中山路、忠孝路、興業東路
避難路徑
北港路、大雅路、垂楊路、中山路、忠孝路、博愛
路、彌陀路、南興路
替代路徑 博東路、友忠路、友孝路、育仁路、宣信街
資料來源:整理自建研所「嘉義市都市防災空間系統規劃示範計畫」
陸、台南市都市防災空間系統規劃示範計畫
一、防災道路規劃原則
台南市之示範計畫於防救災路線劃設上求其因地制宜,而避難道路則以都
市中心向外郊區為主,各救災道路以消防據點至各避難圈域主要路徑為原則,
其各救災路徑規劃如下所示:
1.主要救災路徑
主要救災道路以消防據點至各生活圈主要路徑為規劃原則,並以最短路徑
為選擇,且環繞道路配合市區中心之主要南北向和東西向路徑,而對於現

3-44
三、防災道路維護管理研究
有消防機具可適用救災路線,主要利用15 m 以上道路為使用規劃。
2.主要避難路徑
主要避難道路規劃原則以都市中心向外郊區為主,規劃呈放射狀疏散方
式,市區內部避難道路以各避難據點為重心,即以最短路徑為選擇最佳模
式,部分道路與救災路線重疊部份以15 m以上道路為主,並需要考量將居
民疏散至郊外地區的道路。
3.防救災替代路徑
防救災替代道路主要以避難道路與救災道路結合未劃入之道路,並依照都
市危險據點位置,提供災害發生時避難與救災代替性之道路。
4.防救災及避難與替代路線系統(如圖3.12)
防救災及避難與替代路線系統,主要以避難路徑、救災路徑、防救災替代
路徑三者結合而成道路系統。

二、各項防災道路路徑規劃
圖 3.12 台南市防救災及避難與替代路線系統
資料來源:台南市都市防災空間系統規劃示範計畫
下表 3.11 為台南市防災道路路徑規劃
3-45
三、防災道路維護管理研究

表 3.11 台南市防災道路路徑規劃
3-46
三、防災道路維護管理研究
道路性質 道路名稱
中華東路、中華南路、中華西路、中華北路為防
救災路徑 災路徑之環繞道路、成功路、西門路、中山路、
北安路。
公園路、開元路、小東路、大同路、崇善路、裕
避難路徑
農路、明興路、東門路
替代路徑 民權路、開山路、永福路、忠義路、青年路
資料來源:整理自建研所「台南市都市防災空間系統規劃示範計畫」
柒、台南縣新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫
一、防災道路規劃原則
台南縣新化鎮示範計畫內容中將防救災道路系統規劃區分為四個層級,分
別發揮不同的機能,分述如下,其相關之路徑圖如圖 3-13 所示:
1.緊急通道(路寬 20 m 以上)
2.救援、輸送通道系統(路寬 15 m 以上)
3.消防通道(路寬 8 m 以上)
4.避難通道係以 8 m 以下道路為指定對象,主要目的為避難據點、防災據點
之設施無法連接前三個層級道路網時,供人員可在第一階段臨時避難據
點、通往鄰近避難據點或中長期收容場所中心之道路,近而劃設之輔助性
道路。研究中建議以 6~8 m 為劃設對象,並於寬度 6 m 以下之道路,特別
是寬度 4 m 以下之道路應列入都市計畫道路整建之優先順位。

二、台南縣新化鎮公路系統
圖 3.13 新化都市計畫區各層級防救災道路系統
資料來源:台南縣新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫
1.國道南部第二高速公路(國道三號高速公路)
2.主要道路系統
臺 19 甲線(於新化鎮部份為中正路)
臺 20 線(於新化鎮部份為中山路與忠孝路)
3.次要道路系統
南 168 號道路(於新化鎮部份為中興路)
大智路
大新路
信義路
3-47
三、防災道路維護管理研究

三、各項防災道路路徑規劃
下表 3.12 為台南縣新化鎮防災道路路徑規劃
表 3.12 台南縣新化鎮防災道路路徑規劃
3-48
三、防災道路維護管理研究
道路性質 道路名稱
輸送救援道路
中山路、中正路(台 19 甲線)、民生路、大新路、
大智路、民治路、竹林路、復興路
緊急道路 忠孝路、中興路(南 168 號道路)、中正路
消防道路
太平街、信義路、和平街、正新南路、建國街、民
權街、正新路、中山路 345 巷
資料來源:整理自建研所「台南縣新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫」
捌、台南縣永康市都市防災空間系統規劃示範計畫
一、防災道路規劃原則
台南縣永康市之示範計畫也將道路系統規劃為四個層級,分別發揮機能,
其相關之規劃如下,其示意圖如圖3.14所示:
1.緊急通道系統,緊急通道為第一層級道路系統
2.救援、輸送通道系統
第二層級道路系統,為指定路寬15 m以上,配合第一層級道路構成完
整之防災道路路網,此層級道路主要為提供避難人員通往避難據點及車
輛運送物資到各防災據點之機能。
3.消防通道
第三層級道路系統,主要為針對災害所衍生的火災事件在第一時間必須
提供足夠寬度的道路做為消防車輛通行要件,同時需確保消防車輛行進
暢通與消防機能夠具足夠的操作空間。
4.避難通道
避難通道為8 m以下之道路,主要目的為避難據點、防災據點之設施無
法連接前三個層級道路網時,供人員可在第一階段臨時避難據點、通往

3-49
三、防災道路維護管理研究
鄰近避難據點或中長期收容場所中心之道路,近而劃設之輔助性道路。
研究中建議以6~8 m為劃設對象,並將寬度6 m以下之道路,特別
是寬度4 m以下之道路列入都市計畫道路整建之優先順位。
二、各項防災道路路徑規劃
圖 3.14 永康市各分區防救災道路系統
資料來源:台南縣永康市都市防災空間系統規劃示範計畫
下表 3.13 為台南縣永康市防災道路路徑規劃
表 3.13 台南縣永康市防災道路路徑規劃
道路性質 道路名稱
救援、輸送救援道路
永安路、中正路、復興路、小東路、中山路、王行路、
富強路、復國一路、忠孝路、民族路、自強路
緊急道路 中正南北路、中山南北路、中華路、永大路、復興路
資料來源:整理自建研所「台南縣永康市都市防災空間系統規劃示範計畫」

玖、高雄縣岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫
一、防災道路規劃原則
3-50
三、防災道路維護管理研究
岡山鎮之示範計畫內容中,主要救災道路以消防據點至各生活圈主要路徑
為規劃原則,並以最短路徑為選擇最佳模式,而針對現有之消防車輛可適用於
救災路線時,主要利用15 m 以上道路為救災道路。
二、各項防災道路路徑規劃
下表 3.14 為高雄縣岡山鎮防災道路路徑規劃,其相關之示意圖如圖 3.15 所示:
表 3.14 高雄縣岡山鎮防災道路路徑規劃
道路性質 道路名稱
救災路徑
中山路、柳橋西路、河華路、介壽路、成功路、嘉
興東路
避難路徑
中山路、大德路、大仁路、壽天路、溪東路、仁壽
路、前峰路、河華路、新樂街、通校路、公園路。
替代路徑 岡山路、岡燕路、民族路、仁和路
資料來源:整理自建研所「高雄縣岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫」
圖 3.15 岡山鎮防救災及避難與替代路線系統
資料來源:高雄縣岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫

拾、高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫
一、防災道路規劃原則
3-51
三、防災道路維護管理研究
鳳山市之示範計畫內容將都市道路寬度分為三個等級,其相關之分類為20
m以上之緊急道路與聯外道路,15 m~19 m米之救援道路分佈圖以及8 m~14 m
之消防避難道路分佈圖
二、公路系統
高雄縣之交通路網大致可分為三大系統,即東北朝西南走向的旗山系統、
東西向的鳳山系統及南北向的岡山系統與新近完成之國道3號、國道10號(南
部第二高速公路系統)、快速道路等。
三、各項防災道路路徑規劃
下表 3.15 為高雄縣鳳山市防災道路路徑規劃,其 20 m 以上之緊急道路與聯
外道路相關示意圖如圖 3-9 所示:
表 3.15 高雄縣鳳山市防災道路路徑規劃
道路性質 道路名稱
博愛路、國泰路、鳳林路、榮東路、南華路、鳳松
路以西、建國路(台1線)、文龍路、文山路,文衡路、
文化路、青年路、鳳仁路、經武路、鳳北路、
國泰路、光復路、中山東西路、自由路、光遠路、
救災路徑
光華路、五權路、維武路、中山東路、五甲路、輜
汽路、新富路、海洋路、瑞隆東路、民權路、中崙
路、鳳頂路、凱旋路、南華路、溪濱路、園茂路、
鳳南路、喃正路、自強路、和成路、頂明路、鳳頂
街、過勇街。
消防道路 主要分布在鐵路沿線
資料來源:整理自建研所「高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫」

圖 3.16 20 m 以上緊急道路與聯外道路分佈
資料來源:高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫
3-52
三、防災道路維護管理研究

各縣市防災道路現況
3-53
三、防災道路維護管理研究
由於每年汛期與颱風季節常發生風災、水災或土石流等災害,造成民眾生
命及財產損失。行政院災害防救委員會(以下簡稱災防會)為使各級地方政府依
據相關法規與災害防救計畫,於汛期及颱風季節前確實完成各項預防、整備工
作,自 92 年起,災防會每年均至全國 25 個縣市訪評汛期及颱風季節前之災害
防救工作,透過對各直轄市、縣(市)政府執行災害防救工作之自評及實地訪
評,檢討策進,以降低災害風險與確保人民生命財產安全。(行政院災害防救
委員會 http://www.ndppc.nat.gov.tw/show/showkids.aspx?pid=193)
96 年度是第五次辦理,藉由連續三年的追蹤訪評,能確切掌握各級政府
落實災害防救業務程度與窒礙之處,進而使中央災害防救業務主管機關或是地
方政府瞭解其自身災害防救工作的弱項,掌握問題重點,進而確立對策重心,
對弱項部分先予強化,以防止因此弱項缺失而造成嚴重災情。
年度訪評工作的要點在建立『自我評鑑、相互學習、經驗交流、強化防災』
之目標,期藉由訪評工作暸解各縣市於災害防救工作的成果,建議改善的項
目,並設法提供協助。因此,相關結果因各縣市在各項條件的不同下,訪評結
果不宜直接進行個別比較,而是透過持續訪評作業提供各縣市災害防救工作的
自我績效評估。行政院災害防救委員會 96 年度直轄市、縣(市)政府道路災害
防救工作自我評核量表(自評表)如表 3.16 所示。

3-54
三、防災道路維護管理研究
表 3.16 直轄市、縣(市)政府道路災害防救工作自我評核量表(初評)
項目 問題 回答欄 辦理情形 配分
避難路線規劃:
為免避難過程受阻,是否事先規劃避難
減少水災災 路線
害整備減少 應變(避難疏散)計畫(保全計畫)擬訂:
土石流災害 為立即啟動避難疏散機制,是否先規劃
□無 □有 0.5
整備 分工執行機制與方式並將之律定於計畫
內(須有函送水利署應變(避難疏散)計
畫(保全計畫)備查計畫之函文。)
□無 □有 1
道路橋樑防災效能整備:
是否規劃救援輸送道路(最小寬度 20 m)
□無 □有 0.5
是否規劃救援輸送道路之輔助備援道路
救援道路橋
救援輸送道路之橋樑是否巡查(須備有
樑整備
巡查紀錄)
□無
□無
□有
□有
0.5
0.5
是否規劃道路、橋樑搶通搶修之機制與
方式,並與廠商簽訂契約
□無 □有
0.5
茲將本年度調查之各縣市防災道路規劃現況分列如附錄一所示。
問題整合
目前我國防災道路皆屬於規劃階段,其相關之規劃問題相當多,本研究參
照各相關之文獻、論文、研究案與示範計畫,將防災道路之相關問題整合,其
相關之問題與說明如下表 3.17 所示:

表 3.17 目前我國防災道路之問題整合表
項目 問題 說明
1.防災道路基本內
容
2.土地使用
1.避難路徑缺乏完善規劃
與評核指標
3-55
三、防災道路維護管理研究
欠缺法定計畫項目應具備
之項目與準則,而道路周邊
被佔用情形嚴重,不僅喪失
避難有效寬度,其佔用物亦
可能於災害發生時造成對
人命威脅。
2.防火巷違建、搭蓋 喪失街道內防火隔帶與搶
救路徑之功能。
3.道路未貫穿或防火巷規 在土地使用密度較高之情
劃對救災與避難方向聯繫 形下,未貫通道路或防火巷
困難
在消防搶救與避難疏散之
方向受限,需加強防災道路
規範標準之研擬。
4.防災道路規劃缺乏所有
災害之考量。
道路災害潛勢區之評估上
多以地震災害來做為評估
標準,較無其它災害之考量
(如土石流潛勢區、水災災
害潛勢區)
5.居民防災意識欠缺 防災規劃、防災道路缺乏規
劃,災害發生無法有效應
變。
1.土地使用缺乏防災整體
規劃。
2.針對都市山區道路使用
缺乏防災整體規劃。
缺乏將街區與公園、綠地學
校的結合。
都市山區道路,在假日通
常有大量觀光、休閒人潮、
車潮湧入,因此規劃防災道
路有其必要性。

3.都市計畫道路
4.防災空間
表 3-17 目前我國防災道路之問題整合表(續)
1.道路作為避難通路時欠
缺使用強度類型的區隔。
3-56
三、防災道路維護管理研究
同一道路寬度在住宅區、商
業區之寬度與使用情形不
盡相同,應再細分考慮。
2.既有巷道寬度多小於 6 在建物倒塌,及停車佔用情
米,於災害發生時無法作為 形下,宜另覓替代道路。
災害搶救或疏散道路。
3.高架或地下道路之整備 災害發生倒塌之替代通路。
4.舊市區道路狹小,搶救與
避難逃生不易
6~8 米道路扣除停車與墜
落物安全防護距離所剩寬
度不足。
5.防災道路無明確標示 防災道路、避難道路,平時
無宣導,路口又無標示,災
時無法產生功能。
1.缺乏有效之組織與運作
機制
社區區化與行政劃分結合
不易(社區、里、鄰、大樓)
2.防災空間分佈不均 老舊社區缺乏直接避難空
間
3.自有車輛比例高,停車空
間不足,
停車空間不足造成道路佔
用,直接侵蝕有效避難通路
寬度
5.教育宣導與演習 1.自救觀念不足 缺乏自救觀念與訓練
訓練 2.法治觀念不足 佔用道路、防火巷

3.4 道路危險因子與危險度分析
3-57
三、防災道路維護管理研究
道路運輸系統是運送、傳遞重要民生必需品之主要通道,也是聯絡防災據
點之重要設施,災害發生時會導致道路運輸系統中公路、橋樑的損害,不僅造
成生命財產的損失,亦會使部分之交通動線中斷,對災害發生時之搶救造成極
大的不便。
災害危害度是依據災害潛勢資料,再加上其他如人口分佈、土地利用等人
為相關因素之影響後,估計災害發生時所產生的危害程度。針對土石流、水災
及地震等災害,對道路危險因子與危險度分述如下之章節。
3.4.1 土石流災害
台灣地區由於山高陡峭,河流短流速急,地形受切割及風化作用盛行,
導致地質脆弱,每逢颱風豪雨,常造成各種坡地破壞,而土石流即為坡地破壞
型態之一;近年來由於山坡地過度開發,不當使用情形日趨嚴重,使得坡地裸
露侵蝕及逕流集中沖刷,造成其土石流發生之誘因大增,土石流具有流動快,
衝擊破壞力大等特性,造成重大生命財產的損失。
形成土石流之基本條件,包括上游堆積豐富的土石材料、適當的地形坡
度以及充分的水文條件等。地質條件不穩定的山坡地,經過風化崩解成大大小
小的石塊、泥砂、土壤,或是由於山崩、地滑與落石、河谷或坡腳下堆積了大
量之碎屑物等這些豐富的土石材料,因位處傾斜的山麓斜坡上,加上豪雨所帶
來充沛的雨量,流水宣洩不良,於是土、石與水混合,因重力順坡下滑,即形
成了土石流。
表 3.18 為歷年土石流造成交通道路損壞之紀錄,可以提供防災道路規劃
時之參考。

表 3.18 歷年土石流造成交通道路損壞表
3-58
三、防災道路維護管理研究
縣市 鄉鎮村里 溪流名稱
土石流潛勢
溪流編號
時間 (民
國)
事件 災害概述
台北縣 瑞芳鎮弓橋里 大粗坑 台北 A068 89.11.1 象神颱風
九芎橋及護岸沖毀,侯牡公路及產
業道路交通中斷
重光溪上游山崩之土砂造成下游民
台北縣 金山鄉重和村 重和坑 台北 A211 89.11.1 象神颱風 房沖毀及環湖一、二號橋及便橋被
沖毀。
新竹縣 五峰鄉桃山村 清泉一號吊橋
野溪
新竹 011 93.8.24 艾利颱風
村唯一對外聯絡道路縣 122(南清公
路)多處坍塌或路基流失而中斷。
苗 55 線多處坍方,落石不斷掉到路
苗栗縣 卓蘭鎮內灣里 白布帆 苗栗 027 90.7.30 桃芝颱風 面,道路遭土石流掩埋,並且損毀 6
座橋樑。
台中縣 和平鄉博愛村 裡冷溪松鶴一
溪松鶴二溪
台中 005 89.5.1 豪雨
松鶴部落烏來溪溪水淹過橋面,土
石流遍溪旁道路。
台中縣 和平鄉博愛村 裡冷溪松鶴一
溪松鶴二溪
台中 003 台
中 004
93.7.3 敏督利颱風
在村唯一對外聯絡道路台 8 縣道因 7
月 3 日溪流暴漲造成路基流失及崩
塌造成中斷。
台中縣 和平鄉達觀村 蟾蜍石野溪 台中 A062 93.7.3 敏督利颱風
自由村通往達觀的東崎路亦因多處
崩塌而中斷。
台中縣 東勢鎮慶福里 永安橋野溪 台中 A018 93.7.4 敏督利颱風
通往谷關方向之台 8 線因土石流而
導致中斷。
南投縣 埔里鎮南村里 南村橋野溪 南投 A037 93.7.4 敏督利颱風
村對外聯絡道路台 14 線有落石與淹
水等災情發生。
南投縣 仁愛鄉南豐村 南山橋野溪 南投 004 93.7.3 敏督利颱風
南投 A004 潛勢溪流之土石傾洩而
下,造成台 14 中斷。
南投縣 仁愛鄉南豐村 南山溪 南投 A002 93.7.3 敏督利颱風
土石流造成福祿橋與福興橋遭土砂
掩埋。
造成房屋全倒 14 棟、半倒 7 棟,有
南投縣 水里鄉郡坑村 二廍坑 南投 069 90.7.31 桃芝颱風 一人遭流失,台 21 線公路路基沖
毀,農田流失 60 公頃。
85.7.31 賀伯颱風 台 21 線中斷。
南投縣 信義鄉豐丘村 豐丘野溪 南投 029 87.8.4 奧托颱風 僅台 21 線公路交通受到影響
90.7.30 桃芝颱風 台 21 線遭部分流出土石砂埋沒。
南投縣 信義鄉新鄉村 筆石溪 南投 073
85.7.31 賀伯颱風
信和產業道路、筆石野溪旁之農田
遭土石沖毀。
90.7.30 桃芝颱風 筆石橋、羅娜橋遭沖毀。
南投縣 信義鄉地利村 地利野溪 南投 023 90.7.30 桃芝颱風
省道台 16 線跨越五鄰野溪之便橋遭
沖毀交通中斷。
87.5.9 豪雨
神木國小前霍薩溪橋流失,交通為
之中斷。
南投縣 信義鄉神木村 出水溪 南投 076
88.5.28
90.7.30
豪雨
桃芝颱風
因梅雨季所帶來豪雨使得霍薩溪橋
遭沖毀。
霍薩溪橋對外交通中斷。
二尖山崩塌土石淤積於科角溪上游
89.02.02 豪雨 山猪湖,溢過防砂壩設施,流過雲 208
線縣道。
嘉義縣
阿里山鄉豐山
村
乾坑溪 嘉義 001 90.7.30 桃芝颱風 乾坑溪上之乾坑橋沖毀
資料來源: 行政院農業委員會水土保持局 土石流防災資訊網 『重大土石流災例 』
http://fema1.swcb.gov.tw/246/history/history-greatcase.asp

3.4.1.1 危險因子
3-59
三、防災道路維護管理研究
土石流潛勢溪流基本定義為在山區符合土石流發生條件,其有可能發生土
石流,且發生後造成人民生命財產損失或道路橋樑等公共設施損毀之溪流。
行政院農業委員會水土保持局已完成危險溪流分佈及潛勢區劃定,其各縣
市境內土石流潛勢分佈圖如圖 3.17 所示。
圖 3.17 各縣市境內土石流潛勢分佈
而行政院農業委員會水土保持局針對土石流潛勢溪流處理優先順序等級
評估因子方法係區分為「土石流發生之自然環境潛在因素」及「所造成之保全
對象危害」兩部分來加以考量,如下表 3.19 所示。考慮土石流發生之因素及
其所造成的嚴重性,根據現地調查情況,選定影響土石流發生危險等級之自然
潛在因子;再根據土石流潛勢溪流現地之保全對象與整治工程設施等,進行土
石流之優先處理順序等級之評定。

表 3.19 土石流潛勢溪流優先處理順序等級評估因子
自然環境潛在因子 保全對象及整治工程設施影響因子
岩性因子
坡度因子
崩塌規模
材料破碎情形
植生因子
3-60
三、防災道路維護管理研究
保全對象:對建物之危害及對交通設施之
危害現地整治設施成效評估
水土保持局針對自然環境潛在之因子,選定根據土石流發生之三大條件
為:需有足夠堆積物、水、及坡度條件,挑選五個影響土石流發生之顯著因子
來做為評分方法之因子,分別為岩性因子、坡度因子、崩塌規模、材料破碎情
形以及植生因子,並考慮其各個因子與溪流發生潛勢之顯著影響關係加以配
分,最高得分為 100 分,其配分方式如下表 3.20 所示。
表 3.20 自然因子配分表
因子 分類 評分
崩塌規模(30) 明顯大面積崩塌 30
坡度因子(30)
材料破碎(20)
岩性因子(10)
植生因子(10)
小規模崩塌 15
無明顯崩塌 5
上游區坡度大於 50° 30
上游區坡度介於 30°~50° 15
上游區坡度小於 30° 5
平均粒徑大於 12” 20
平均粒徑介於 12”~3” 13
平均粒徑小於 3” 5
無明顯堆積材料 0
第一類(A、D、F 地質區) 10
第二類(C、E 地質區) 6
第三類(B、G 地質區) 3
裸岩、落石堆積 10
植被稀疏 6
植被中等稀疏 3
植被密集
最高評分合計 100
1

3-61
三、防災道路維護管理研究
而其土石流危險因子可參照水土保持局所採用之崩塌規模、坡度因子、材
料破碎、岩性因子、植生因子等項目,道路系統受土石流危害因子建議如表
3.21 所示。
表 3.21 道路系統受土石流危害因子
危害因子 細項
崩塌規模
坡度因子
材料破碎
岩性因子
植生因子
3.4.1.2 危險度分析
明顯大面積崩塌
小規模崩塌
無明顯崩塌
上游區坡度大於 50°
上游區坡度介於 30°~50°
上游區坡度小於 30°
平均粒徑大於 12”
平均粒徑介於 12”~3”
平均粒徑小於 3”
無明顯堆積材料
第一類(A、D、F 地質區)
第二類(C、E 地質區)
第三類(B、G 地質區)
裸岩、落石堆積
植被稀疏
植被中等稀疏
植被密集
水土保持局土石流潛勢溪流,係指溪床坡度大於十度以上且該點之集水面
積大於三公頃者,則視為土石流潛在地點,另如溪流下游出口或溢流點處有住
戶三戶以上或有重要橋樑、道路需保護者,亦需列入調查範圍,調查時應依現
地各項特徵,將危險度區分為「高」、「中」、「低」、「持續觀察」等四個等級。

3-62
三、防災道路維護管理研究
依水土保持局民國 81~85 年調查:共計有 485 條,88 年 921 地震後調查:
共計 722 條,90 年桃芝颱風過後調查:全台灣地區共計 1,420 條,截至民國
95 年 4 月止,全國土石流潛勢溪流共計有 1420 條,其中台北縣 214 條最多,
如表 3.22 所示。
項
次
縣市
表 3.22 土石流潛勢溪流表
土石流危險聚落 土石流潛勢溪流條數
統計數目 優先處理順序
處 鄉鎮 村里 高 中 低 持續觀察 小計
1 基隆市 6 4 6 3 5 3 23 34
2 台北市 9 4 5 3 8 9 29 49
3 台北縣 61 19 48 14 105 64 31 214
4 桃園縣 8 4 6 1 26 10 6 43
5 新竹縣 21 6 15 3 45 4 2 64
6 苗栗縣 37 7 21 16 33 18 3 70
7 台中縣 32 7 23 10 54 18 0 82
8 台中市 1 1 1 0 2 1 0 3
9 彰化縣 5 2 4 0 5 1 1 7
10 南投縣 91 12 50 53 118 25 3 199
11 雲林縣 5 2 4 2 7 0 0 9
12 嘉義縣 15 4 11 17 20 4 2 43
13 台南縣 7 3 4 14 22 2 4 39
14 高雄縣 14 8 12 12 35 5 5 57
15 屏東縣 22 9 19 5 36 19 3 63
16 台東縣 57 13 35 20 74 31 35 160
17 花蓮縣 55 12 32 39 83 25 13 160
18 宜蘭縣 9 5 9 1 51 71 1 124
合計 455 122 305 223 729 310 158 1420
各縣市在規畫防災道路時,可採用水土保持局劃設之土石流潛勢圖,避開
高土石流潛識勢地區,唯土石流潛勢隨著自然環境潛在因子、保全對象及整治
工程設施影響因子之改變而有所變異,故需建立土石流危險度評估表,以水土

3-63
三、防災道路維護管理研究
保持局自然環境潛在因子及配分為危害度之因子,如下表 3.23 所示。
表 3.23 土石流危害度表
區域 第一層級 第二層級 危害分數
水保局公佈土
石流潛勢區 ★
非水保局公佈
土石流潛勢區
高土石流潛勢區 80
中土石流潛勢區 60
低土石流潛勢區 40
持續觀察 20
一.崩塌規模 1.明顯大面積崩塌 30
2.小規模崩塌 15
3.無明顯崩塌 5
二.坡度因子 1.上游區坡度大於 50° 30
2.上游區坡度介於 30°~50° 15
3.上游區坡度小於 30° 5
三.材料破碎 1.平均粒徑大於 12” 20
2.平均粒徑介於 12”~3” 13
3.平均粒徑小於 3” 5
4.無明顯堆積材料 0
四.岩性因子 1.第一類(A、D、F 地質區) 10
2.第二類(C、E 地質區) 6
3.第三類(B、G 地質區) 3
五.植生因子 1.裸岩、落石堆積 10
2.植被稀疏 6
3.植被中等稀疏 3
4.植被密集 1
總分
危害等級 □高度危險(80 分以上) □非常危險 60-79 分
□危險 40-59 分 □需注意 20-39 分
★ 水保局公佈土石流潛勢區可由 http://fema1.swcb.gov.tw/246/history 套圖得到。
註:此表為初評表,發現有危險時,需再仔細調查。

3.4.2 水災災害
3-64
三、防災道路維護管理研究
台灣河川地勢坡陡水急,集流時間短,下游多為平原,且由於夏秋兩季,
受颱風及西南氣流影響,常有颱風豪雨或暴雨,造成河川中下游流域嚴重水
患。而對於基本水文或淹水相關等資訊了解不夠,亦無法有效防止或減少災害
之損失。如僅根據中央氣象局之氣象預測資訊,亦難以判斷可能淹水範圍及深
度,以致政府以及民眾無法了解應採取何種措施才能減少災害損失。這些問題
都需要配合利用最新科技,配合水文、地文及社經等相關資料加以分析,模擬
暴雨發生之可能淹水情況,據以擬訂出災害防救對策,方可提升防救災成效。
我國災害防治工作是以災後救援為主要重點,但受限於基本水文與淹水相
關資訊了解不足,在災前防範與災中應變時,並無法即時掌握洪汛資料與提出
因應措施,使防救災工作無法得到良好之成效。為減輕台灣地區因颱風豪雨所
造成之淹水災害,須了解及掌握在何種颱風暴雨強度下,台灣地區之可能淹水
區域、淹水深度,進而評估水災可能造成之損失及危險程度,經由電腦進行颱
洪境況模擬分析,作為災害防範對策、災害應變措施及救災作業之依據,並以
先進科學技術充分掌握防災資訊,並落實於防災體系,期能減輕災害之有形與
無形損失。
3.4.2.1 國家災害科技中心淹水潛勢圖
淹水潛勢資料公開作業是依據民國 88 年 7 月 26 日中央防災會報第五次會
議決議及民國 90 年 6 月 20 日中央災害防救會報第一次會議決議所辦理。其地
形資料為民國 70-78 年間內政部地政司委託農林航測所繪製之五千分之一照
片基本圖資,網格解析為 40 m× 40 m。堤防等相關水利設施係以淹水潛勢分
析前(民國 87)完成之資料為準,且假設堤防均無潰決情形之發生。考慮河川、
區域排水系統及水庫正常操作下,但忽略各市鎮之雨水下水道系統及池塘、魚
池及鹽田蓄水範圍並未劃入淹水潛勢區域。

3-65
三、防災道路維護管理研究
國家災害科技中心主要成果,分為台灣地區颱洪災害淹水潛勢分析及重大
災害調查二方面。在台灣地區颱洪災害淹水潛勢分析方面,模擬各個縣市在各
種不同暴雨情形下之洪水與淹水的情形,現已完成全省各縣市之淹水潛勢分析
如圖 3.18 所示,並完成公開淹水潛勢資料配套措施之研擬,可做為當地防災
工作策劃及施行之參考。
圖 3.18 淹水潛勢圖
資料來源:科技中心淹水潛勢資料 http://ncdr.nat.gov.tw/chinese/DLinu/DLpage.htm
淹水潛勢資料可提供各縣市政府研擬地區災害防救基本計畫及業務計畫
、國土或城鄉規劃及颱洪期間淹水預警資訊研判等相關用途使用,但受限於資
料精度等因素,不適用在水災保險匯率訂定及工程設計。此淹水潛勢圖之地形
資料,由於環境變遷與社會發展影響下,地形在若干地區已有所變動,導致局
部地區淹水潛勢分析結果與現況有所出入,各縣市在防災道路規畫時應考量地

方淹水記錄而作適度修正。
3-66
三、防災道路維護管理研究
淹水潛勢圖最主要是利用地形(包括高度、坡度與坡向等)、地貌(包括水
文、土壤、地質等)、氣候(包括降雨量等)及建造物(包括堤防、排水站等)等現
況資料,配合數值模式模擬流域,因暴雨宣洩不及或水位高漲所造成之淹水情
況。在河川資料方面,其包括河川斷面、堤防資料、排水系統、雨量站及水文
站等資料;在其他資料方面,包括流域數值地形資料、行政區資料、土地利用
資料(根據內政部地政司台灣省國土利用現況調查數化資料,為水利用地、建
築、工業、農業、交通、遊憩、礦業、軍事及其他用地等分類)、鐵路與公路
等交通設施資料、水系資料與區域排水路線等水利設施資料。
(陳亮全等,2000)、(陳亮全、鄧慰先、許銘熙、賴美如,2000)、(台灣地區
淹水潛勢圖之應用方向,「台灣水利」,第48 卷,第4期,第13-19頁。)
3.4.2.2 經濟部水利署易淹水地水患治理計畫
(http://fcp.wra.gov.tw/default.asp)
為有效改善地層下陷區、低漥地區及都市計畫等區域之淹水問題,進而保
護民眾居家安全,保障國家經濟命脈,民國 94 年 3 月 14 日經濟部提出分 8
年編列 800 億元經費,比照基隆河模式,系統性治理縣(市)管河川、區域排水
及事業海堤,有效解決淹水問題之構想後,奉行政院第 10 次財經會報院長裁
示,原則同意,由經濟部研提實施計畫。
為擴大實施成效,民國 94 年 6 月 6 日奉行政院召開「協商都會人口密集
且易遭水患地區是否要納入 8 年 800 億水患治理計畫辦理相關事宜會議」指
示,將其內政部營建署及農委會主管之雨水下水道、上游坡地水土保持及農田
排水部分納入,以發揮流域整體治理成效。
依據國科會防災國家型科技計畫辦公室,所模擬之淹水潛勢區域,加上近
幾年受颱洪災害淹水範圍得知,台灣易淹水低窪地區總面積約為 1,150 平方公

3-67
三、防災道路維護管理研究
里(如圖 3.19),八成集中於縣(市)管河川、區域排水、事業海堤等未完成改善
或地層下陷等地域。其中並以宜蘭、台北、彰化、雲林、嘉義、台南及高雄沿
海地區鄉鎮最為嚴重。不但造成住宅、農田損失、交通受阻、民眾生活不便與
安全威脅,甚至影響國家重大建設(高鐵、捷運、科學園區)之推動,在在顯示
出縣(市)管河川、區域排水(含都市市區排水及下水道系統與上游坡地水土保
持、農田排水等)及事業海堤有加速整治之需要。
圖 3.19 台灣地區易淹水地區示意圖
資料來源:經濟部水利署易淹水地水患治理計畫 http://fcp.wra.gov.tw/default.asp

3.4.2.3 危險度因子
3-68
三、防災道路維護管理研究
台灣地區由於所處地理環境特殊,潛在的天然災害種類繁多,其中又以颱
風、豪雨所引致之水災最為頻繁,其主因為台灣山多平原少的陡峭地勢,造成
河川坡度大、河流短促,而河川上游集水區地質較為脆弱,表土沖蝕顯著,因
此河川之沖積泥砂量十分可觀,容易造成河道及水庫淤積,亦不利洪水宣洩;
又因位處亞熱帶季風氣候區,每當梅雨及颱風季來臨時,不但雨量強度高,總
雨量也相當驚人,且河道陡急,水流移動速度快,洪水挾帶大量泥砂往河川下
游迅速移動,自然容易造成洪災。而在河川下游鄉鎮都市,也因人口增加而積
極開發外圍及鄰近之山坡地,其砍伐森林與柏油鋪面,造成雨水滲入不易,大
量增加地面逕流,也增加洪患機會。(都市與計劃(民國九十二年)第三十卷第四
期第263~280頁Journal of City and Planning(2003)Vol.30,No.4,pp.263~280台
北地區洪水災害風險分區劃設之研究1詹士樑 2 黃書禮 3 王思樺)
台灣地區由於都市發展快速,人口大量湧入都市地區,造成土地利用形態
大幅改變,而其高密度的土地利用,使其雨水不透水面積越加廣大,地區涵養
水分與滯蓄功能因此減弱,降雨滲透量減少導致雨水逕流量增加,使得既有排
水管渠無法負荷,使其水災發生機率也就相對增加。因此,水災發生的因素大
致上可分為自然因素與人為因素兩種,因颱風梅雨季節造成雨量暴增,或因台
灣地形、土壤與其他原因導致降雨後下游洪峰出現快速,以致於應變不及,以
上均屬水災形成之自然因素;而因山坡地濫伐、洪氾區濫墾與集水區開發等破
壞水土保持,或道路建物等人工設施增加、排水設施設計不良與其他相關因素
造成地面逕流增加等人為問題,亦均容易引起水災發生。因此本研究將水災危
害因子分為自然因素與人為因素兩種如表3.24所示。

3.4.2.4 危險度分析
表 3.24 水災危害因子
第一層級 第二層級
1.山坡地濫墾開發
2.洪氾區開發
一. 人為因素
3.不透水層增加
4.排水設施不足
1.降雨強度
二. 自然因素 2.累積雨量
3.地勢低窪
3-69
三、防災道路維護管理研究
各縣市規畫防災道路應避開淹水區域,各縣市淹水區域可參考國家科技中
心之淹水潛勢圖,如圖3.20台中縣市淹水潛勢圖(600 mm/日)。

圖 3.20 台中縣市淹水潛勢圖(600 mm/日)
資料來源 http://ncdr.nat.gov.tw/chinese/DLinu/DLpage.htm
3-70
三、防災道路維護管理研究
各縣市易淹水區域可由水利署易淹水地水患治理計畫中得知如圖3.21,亦
可由各縣市易淹水區公告查詢,如下圖3.22為高雄縣易易淹水區公告,水災之
防災道路規畫應避開易淹水區域,由於淹水為大面積之區域,縣市應詳加規畫
避免災害時防災道路之淹水中斷。

圖 3.21 各縣市易淹水區域
3-71
三、防災道路維護管理研究
資料來源:http://fcp.wra.gov.tw/default.asp?mp=10&county=14&key=&type=&enyear=1
圖 3.22 高雄縣易易淹水區公告
資料來源:http://www.kscgfd.gov.tw/aaa/006.asp?link=02

3-72
三、防災道路維護管理研究
各縣市規畫水災防災道路時,可採用可參考國家科技中心之600 mm/日,
或各縣市易淹水區公告,避開水災潛勢區域,唯水災潛勢隨台灣地形、土壤與
其他原因之自然因素;而因山坡地濫伐、洪氾區濫墾與集水區開發等破壞水土
保持,或道路建物等人工設施增加、排水設施設計不良與其他相關因素造成地
面逕流增加等人為問題而有所變異,故需建立水災危險度評估表,本研究以層
級分析法(AHP法)經專家問卷決定其權重與配分,詳附錄二,故以自然因素及
人為因素為危害度之因子,各項評分基準如表3.25所示。
表 3.25 水災危害度表
區域 第一層級 第二層級 危害分數
國家科技中心之 600
mm/ 日之公佈水災潛
勢區;縣市公告之易淹
水區域 ★
非上述水利署公佈易
淹水區域
總分
淹水深度 60 cm 以上 80
淹水深度 30 cm-60 cm 60
淹水深度 30 cm 以下 40
一. 人為因子
二. 自然因子
山坡地濫墾開發 30
洪氾區開發 15
不透水層增加 10
排水設施不足 15
降雨強度 12
累積雨量 8
地勢低窪 7
危害等級 □高度危險(80 分以上) □非常危險 60-79 分
□危險 40-59 分 □需注意 20-39 分
★
國家科技中心公佈水災潛勢區可參:http://fema1.swcb.gov.tw/246/history
註:此表為初評表,發現有危險時,需再仔細調查

3.4.3 地震災害
3-73
三、防災道路維護管理研究
台灣位處歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊之交界,屬環太平洋地震帶,地震
活動頻繁,地震的發生往往造成橋樑及道路的破壞,將使整個公路運輸系統受
到損害,造成災區內多處幹線交通受阻,地區交通也會有多處阻斷,進而影響
救災及物資運送的效率。
3.4.3.1 危險度因子
◎震區與斷層
台灣地區分區是依照內政部民國八十八年十二月廿九日台(88)內營字第
八八七八四七三號函修正。其共分為地震甲區及地震乙區,而所對應的加速度
係數分別為 0.33 g 及 0.23 g。各震區包括之直轄市、縣(市)及鄉(鎮、市),如
表 3.26 所示。
表 2.36 台灣縣市地震分區
地震甲區:(Z=0.33g) 宜蘭縣、新竹市、新竹縣、苗栗縣、台中市、台中縣、彰化
縣、南投縣、雲林縣、嘉義市、嘉義縣、台南市、台南縣、
花蓮縣、台東縣。
高雄縣:三民鄉、六龜鄉、內門鄉、甲仙鄉、杉林鄉、美濃
鄉、桃源鄉、茂林鄉、旗山鎮。
屏東縣:九如鄉、三地門鄉、內埔鄉、里港鄉、車城鄉、牡
丹鄉、恆春鄉、長治鄉、來義鄉、泰武鄉、高樹鄉、春日鄉、
獅子鄉、瑪定鄉、萬巒鄉、滿洲鄉、霧臺鄉、鹽埔鄉、麟洛
鄉。
地震乙區:(z=0.23g) 基隆市、台北市、台北縣、桃園縣、高雄市、澎湖縣。
高雄縣:大社鄉、大寮鄉、大樹鄉、仁武鄉、田寮鄉、永安
鄉、岡山鎮、阿蓮鄉、林園鄉、梓官鄉、鳥松鄉、茄萣鄉、
路竹鄉、湖內鄉、鳳山鄉、燕巢鄉、橋頭鄉、彌陀鄉。
屏東縣:竹田鄉、林邊鄉、東港鄉、佳冬鄉、枋山鄉、枋寮
鄉、南州鄉、崁頂鄉、屏東鄉、琉球鄉、新埤鄉、新園鄉、
萬丹鄉、潮州鎮。
金門與馬祖 金門與馬祖不屬上述任一震區,但其水平加速度係數可取地
震乙區。

◎經濟部中央地質調查所斷層災害潛勢資料
3-74
三、防災道路維護管理研究
台灣地區位處活動造山帶,地質變動頻繁,斷層活動經常造成地質災害。
近年來,國內外之活動斷層研究調查雖然已有很大的進步,但仍極需要完成一
幅經充分討論且有良好座標控制活動斷層分佈圖,以提供防災需求與公共工程
和國民土地開發規劃及建築設計參考之用。
經濟部中央地質調查所採已完成驗證之台灣活動斷層潛勢區劃定模式,
進行全省斷層帶之潛勢分析,之範例如圖 3.23 所示。此外並針對全台灣各縣
市逐年分區進行斷層帶資料之建立及應用,模擬各縣市在各種不同情形下受影
響之區域與實際情形,並以此作為當地防災工作策劃及施行之參考依據,其應
用方向包括:
(1) 協助地方政府及人民瞭解斷層帶潛勢與提高防災意識,並依據斷層帶潛
勢資料,作為地方政府研擬地區防災計畫之參考。
(2) 斷層帶潛勢資料配合地區經濟發展的程度,可推估地震發生時可能造成
之經濟損失,並可作為相關危險度評估、危險地區劃定之參考依據。
(3) 斷層帶潛勢資料可作為國土開發、地區綜合發展計畫及都市計畫之參考
依據,以減少地震災害風險,另可考慮在高地震災害潛勢區中執行土地
利用限制措施。

圖 3.23 各縣之斷層潛勢區劃定圖
3-75
三、防災道路維護管理研究
資料來源:經濟部中央地質調查 http://cgsweb.moeacgs.gov.tw/result/Fault/web/index-1.htm
『紅線』-第一類活斷斷層:
1. 全新世(距今 10,000 年內)以來曾經發生錯移之斷層。
2. 錯移(或潛移)現代結構物之斷層。

3. 與地震相伴發生之斷層(地震斷層)。
4. 錯移現代沖積層之斷層。
5. 地形監測證實具潛移活動性之斷層。
『橘線』-第二類活斷斷層:
3-76
三、防災道路維護管理研究
1. 更新世晚期(距今約 100,000 年內)以來曾經發生錯移之斷層。
2. 錯移階地堆積物或台地堆積層之斷層。
『黑線』-存疑性活動斷層:
1. 將第四紀岩層錯移之斷層。
2. 將紅土緩起伏面錯移之斷層。
3. 地形呈現活動斷層特徵,但缺乏地質資料佐証證者。
4. 對於部份學者提出其為活動斷層,但編圖時仍無法依文獻資料加以明
確歸類為前述二類者。
『虛線』-斷層位置被掩覆或不確定
各縣市規畫防災道路時可以利用中央地調所開發之『地質資料整合查尋系
統』,如圖 3.24 及圖 3.25 以便確認防災道路避開斷層區域。

圖 3.24 台灣地質查詢系統
資料來源:經濟部中央地質調查所
http://datawarehouse.moeacgs.gov.tw/geo/index/GISSea rch/MSDefault.htm
圖 3.35 台灣斷層查詢系統
3-77
三、防災道路維護管理研究
資料來源:經濟部中央地質調查所 http://cgsweb.moeacgs.gov.tw/result/Fault/web/index-1.htm

3-78
三、防災道路維護管理研究
地震造成之災害及所帶來的大規模破壞是非常具有毀滅性的。而其地震所
造成的影響包含地面振動、斷層、地形變動、地形變動及土壤液化等,將造成
道路系統之破壞,茲分述如下:
1. 地面振動‥地面振動是由地震波(尤其是經過表土層的表面波)所造成,它
可使道路系統受到損害或完全摧毀。
2.斷層:當斷層使地面破裂時,道路以及橫跨或座落在斷層上的建物與地形
都會被斷層錯開。
3.地形變動‥此變動包括山崩及地滑現象。在較陡峭的區域,地震振動會導
致表土滑動、懸崖崩落以及引發其他塊體急速向下滑落。
4.土壤液化:當一疏鬆且地下水位偏高飽和砂質土壤受到一短暫且反覆作用
力,孔隙水無法立即排出而使孔隙水壓極速上升,導致有效應力下降而趨
進於零時,土壤失去抗剪能力呈現液化現象,即土壤呈現液態泥狀,有時
甚至在地震時地表裂隙處有噴砂的情形。
容易發生液化之地點通常出現於離震央數公里至數十公里範圍內的:(1)
河灘及海灘地;(2) 離河岸不遠之砂質沖積層基地;(3) 砂質之舊河道堆
積;(4) 湖邊或其它水邊之填土新生地。土壤若發生液化可能會使路面發
生不均勻下陷,土壤發生液化後會造成道路、地下管線及橋樑橋墩等破壞。
本研究將地震危害因子分為路面土壤種類、路面挖填狀況及地震大小三種因
素兩種如表 3.27 所示。

3.4.3.2 危險度分析
表 3.27 道路地震危害因子
第一層級 第二層級
一. 路面土壤種類 1.砂性土壤
2.黏性土壤
3.礫石層
二. 路面挖填狀況 1.路塹
2.路堤
3.不挖不填
三. 地震大小 1.地表最大位移(PGD)
2.土壤液化
3.斷層
3-79
三、防災道路維護管理研究
本研究主要參考相關文獻及理論分析,進而歸納並建構都市化地區地震災
害危險度之評估架構,並根據地震之特性,篩選適合之評估要素,再分第二層
級評估項目、第三層級評估指標及第四層級評估基準,來建構都市化地區之地
震安全防災危險度評估模式為整體目標。
地震災害危險度其評估項目括:斷層分布、土壤液化;其斷層分布評估指
標項目應包括:歷年來地震規模統計、活動斷層分布情形;土壤液化指標項目
方面包含:歷年土壤液化災害統計、液化潛能指數(PL)分析,如下表 3.28 所示,
其地震災害危險度評分表如 3.29 所示。

評估
項目
斷 層
分布
土 壤
液化
表 3.28 都市化地區地震災害危險度評估架構
評估指標 評估基準
歷年地震規模分
布統計之地區
活動斷層分布地
區
歷年土壤液化災
害統計
液化潛能指數
(PL)
1.規模在 5.0 以上地震之震央分布密
集地區。
2.規模在 4.0 以上地震之震央分布密
集地區。
3.規模在 3.0 以上地震之震央分布密
集地區。
4.規模在 2.0 以上地震之震央分布密
集地區。
1.斷層線兩旁各 15 公尺。
2.斷層線兩旁各 15~38 公尺。
3.推斷斷層線兩旁各 30 公尺。
4.推斷斷層線兩旁各 30~53 公尺。
3-80
三、防災道路維護管理研究
參考資料及文獻
說明
參考中央氣象局
歷年之地震規模
統計資料。
參考經濟部中央
地調所活動斷層
分布圖。
-- 歷年災害統計資
料。
1.PL≧ 15,高度液化災害風險。
參考 Iwasaki 等
2.5≦PL

表 3.29 地震災害危險度評估表
3-81
三、防災道路維護管理研究
區域 第一層級 第二層級 第三層級
危害
分數
第一類
活斷層
斷層距離 100 公尺以內 80
區域 斷層距離 100-500 公尺以內 60
非位於
第一類
活斷層
斷層距
離 500
公尺以
內、第二
類活動
斷層或
其他地
區
危害
等級
一 . 路面土壤
種類
二 . 路面挖填
狀況
三.地震大小
黏性土壤 5
砂性土壤 23
礫石層 12
路塹 11
路堤 5
不挖不填 3
地表最
大位移
(PGD)
地震甲區
8
地震乙區 4
土壤液
化
斷層
高度液化區域 PL≧ 15
7
中度高度液化區域 5 P
≦ L
≦ 15 4
輕微液化區域 0≦PL≦5 2
非液化區域區域 PL≡0 0
第二類活動斷層 8
斷層距離 100 公尺以內
斷層距離 100-500 公尺以內
斷層距離 500 公尺以外
總分
□高度危險(80 分以上) □非常危險 60-79 分
□危險 40-59 分 □需注意 20-39 分
6
3
1

3.5 防災道路功能檢核與機制
3.5.1 功能檢核項目
3-82
三、防災道路維護管理研究
防災道路建設乃各先進國家改善緊急救災與促進國家永續發展的重點建
設項目之一,更是現代化都市發展之必然趨勢,因此防災道路之規劃及維護實
為中央及地方政府刻不容緩之課題,表 3.30 為各道路與地震災害時序之關係
表。
災害
時序
表 3.30 道路與地震災害時序、時期、對應行動關係表
災害發生至
第 10 分鐘
時期 災害發生 混亂
期
對應
行動
緊急
道路
救援
運輸
道路
初期處理掌
握現況
第 10 分鐘至
第 3 小時
避難行
動期
緊急對策
第 3 小時至
第 10 小時
第 10 小時
至 3 天
第 3 天至
第 1 個月
避難救援期 避難生活期 復舊期
避難行動
救急救助
滯留生活
物資供給
復原行動
生活恢復
避難 避難、救援 救援、安置 救援 復原
避難 救援 救援 救援 復原
避難
道路
避難 避難、救援 避難、救援 救援 復原
資料來源:戴志穎,校園開放空間做為震災避難研究----以淡江大學淡水校園為例,2003。
(1) 防災道路災害潛勢區評估
由國內防災道路文獻,發現各防災道路之規劃評估時,多以地震災害
潛勢為主,並無其它災害潛勢之分析比較,因此在本研究案之中,將
加入土石流潛勢區(農委會水土保持局)、水災潛勢區(國科會、水保局)、
環境敏感區域(中央地調所)之比較,而在土石流潛勢區比較方面,因為

3-83
三、防災道路維護管理研究
土石流潛勢區多在山區,因此在比較時,會針對在市區道路中之土石
流潛勢區來做規劃,太偏遠之土石流潛勢區域則不加以考量。
(2) 防災圈之評估項目
防災圈生活圈應包含之項目除了各防災道路之外,在各防災避難據點、
醫療、消防、警察據點之規劃也是相當重要的,就日本之防災道路之規
劃方面,其特別注重各道路網之計畫,從高速道路、廣域道至都市道路,
乃至於各長期路網之計畫都考量入防災道路規劃之中,因此針對我國之
防災道路規劃有以下之項目必需達成:
聯外道路
替代性道路
緊急道路
救援道路
輔助避難道路
防災避難據點(臨時避難場所、臨時收容所、中長期收容所、防災公
園)
指揮中心據點(縣市政府)
醫療據點(臨時醫療據點、中長期醫療據點)
消防據點
警察據點(警察據點、指揮中心)
本研究依據現行各防災道路之規劃與分析情形,擬訂出各縣市防災道路之
評估表,表中包括各項防災道路檢核項目。在共通性要救方面,包括聯接避難
場、聯接醫療、替代道路、跨區域路網、平常檢查整備制度、路寬等六個項目。
特殊要求方面,由於防災道路為災害發生之後才使用,因此在規劃時就應當考
慮各項災害之特殊情形,以在災害發生時先有其整備之機制,在特殊要求方

3-84
三、防災道路維護管理研究
面,可以分為地震、水災及其它災害(土石流、地層下陷)三個部分,地震方面
的評估項目包括了避開斷層、避開液化潛勢區、橋樑耐震評估與補強、緊急評
估及修護、道路四週建築耐震、交通號誌特別耐震設計等六個項目,而在水災
方面包括了避開淹水潛勢、避開下陷區、橋樑水中沖刷等三個項目,如此一來
可以考量到一般性與特殊性項目,可以使得防災道路之考量更加完善。
表格上之規劃完善程度是依照各評估項目之現行規劃情形來加以評分,
可以依據各規劃之完善程度加以計分,從百分之零到百分之百,共可以分為 0
分、1 分、2 分、3 分、4 分、5 分六個等級,各別分數計算完成後,可以再乘
以其加權分數,使其滿分達到一百分,如此可以了解到各防災道路之評估分
數,以利於分析比較,其規劃之表格如下表 3.31 所示:

共
通
性
要
求
特
殊
要
求
評估項目 0%
(0 分)
1.聯接避難場(權重*1.5)
2.聯接醫療(權重*1.5)
3.替代道路(權重*1.5)
4.跨區域路網(權重*1.5)
5.平常檢查整備制度(權
重*1.5)
6.路寬(權重*1.5)
1.避開斷層
2. 避開液化潛
勢區
3. 橋樑耐震評
估與補強
地震 4. 緊急評估及
修護
5. 道路四週建
築耐震
6. 交通號誌特
別耐震設計
1. 避開淹水潛
勢
水災 2.避開下陷區
3. 橋樑水中沖
刷
其它災害(土石流、地層
下陷)權重*2
表 3.31 防災道路評估表範例
3-85
20%
(1 分)
規劃完善程度
40%
(2 分)
三、防災道路維護管理研究
60%
(3 分)
80%
(4 分)
100%
(5 分)

共
通
性
要
求
特
殊
要
求
3.5.2 示範計畫之功能檢核
3-86
三、防災道路維護管理研究
本研究以內政部建築研究所之示範計畫(共十個鄉鎮)來比較,由北而南排列
如下:
ㄧ、北縣新莊市都市防災空間系統規劃示範計畫評估表
表 3.32 台北縣新莊市防災道路評估表
評估項目 0%
(0 分)
20%
(1 分)
規劃完善程度
40%
(2 分)
60%
(3 分)
80%
(4 分)
1.聯接避難場(權重*1.5) ○
2.聯接醫療(權重*1.5) ○
3.替代道路(權重*1.5) ○
4.跨區域路網(權重*1.5) ○
5.平常檢查整備制度(權重
*1.5)
○
6.路寬(權重*1.5) ○
1.避開斷層 ○
2.避開液化潛勢
區
○
3.橋樑耐震評估
與補強
○
地震 4.緊急評估及修
護
○
5.道路四週建築
耐震
○
6.交通號誌特別
耐震設計
○
1.避開淹水潛勢 ○
水災 2.避開下陷區 ○
3.橋樑水中沖刷 ○
其它災害(土石流、地層下
陷)權重*2
○
總評分=(4+2+4+2+2+4)*1.5+(4+3+1+3+1+1)+(3+1+1)+1*2=46
100%
(5 分)

共
通
性
要
求
特
殊
要
求
二、北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計畫
表 3.33 台北縣中和市防災道路評估表
評估項目 0%
(0 分)
3-87
20%
(1 分)
三、防災道路維護管理研究
規劃完善程度
40%
(2 分)
60%
(3 分)
80%
(4 分)
1.聯接避難場(權重*1.5) ○
2.聯接醫療(權重*1.5) ○
3.替代道路(權重*1.5) ○
4.跨區域路網(權重*1.5) ○
5.平常檢查整備制度(權重
*1.5)
○
6.路寬(權重*1.5) ○
1.避開斷層 ○
2. 避開液化潛勢
區
○
3. 橋樑耐震評估
與補強
○
地震 4. 緊急評估及修
護
○
5. 道路四週建築
耐震
○
6. 交通號誌特別
耐震設計
○
1.避開淹水潛勢 ○
水災 2.避開下陷區 ○
3.橋樑水中沖刷 ○
其它災害(土石流、地層下
陷)權重*2
○
總評分=(4+2+4+3+2+3)*1.5+(1+1+1+1+1+1)+(1+1+1)+1*2=38
100%
(5 分)

共
通
性
要
求
特
殊
要
求
三、宜蘭縣礁溪鄉都市防災空間系統規劃示範計畫
表 3.34 宜蘭縣礁溪鄉防災道路評估表
評估項目 0%
(0 分)
3-88
20%
(1 分)
三、防災道路維護管理研究
規劃完善程度
40%
(2 分)
60%
(3 分)
80%
(4 分)
1.聯接避難場(權重*1.5) ○
2.聯接醫療(權重*1.5) ○
3.替代道路(權重*1.5) ○
4.跨區域路網(權重*1.5) ○
5.平常檢查整備制度(權重
*1.5)
○
6.路寬(權重*1.5) ○
1.避開斷層 ○
2. 避開液化潛勢
區
○
3. 橋樑耐震評估
與補強
○
地震 4. 緊急評估及修
護
○
5. 道路四週建築
耐震
○
6. 交通號誌特別
耐震設計
○
1.避開淹水潛勢 ○
水災 2.避開下陷區 ○
3.橋樑水中沖刷 ○
其它災害(土石流、地層下
陷)權重*2
○
總評分=(4+4+3+4+2+3)*1.5+(4+3+2+2+1+1)+(3+1+1)+1*2=50
100%
(5 分)

四、桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃示範計畫
共
通
性
要
求
特
殊
要
求
表 3.35 桃園縣龍潭石門地區防災道路評估表
評估項目 0%
(0 分)
3-89
20%
(1 分)
規劃完善程度
40%
(2 分)
三、防災道路維護管理研究
60%
(3 分)
80%
(4 分)
1.聯接避難場(權重*1.5) ○
2.聯接醫療(權重*1.5) ○
3.替代道路(權重*1.5) ○
4.跨區域路網(權重*1.5) ○
5.平常檢查整備制度(權
重*1.5)
○
6.路寬(權重*1.5) ○
1.避開斷層 ○
2. 避開液化潛
勢區
○
3. 橋樑耐震評
估與補強
○
地震 4. 緊急評估及
修護
○
5. 道路四週建
築耐震
○
6. 交通號誌特
別耐震設計
○
1. 避開淹水潛
勢
○
水災 2.避開下陷區 ○
3. 橋樑水中沖
刷
○
其它災害(土石流、地層
下陷)權重*2
○
總評分=(4+3+4+4+1+3)*1.5+(4+4+4+3+1+1)+(3+1+1)+2*2=54.5
100%
(5 分)

五、嘉義市都市防災空間系統規劃示範計畫
共
通
性
要
求
特
殊
要
求
評估項目 0%
表 3.36 嘉義市防災道路評估表
(0 分)
3-90
20%
(1 分)
規劃完善程度
40%
(2 分)
三、防災道路維護管理研究
60%
(3 分)
80%
(4 分)
1.聯接避難場(權重*1.5) ○
2.聯接醫療(權重*1.5) ○
3.替代道路(權重*1.5) ○
4.跨區域路網(權重*1.5) ○
5.平常檢查整備制度(權
重*1.5)
○
6.路寬(權重*1.5) ○
1.避開斷層 ○
2. 避開液化潛
勢區
○
3. 橋樑耐震評
估與補強
○
地震 4. 緊急評估及
修護
○
5. 道路四週建
築耐震
○
6. 交通號誌特
別耐震設計
○
1. 避開淹水潛
勢
○
水災 2.避開下陷區 ○
3. 橋樑水中沖
刷
○
其它災害(土石流、地層
下陷)權重*2
○
總評分=(4+1+3+2+1+3)*1.5+(1+1+1+1+1+1)+(1+1+1)+1*2=32
100%
(5 分)

六、台南市都市防災空間系統規劃示範計畫
共
通
性
要
求
特
殊
要
求
評估項目 0%
表 3.37 台南市防災道路評估表
(0 分)
3-91
20%
(1 分)
規劃完善程度
40%
(2 分)
三、防災道路維護管理研究
60%
(3 分)
80%
(4 分)
1.聯接避難場(權重*1.5) ○
2.聯接醫療(權重*1.5) ○
3.替代道路(權重*1.5) ○
4.跨區域路網(權重*1.5) ○
5.平常檢查整備制度(權
重*1.5)
○
6.路寬(權重*1.5) ○
1.避開斷層 ○
2. 避開液化潛
勢區
○
3. 橋樑耐震評
估與補強
○
地震 4. 緊急評估及
修護
○
5. 道路四週建
築耐震
○
6. 交通號誌特
別耐震設計
○
1. 避開淹水潛
勢
○
水災 2.避開下陷區 ○
3. 橋樑水中沖
刷
○
其它災害(土石流、地層
下陷)權重*2
○
總評分=(4+2+3+3+1+3)*1.5+(1+1+4+2+1+1)+(2+1+1)+1*2=40
100%
(5 分)

七、台南縣新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫
共
通
性
要
求
特
殊
要
求
表 3.38 台南縣新化鎮防災道路評估表
評估項目 0%
(0 分)
3-92
20%
(1 分)
規劃完善程度
40%
(2 分)
三、防災道路維護管理研究
60%
(3 分)
80%
(4 分)
1.聯接避難場(權重*1.5) ○
2.聯接醫療(權重*1.5) ○
3.替代道路(權重*1.5) ○
4.跨區域路網(權重*1.5) ○
5.平常檢查整備制度(權
重*1.5)
○
6.路寬(權重*1.5) ○
1.避開斷層 ○
2. 避開液化潛
勢區
○
3. 橋樑耐震評
估與補強
○
地震 4. 緊急評估及
修護
○
5. 道路四週建
築耐震
○
6. 交通號誌特
別耐震設計
○
1. 避開淹水潛
勢
○
水災 2.避開下陷區 ○
3. 橋樑水中沖
刷
○
其它災害(土石流、地層
下陷)權重*2
○
總評分=(4+2+2+3+3+3)*1.5+(2+1+2+1+1+1)+(2+1+1)+1*2=39.5
100%
(5 分)

八、台南縣永康市都市防災空間系統規劃示範計畫
共
通
性
要
求
特
殊
要
求
表 3.39 台南縣永康市防災道路評估表
評估項目 0%
(0 分)
3-93
20%
(1 分)
規劃完善程度
40%
(2 分)
三、防災道路維護管理研究
60%
(3 分)
80%
(4 分)
1.聯接避難場(權重*1.5) ○
2.聯接醫療(權重*1.5) ○
3.替代道路(權重*1.5) ○
4.跨區域路網(權重*1.5) ○
5.平常檢查整備制度(權
重*1.5)
○
6.路寬(權重*1.5) ○
1.避開斷層 ○
2. 避開液化潛
勢區
○
3. 橋樑耐震評
估與補強
○
地震 4. 緊急評估及
修護
○
5. 道路四週建
築耐震
○
6. 交通號誌特
別耐震設計
○
1. 避開淹水潛
勢
○
水災 2.避開下陷區 ○
3. 橋樑水中沖
刷
○
其它災害(土石流、地層
下陷)權重*2
○
總評分=(4+4+4+4+1+3)*1.5+(1+1+4+3+1+1)+(2+1+1)+1*2=47
100%
(5 分)

九、高雄縣岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計畫
共
通
性
要
求
特
殊
要
求
表 3.40 高雄縣岡山鎮防災道路評估表
評估項目 0%
(0 分)
3-94
20%
(1 分)
規劃完善程度
40%
(2 分)
三、防災道路維護管理研究
60%
(3 分)
80%
(4 分)
1.聯接避難場(權重*1.5) ○
2.聯接醫療(權重*1.5) ○
3.替代道路(權重*1.5) ○
4.跨區域路網(權重*1.5) ○
5.平常檢查整備制度(權
重*1.5)
○
6.路寬(權重*1.5) ○
1.避開斷層 ○
2. 避開液化潛
勢區
○
3. 橋樑耐震評
估與補強
○
地震 4. 緊急評估及
修護
○
5. 道路四週建
築耐震
○
6. 交通號誌特
別耐震設計
○
1. 避開淹水潛
勢
○
水災 2.避開下陷區 ○
3. 橋樑水中沖
刷
○
其它災害(土石流、地層
下陷)權重*2
○
總評分=(4+3+3+1+2+3)*1.5+(2+1+2+1+1+1)+(2+1+1)+1*2=38
100%
(5 分)

十、高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計畫
共
通
性
要
求
特
殊
要
求
表 3.41 高雄縣鳳山市防災道路評估表
評估項目 0%
(0 分)
3-95
20%
(1 分)
規劃完善程度
40%
(2 分)
三、防災道路維護管理研究
60%
(3 分)
80%
(4 分)
1.聯接避難場(權重*1.5) ○
2.聯接醫療(權重*1.5) ○
3.替代道路(權重*1.5) ○
4.跨區域路網(權重*1.5) ○
5.平常檢查整備制度(權
重*1.5)
○
6.路寬(權重*1.5) ○
1.避開斷層 ○
2. 避開液化潛
勢區
○
3. 橋樑耐震評
估與補強
○
地震 4. 緊急評估及
修護
○
5. 道路四週建
築耐震
○
6. 交通號誌特
別耐震設計
○
1. 避開淹水潛
勢
○
水災 2.避開下陷區 ○
3. 橋樑水中沖
刷
○
其它災害(土石流、地層
下陷)權重*2
○
總評分=(4+3+4+4+1+3)*1.5+(3+4+3+1+1+2)+(2+1+1)+1*2=48.5
100%
(5 分)

評估表分數總整理:
表 3.42 各縣市鄉鎮示範計畫評估分數表
評估鄉鎮 評估分數
台北縣新莊市 46
台北縣中和市 38
宜蘭縣礁溪鄉 50
桃園縣龍潭石門地區 54.5
嘉義市 32
台南市 40
台南縣新化鎮 39.5
台南縣永康市 47
高雄縣岡山鎮 38
高雄縣鳳山市 48.5
3-96
三、防災道路維護管理研究
由以上十個縣市鄉鎮之評估表我們可以看到只有 6 個鄉鎮超過 40 分,而
其總得分都不高,主要是因為本研究加入一特殊要求項目,項目中之地震、水
災、其它災害在示範計畫中之評估較少,所以使得總得分較低。
在示範計畫之中,得分較高鄉鎮為宜蘭縣礁溪鄉與桃園縣龍潭石門地區,
這兩個區域的道災道路考量較為廣範,因此在將來擬訂各縣市之防災道路時,
可以參考此兩鄉鎮之示範計畫。
3.5.3 檢核機制
重大災害發生後,救災工作能否快速、順利、圓滿成功地完成,端視各機
關在災害防救法及相關法規所執行災害防救工作之落實程度,及救災時指揮系
統能否確實、快速及可靠地決策、統合協調各救災單位,以達成救災的目的。
平時防災工作之落實,可減少災害發生時的損害程度。故以本計畫道路系統規
畫成效之檢核方法,研擬完整道路系統規畫成效之檢核機制。

3-97
三、防災道路維護管理研究
檢核機制係指道路主管機關針對本身所管轄之道路進行有效之管控,並確
認道路系統符合搶救、疏散與避難之需求,以達成防災道路之功能。依照「災
害防救基本計畫」第六篇「計畫實施」第七條「各級政府應積極加強推行災害
防救業務計畫及地區災害防救計畫,貫徹實施,並自行研擬評估指標,定期檢
查,其執行情形與辦理成效,應每年檢討一次」。因此地方政府以「地區災害
防救計畫」為範疇,縣市政府道路主管機關的檢核項目以該主管之防災道路的
工作事項為主要依據,本研究所研擬路系統規畫成效之檢核,可供各地方政府
道路主管機關參考,進而建置道路災害防救工作檢核報告。
防災道路檢核主要包含檢核流程建立、檢核目的、檢核原則、檢核週期、
檢核對象、檢核類別劃分、檢核方法、檢核組織、檢核構面、檢核指標、檢核
指標權重、成績計算、結果呈現等事項。茲針對自防災道路檢核方法、檢核組
織、檢核時機、檢核指標及配分、成績計算、結果呈現等事項分述如下。
ㄧ、檢核方法
防災道路規畫成效檢核方法可以書面審查及實地查核兩種。書面審查可分
書面自評及實地書面初評兩種,鄉鎮、區、縣市防災道路主管局、科、室應於
每年 2 月底將自評書面資料送達縣市政府道路主管機關。
實地查核則由縣市政府道路主管機關邀請產官學防災專家赴鄉鎮、區、縣
市防災道路單位實地訪評及查核。實地訪評由防災道路檢核成員與縣市防災道
路人員以訪評會議為之。實地查核則由以相關檢核人員視防災資料進行檢核項
目初評,若初評不及格時則針對缺失部份再實施複評,如圖 3.26 所示。

二、檢核組織
(一)辦理規畫成效檢核單位
(鄉鎮、縣市)道路主管機
關防災道路規畫成效檢核
鄉鎮、區、縣市道路主管單位防災道路
規畫行成效書面自評(2 月底完成)
實地訪評
(產官學防災專家與縣市政府道路
主管機關防災人員進行座談會議)
合格
完成當年度防災道路規
畫成效評估與檢討
圖 3.26 評估方法查核圖
3-98
三、防災道路維護管理研究
縣市政府應對所管轄之道路,實施防災道路成效檢核。辦理成效
檢核時,應組設「防災道路成效檢核小組」及「防災道路專家學者顧
問小組」。防災道路成效檢核小組以臨時任務編組方式遴聘評估委員
五人至七人組成。「防災道路專家學者顧問小組」以臨時任務編組方
式遴聘防災顧問三人至五人組成。
書面初評(產官學防災專家、
營建署、公路總局、高工局檢
核人員進行書面初評及查核)
不合格
缺失實施複評

(二) 防災道路成效檢核委員
3-99
三、防災道路維護管理研究
營建署、公路總局、高工局及相關機關遴聘防災道路之防災道路
有經驗之現值或退休人員擔任防縣市道路主管機關之查核委員。
(三) 防災訪談顧問
成員。
三、防災道路檢核時機
縣市道路主管機關遴聘具有防災經驗產官學人員擔任防災顧問
縣市道路主管機關辦理防災道路成效檢核,應於每年十二月底前,訂定年
度執行計畫,報各公共事業主管機關備查。防災道路成效檢核以不超過每年四
月底為原則。
四、防災道路成效檢核指標及配分
防災道路成效檢核指標以道路功能為主,成效檢核作業應依各鄉鎮、縣市
道路主管機關研擬之計畫項目辦理。依防災道路之評估表,表中包括各項防災
道路檢核項目。在共通性要救方面,包括聯接避難場、聯接醫療、替代道路、
跨區域路網、平常檢查整備制度、路寬等六個項目。在特殊要求方面,可以分
為地震、水災及其它災害(土石流、地層下陷)三個部分,地震方面的評估項目
包括了避開斷層、避開液化潛勢區、橋樑耐震評估與補強、緊急評估及修護、
道路四週建築耐震、交通號誌特別耐震設計等六個項目,而在水災方面包括了
避開淹水潛勢、避開下陷區、橋樑水中沖刷等三個項目依照各評估項目之現行
規劃情形來加以評分,可以依據各規劃之完善程度加以計分,從百分之零到百
分之百,共可以分為 0 分、1 分、2 分、3 分、4 分、5 分六個等級,其規劃成
效檢核指標及配分如表 3.31 防災道路評估表範例。

五、成績計算
3-100
三、防災道路維護管理研究
依各指標項目之分數加總,若總分低於 60 分之公共事業,則縣市道路主
管機關再實施複評。
六、結果呈現與改善
以各鄉鎮、區、縣市道路主管局、科、室為檢核單位,依實地訪評之各項
評分加總後,繪製指標雷達圖(圖 3.27),評核所發現亟待改善項目,函請各鄉
鎮、區、縣市道路主管局、科、室主管,提出改善措施與完成期限。
其它災害
共通性要求 3
3
2
圖 4- 防災道路成果雷達圖
1
1
0
水災 1.67
圖 3.27 指標雷達圖
地震
2.17

3.6 防災道路規劃網介紹
3-101
三、防災道路維護管理研究
防災道路規劃網站(以下簡稱本網站),本網站首頁一共提供九個連結選項
供使用者點選,其可供連結之項目分別為防災道路介紹、道路自評檢核表、土
石流危害度表、水災危害度表、地震危害度表、外部連結、內政部營建署、國
立台北科技大學及回首頁等九項,其中「回首頁」選項便是回到此頁面的連結
選項,其餘各項目內容將在文章內一一進行介紹。
圖 3.28 防災道路規劃網站首頁

選單項目內容:
一、防災道路介紹:
3-102
三、防災道路維護管理研究
進入後會有前言、國內外防災道路、道路規劃、防災道路網要點以及台灣
防災道路需求五個選項可供進行點選連結。前言將介紹防災道路的一些概要;
國內外防災道路比較,內文在比較我國和日本間之差異;道路規劃內容在簡述
道路規劃之重要性;防災道路網要點主在說明進行規劃時該注意之事項;台灣
防災道路需求,只在說明為何台灣需要進行規劃。
圖 3.29 防災道路規劃

二、道路自評檢核表:
3-103
三、防災道路維護管理研究
本網站此頁表格之規劃完善程度是依照各評估項目現行規劃情形加以評
分,由百分之零至百分之百,共可分為 0 分、1 分、2 分、3 分、4 分、5 分等
六等級,各別進行計算後,可以再乘其加權指數,使滿分達至一百分,由此可
了解各防災道路評估分數,以利分析比較。
圖 3.30 道路自評檢核表

三、土石流危害度表:
3-104
三、防災道路維護管理研究
為各縣市規畫防災道路時,由於土石流潛勢隨自然環境潛在因子、保全對
象及整治工程設施影響因子改變而有所差異,故需建立評估表,以水土保持局
自然環境潛在因子及配分為危害度之因子。
圖 3.31 土石流危害度表

四、水災危害度表:
3-105
三、防災道路維護管理研究
各縣市規畫水災防災道路時,由於水災潛勢隨地形、土壤與其他原因的自然
因素影響;山坡地濫伐、洪氾區濫墾與集水區開發等破壞水土保持,或道路建
物等人工設施增建、排水設施設計不良以及其他相關因素造成地面逕流增加等
人為問題,故需建立水災危險度評估表。
圖 3.32 水災危害度表

五、地震危害度表」:
3-106
三、防災道路維護管理研究
其歸納建立都市化災害危險度評估架構。第一步,先將評估群體分為自然
環境、人為實質環境及人文活動等三群體,第二步再根據各評估群體特性,選
擇合適評估要素,並以建立都市化地區地震安全防災危險度評估模式。
圖 3.33 地震危害度表

六、外部連結」:
3-107
三、防災道路維護管理研究
此項目內有許多相關資料的網站可供使用者點選連結,使用者可由此頁連
接到相關的各網頁內進行更多樣化的學習,以了解各種災害的可怕以及防災道
路的重要性。
圖 3.34 外部連結

七、內政部營建署::
3-108
三、防災道路維護管理研究
此選項一點選便可連結至內政部營建署全球資訊網站,可進入獲取營建
署所提供的各種資訊內容。
圖 3.35 內政部營建署網站連結

八、國立台北科技大學:
3-109
三、防災道路維護管理研究
可連結至國立台北科技大學之網站首頁,其為本研究團隊之學校介紹。
圖 3.36 國立台北科技大學網站

4.1 前言
四、提昇既有市區道路品質研究
4-1
四、提昇既有市區道路品質研究
於現代工商業社會中,交通運輸扮演者舉足輕重之角色,因此道路品質
亦是一個國家進步之重要指標,良好之市區道路運輸系統對於暢通社經的動
脈關係極大。為維持市區系統運作與物資運送,往往需藉助完整道路網路系
統來串聯市區域人、事、物。但隨著國內各市區隨著經濟的蓬勃發展,交通
運輸需求與日俱增,使既有道路負荷沉重而更易損壞,已嚴重影響其服務品
質甚至安全。加上市區用地及經費有限等因素,道路新闢不易,因此如何提
升既有市區道路品質,儼然成為重要課題之一。
國內廢棄物數量急遽增加,因此資源化應用不但具有迫切性,且隨著棄
置處理費用不斷之增加,已有足夠之經濟誘因再利用。尤其在國內道路工程
上必須使用大量之材料,目前國內砂石料源極度短缺,加上國內河川砂石資
源歷經多年開採已近枯竭,如果繼續仰賴東砂北運、購買大陸砂石,並非長
久之計,如何確保砂石資源能長期不虞匱乏的供應,以及尋找其他替代料源,
實已刻不容緩的工作。若能將資源廢棄物回收應用於工程建設上,即可大幅
減少廢棄物處理數量,減少堆置場之壓力,提昇資源回收再利用價值與落實
多元化處理管道。
另外,由於新材料的研發與改進,目前已有許多工程性能優異的新材料
可供利用,在耐用性、安全性、功能性(如透水性)等各項上有所突破,然而
目前市區道路在材料的使用時卻趨於保守,如能推動高性能材料應用於市區
道路,有助於提昇市區道路品質。
由於台灣經濟快速成長,對於道路運輸的品質逐年提高,道路品質是以
平坦度作為主要指標,若要追求更高品質,光靠單一指標是不夠,因此針對

4-2
四、提昇既有市區道路品質研究
市區道路品質研究,本研究增加採用透水、降溫、抗滑及資源再利用等四個
因子作為指標,以達市區道路品質優質化。
為有效的評估市區道路品質進而達到優質化之目的,藉由材料應用以提
昇道路品質並作為績效評估基準。目的在提供人車行的舒適度與安全性,並
降低使用者成本、減少對自然環境衝擊。希望藉由本年度對於市區道路建設
品質技術之研究,建立完整再生材料、高性能材料之設計準則,並經由實務
面、技術面與經濟面合理化評估優質化技術適用性,並將本研究成果確實應
用於實務界。

4.2 國內外文獻探討及案例研析
4-3
四、提昇既有市區道路品質研究
過去國內工程開發由於缺乏整體生態及環境資源平衡考量,在自由發展
下造成自然生態破壞、資源未能有效再利用、能源不當使用等問題,對於地
球生態環境產生負面衝擊影響,為使國家環境能永續發展,廢棄物之最佳管
理對策應以廢棄物「減量(Reduce)、重複使用(Reuse)、再生利用(Recycle)、
及能源回收(Recovery)」等 4「R」作為基本原則。將過去營建廢棄物加以適
當處理,使之成為有用之再生營建資源,為達到綠營建、綠建築、綠建材及
永續發展目標之必要手段。因此,為配合國家發展計畫及行政院國家永續發
展委員會之國土資源議題,有關資源回收再利用應結合可回收再利用營建資
源,再利用於公共工程上。
此外,為提升道路優質化及達到減災、防災與環境共生目的,目前已有
許多工程性能優異的新材料可供利用,在耐久性、安全性、功能性(如滲透性
能)等各項上有所突破,如高性能透、保水鋪面在近半世紀來被世界各國列為
重要研究課題,更是水資源永續利用之重要指標,各國相關之透、保水鋪面
技術實務經驗、管理制度、成效案例頗值參考。
目前各國營建資源再利用主要法源依據環境保護等相關法令,故本章節
先利用少許篇幅說明各國環保法令,其次探討各國再生材料應用於道路工程
情形,最後彙整歐洲、美國、日本及國內透、保水鋪面之發展情形與案例。
4.2.1 國內外營建資源再生利用之探討
4.2.1.1 歐洲
歐洲國家等再生觀念起源較早之原為因地狹人稠,以致於掩埋場地普遍
不足,對於環境的廢棄物負荷量較小,為使國家能夠永續發展,不得不以此
為目標努力。從各國環保法規中發現,國外訂定環保政策的重點,主要是以
能源再生、廢棄物防制、再生材料、再利用四大方向,推動方式則從再生材

料的標準化、產品化與市場化為主。
4-4
四、提昇既有市區道路品質研究
歐洲國家獎勵再生材料的方法,是由政府機構、學術單位與工程部門,
針對各種事業廢棄物處理後可作為再生材料制訂明確的施工規範與檢驗標
準,加速其審查的流程,並協助教育及推廣。對於廢棄物再生材料的定位上,
歐洲國家將其定位於產品,與一般產品相同,須經過第三者的品質認證或品
質管制驗證機構認可,才能替代同等天然材料。而在經濟市場的誘因則是對
掩埋、填海、開採砂石課以重稅,並提供再生產業輔導與補助津貼,在官方
採購,尤其是公共工程上,規定天然粒料的最小使用量,使業者可以依經濟
與品質需求衡量最佳效益,優先採用再生材料於公共工程,其他方式尚有健
全再生材料市場銷售物流通路等措施。
歐洲這些工業先進國家對於再生材料的應用已頗具成效,再生利用率大
部分已達到 60%以上,部份國家(丹麥、比利時)已超過 80%,荷蘭亦於 2000
年達到 95%之高度回收再生率。
一、英國
據英國環保署統計資料顯示,每年建築廢棄物產生量約為 7,000 萬公噸,
佔全國所有 廢棄物 16%,其中混凝土塊約有 750 至 1,050 萬公噸,目前英國
政府正積極試圖由建築廢棄物中取得混凝土塊,將其與磚瓦、玻璃等廢棄物
混合製成新的混凝土製品。對於固體廢棄物的處理,期能藉由政府頒布的廢
棄物再利用白皮書《Making Waste Work》與多項相關策略和措施,達成廢棄
物減量的目標,希冀於 2010 年可達成 45%都市廢棄物再利用之目標,至少
30%為回收再利用與堆肥。此外,於 1996 年 10 月實行《掩埋稅點計畫》,以
高廢棄物掩埋場處理費用的方式鼓勵廢棄物資源化管理、促使廢棄物產生者
自發性地擔負起責任,降低廢棄物被送至掩埋場的數量。而其他相關配套作
法,諸如(1)規定建築廢棄物須運交由核可的處理場供分類再生或掩埋處理;
(2)改善現有不利廢棄物回收法令;(3)增加廢棄物回收再利用市場;(4)出版循

4-5
四、提昇既有市區道路品質研究
環再利用計畫指南;(5)鼓勵廢棄物資源化表現優良廠商;(6) 輔助廢棄物處
理場設置場地的取得與設備技術發展等諸多措施。
除此之外,並由建築研究所成立廢棄物回收中心,與廢棄物處理業者及
政府單位緊密配合,預期找出建築廢棄物減量及建立回收再利用的方法與規
範,使業界可安心採用,目前英國廢棄物再利用主要應用在水泥原料、瀝青
混凝土骨材、混凝土製品、回填材、地盤改良材及陶瓷製品等。
二、德國
德國現行廢棄物清除處理管理辦法是於 1986 年 8 月公佈,該年 11 月 1
日生效的《廢棄物避免與處理法》,制定的主要精神與主旨為避免、回收再利
用與最終處置。廢棄物管理是以避免產生為第一優先,不可避免的廢棄物,
則須盡量達成回收再利用或直接再使用的目標,而回收再利用途徑須考量與
環境的相容性,不可回收的廢棄物須以無環境與人體危害的方式進行最終處
置。文中並更加強廢棄物產生者的責任,規定廢棄物的處理方式,包括原料
再生、廢棄物儲藏和收集、運輸、處理及存放等必要措施。
1994 年制定《循環經濟與廢棄物管理法》,此目的為促進自然資源環境
再生及確表生態環境不受廢棄物干擾,並宣示廢棄物減量、再利用及處置等
原則,詳細規範政府、業者及國民的權責與義務,將廢棄物管理模式區分為
『清除處理』與『再生利用』兩種,並規定無法有效經濟利用者,才可進入
廢棄物清除處理體系,該法所指廢棄物可分為 16 項,如表 4.1 所示。
目前德國政府規定建築廢棄物須運至處理場加以回收再利用,並將掩埋
費用提高 50%,藉以促進建築廢棄物回收再利用的成效。

4-6
四、提昇既有市區道路品質研究
表 4.1 德國資源循環及廢棄物管理法之廢棄物類別【19】
編號 項目
1 各類產品及日常用品之衍生殘留物
2 不符合標準規格之各類製成品
3 超過有效日期之產品
4 由於意外或非預期因素而被污染之產品及設備等
5 由於刻意行為而形成污染物質,例如洗滌劑之殘渣、包裝材料、容器等
6 不能重覆使用之元素,例如耗損電池、催化物等
7 不能重覆使用之物質,例如放射性酸性物質、溶劑、硬鹽等
8 工業製程中所產生之殘留物,例如爐渣、蒸餾後的殘渣等
9 防治污染過程中所產生之殘留物
10 用機械切削成型,例如旋轉或碾磨加工時所產生之殘留物
11 採挖及淨化原物料,例如 採礦或挖掘石油所產生之殘留物
12 污染物品,例如被 PCB 污染之原油等
13 法律明文規定不准重覆使用之各項物品
14 業者或持有者無法重覆使用之各項物質
15 消毒土地所產生之污染物質或污染品
16 不包含於上述分類中之各項物質或產品
三、荷蘭
1990 年代,荷蘭政府規定營建廢棄物回收再利用處理,如大力推動灰渣
再利用,將灰渣歸類為特殊類別之建材,鼓勵大量集中運用,並已建立相關
施工規範、試驗標準及施工細節等完整制度。灰渣一般用於道路路基、公路
路基、堤防、地基材料,或做為混凝土及瀝青混凝土骨材。
荷蘭政府在 1997 年 4 月頒布「禁止傾倒可回收再利用的廢棄物」嚴禁
對可回收再利用廢棄物進行最終處理動作,僅允許政府認可的破碎場與分類
場可對無法再利用的廢棄物進行最終處理,該法明訂營建廢棄物中之可再利
用物質低於 12%方可貼上標籤歸為可掩埋物質。更規定所有營建混合廢棄物
不得丟棄,必須處理再生利用,強制各類工程至少使用 20%再生材。荷蘭營
建廢棄物再生粒料使用於道路工程及混凝土中之情形如表 4.2 所示。

表 4.2 荷蘭再生利用用途【10】
4-7
四、提昇既有市區道路品質研究
用途 RCA RA RMA RHMA RSA RCS AG BAG
道路基層 ◆ ◆ ◆ ◆
穩定層 ◆ ◆
回填砂 ◆
級配砂 ◆
混凝土粒料 ◆ ◆ ◆ ◆ ◆
瀝青混凝土粒料 ◆ ◆
註:RCA:recycled comcrete aggregate RA:recycled mixed aggregate
RMA:recycled masonry RSA:recycled sand aggregate
RCS:recycled crushed sand AG:asphalt aggregate containing tar
BAG:asphalt-bound aggregate containing tar
荷蘭逾 2001 年制訂國家性廢棄物管理計畫,依廢棄物產源分為八項,如
家庭廢棄物、巨大廢棄物、工業廢棄物、建築廢棄物、醫療廢棄物、掃街及都
市垃圾、辦公室、零售商及服務部門之辦公室垃圾、粉碎廢棄物。採用下列原
則進行廢棄物預防、回收的目標及計畫並作為基本考量:
1.嚴格限制焚化容量
2.嚴格減少掩埋廢棄物
3.提高廢棄物管理及處置公共設施彈性
4.國家協調區域間自行處理廢棄物事宜
5.限制廢棄物輸出入項目及數量
四、丹麥
丹麥政府針對於固體廢棄物的管理依《Waste 21》為藍圖。丹麥成功地
減少廢棄物產生量與提高廢棄物回收率,其主要措施是於西元 1997 年春天實
施『達一定標準的建築物拆除時必須分類』的法令規章,規定拆除廢棄物產
生量超過 1 公噸時,須強制實施拆除分類作業,並於屋主申報拆除許可時,

4-8
四、提昇既有市區道路品質研究
詳細填寫每種建材的拆除數量及清除路線等資訊。且直接於建築法規中訂定
工程建設必須優先使用回收建材,並明定建築物須使用回收建材的比率,大
幅提昇回收效益。
此外,回收再利用計畫推行成功的主要誘因有二,其中最大誘因在於稅
賦,丹麥政府規定回收再利用所產生的利益所得,不包含於課稅範圍內;而
另一誘因為政府對於拆除廢棄物 再生處理的補助津貼,亦對業者產生正面鼓
勵的效益。
以焚化爐底渣為例,都市垃圾焚化廠所產生的灰渣(residue)分為爐渣(slag)
與煙道灰(flue gas cleaning waste)兩大類其中後者屬於有害廢棄物,需經穩定
處理方可進掩埋場處置。1997 年丹麥煙道灰年產量約 6 萬噸,而爐渣年產量
雖高達 49 萬噸,但 85%的爐渣須回收處理。丹麥環境部對於焚化灰渣再利
用規範須符合表 4.3 化學組成規範要求。由於飛灰及混合灰重金屬含量較高,
化學組成成分長不符規範要求,若要底渣再利用,則須先與飛灰分開收集。
任何再利用之底渣須先經化學分析,取樣時每批焚化底渣不可超過 5 千噸,
從中取樣 50 個樣品共 100 ㎏,經篩選、壓碎、研磨處理後,最後取 100g 進
行化學分析,符合標準後方可再利用。
表 4.3 焚化灰渣再利用化學分析要求【15】
項目 標準 備註
PH 值 >9.0 在 1%淤漿條件下
鹼度 >1.5eqv/kg -----
鉛(Pb)

2.使用位置應高於地下水位;
3.灰渣使用後度須在 2 m 以下且平均後度小於 1 m。
4-9
四、提昇既有市區道路品質研究
4.若焚化灰渣應用於一般道路或表面積大於 2000 m 2 時,須距飲用水井
20 m 以上且灰渣厚度小於 0.3 m。
若灰渣再利用於路基材料,尚須符合高速公路部門規定:
1.底渣不得與飛灰或其他材料混合,須分開收集貯存。
2.底渣再利用前至少貯存 1 個月以上。
3.底渣須經過篩分使其粒徑小於 50 mm,其中小於 0.075 mm 細渣含量須
少於 9%。
4.1000℃下之灼燒量小於 10%。
5.含水量介於 17-25%。
4.2.1.2 美國
美國固體廢棄物管理主要係州政府之職責,隨廢棄物問題日益嚴重,聯
邦政府於 1965 年制定「固體廢棄物處置法」,開始介入廢棄物管理之範疇,
提供州政府有關固體廢棄物研究與規劃的資金援助,並賦予健康教育暨福利
部門對地方固體廢棄物管理指導與建議的權限。1970 年為回收固體廢棄物中
的有價物質,制定「資源回收法」,爾後於 1976 年制定「資源保育與回收法,
RCRA」,並於 1986 年進行修訂,為目前聯邦政府規範資源回收的主要法令。
並積極提出不同的配套方案,諸如(1)向廢棄物產生者徵收押金,於申請建築
或拆除執照時,須先估算該工程所產生廢棄物量與可回收量,然後以每噸可
回收物質 50 元美金計算押金,工程完工時進行查核,達成則退還押金,未達
成則扣押部份押金;(2)鼓勵廠商使用回收物質製成產品或製造含有可供回收
物質的物品;(3)加強回收再利用宣導活動;(4)提供電腦網路連線技術協助與
回收市場交易的即時資訊;(5)提供財政支援等方式,以激勵回收業經濟成長。
由於歐洲國家的刺激,如荷蘭等國的事業廢棄物再生利用達 70%以上,

4-10
四、提昇既有市區道路品質研究
促使落後 30%的美國,近年來大量推動各項再生材料策略於需要天然粒料數
量龐大道路工程上。再生材料應用在道路工程建設,在過去 20 年於美國已
有大量的成功案例,尤其是瀝青鋪面刨除料(RAP)、回收水泥混凝土鋪面、飛
灰、及氣冷爐石等。
4.2.1.3 日本
1991 年日本公告實施「資源有效利用促進法」為日本廢棄物資源回收之
法源基礎,其內容規範製造業者於生產銷售及消耗之各階段,須承擔廢棄物
減量、零件再使用及原料循環再生等義務。
日本於 1994 年提出「環境基本法」,為落實「環境基本計畫」與「環境
基本法」之理念與政策目標,1997 年制定了『97 年建設再利用計劃』主要針
對國家、地方公共團體及民間單位等為主要對象,由各界共同合作,彼此相
互結合,以建構健全的整體推進計畫。並於 2000 年公佈「循環型社會形成
促進基本法」,將日本由廢棄物單向通行全面轉型為循環型社會,循環型社會
係為藉由抑制產品成廢棄物、促進屬可循環資源產品進行適當之產品循環及
確保已經無法再回收之可循環資源進行適當處理,使得其自然之消耗受到限
制,降低環境之負荷,依此法之立法精神,廢棄物處理之優先順序為:
1. 源頭減量:包含是否將仍能使用的物質丟棄;製造使用壽命較長的產
品;珍惜物品使用,勤加保養,增加使用壽命等 3 項。
2. 再使用:在產品用過之後盡量能夠重複使用。
3. 資源回收:對於無法重複使用之物品,則轉換成資源,回收再利用。
4. 適當處置:對於完全無法再利用的物質才進行最終處理,此時應做最
適切之處置。
為促進再生產品之銷售管道,日本於 2001 年實施「綠色採購法」,規範
中央及地方政府應積極採購對環境友善之商品及促進再生利用產品之銷售通
路,並鼓勵廢棄物減量及再利用。

4-11
四、提昇既有市區道路品質研究
據統計,1998 年日本砂石骨材生產量達 93500 萬噸,由於都市的開發,
老舊建築物的拆除,其所產生之廢棄物日益龐大,而砂石骨材生產後所產生
大量之細粉,造成廢棄土之問題日漸嚴重。
目前日本現有之工業技術對於營建廢棄物均可經資源化完全回收再利
用,依據 2000 年日本各項營建廢棄物目標再利用率為:
1.水泥混凝土塊與瀝青混凝土塊目標為 90%。
2.建設淤泥目標為 60%。
3.建設發生木材目標為 90%。
4.建設混合廢棄物目標為 50%。
5.營建剩餘土石方目標為 80%。
4.2.1.4 國內
國內廢棄物的主管機關為行政院環境保護署,依據廢棄物清理法,除先
前公告的三十八項「一般事業廢棄物再利用類別及管理方式」解決事業廢棄
物的污染問題外,更為節約自然資源使用,減少廢棄物產生,促進物質回收
再利用,減輕環境負荷,及建立資源永續利用之社會,提出「資源回收再利
用法」,日前已於立法院三讀通過,此法中將再生資源與廢棄物做一區隔,並
明定主管機關應指定專責單位或人員,辦理再生資源回收再利用之政策制
定、查核、宣導、訓練、輔導、評鑑及研究相關事宜;必要時,得委託或委
辦相關機關或機構辦理。法中亦規定政府機關、公立學校、公營事業或機構、
軍事機關之採購,應優先採購政府認可之環保產品、本國境內生產之再生資
源或一定比例以上再生資源為原料製成之再生產品以促進更多的廢棄物投入
再生材料的市場。
除砂石、鋼筋、水泥等材料為主要營建資源,近年來由於環保意識覺醒,
使得一些廢棄物朝向分類回收、減量及資源再利用等廢棄物管理,讓原本須
花錢找地方掩埋處理的廢棄物成為可再利用的研究資源。根據工程實務運

4-12
四、提昇既有市區道路品質研究
作,營建廢棄物之來源可分為新建工程及拆除工程兩大類,從內政部建築研
究所研究結果顯示,在體積上有 46%的廢棄物來自於新建工程,而 54%來自
於拆除工程。因此若以每年產生 2.1×10 8 m 3 之營建廢棄物總量,新建工程與
拆除工程產生之廢棄物量分別為 9.66 ×10 7 m 3 及 1.1×10 8 m 3 。
拆除工程廢棄物中,混凝土塊及磚瓦等可再利用的廢棄物約佔 85%為大
宗,其他不屬於可再利用之廢棄物,如廢金屬、廢木料等則佔 15%左右。因
此拆除工程所產生廢棄物只需經過廢棄物處理廠處理就可將可再利用的混凝
土及磚瓦變成一般砂石級配料。而對於新建工程的廢棄物其中包括不需處理
可直接再利用的土石級配約佔總廢棄物 15%,剩下 85%必須進入處理場經過
處理才可成為工程材料或是進行最終掩埋。因此以上兩種營建廢棄物只需經
過處理就可提供大量再生級配料的來源其他營建資源材料尚有飛灰、爐石、
廢玻璃、廢陶瓷、水庫淤泥及垃圾焚化爐灰渣等。
再生材料目前於國內實際應用仍屬於道路工程居多,其項目包含路基土
壤、基底層、人行道磚(空心磚、連鎖磚、透水磚)、熱拌瀝青混凝土、水泥
混凝土、築堤或回填、自充填材料及強度較低之混凝土(如路緣石、水溝蓋)。
整體的效益,因市場未具規模且再生材料處理後的質與量尚未穩定。
廢棄物中,飛灰及爐石經數十年的研究與推廣應用,已具有相當比例應
用作為混凝土摻料,取代部分水泥及細粒料,目前再生利用率已達 100%,
而轉爐石更在產學合作下正積極的再利用於道路工程之中;廢玻璃也是在環
保署及台北市政府大力推動,將玻璃砂替代瀝青混凝土細粒料於台北市多條
重要道路鋪設;廢棄混凝土、廢磚塊經由碎化後所得之再生骨材,再經由混
凝土原料配比、高壓成型、養護處理等已可製作具有高價值之高壓混凝土磚
(如外牆磚、人行道磚)。垃圾焚化爐灰渣目前全部以資源處理再利用的方式
處理,未來也將成為營建資源重要的一員。

4.2.2 國內外營建資源再生利用於道路案例之研析
4.2.2.1 歐洲
一、英國
4-13
四、提昇既有市區道路品質研究
英國第一家焚化爐底渣循環再利用廠 SELCHP 於 1997 年運轉,此廠每
年處理 60 至 100 噸之底渣,目前在格林威治的一條瀝青鋪面及停車場就是採
用該處理廠之底渣,如圖 4.1 所示
二、德國
圖 4.1 英國焚化爐底渣應用實例【48】
表 4.4 為德國交通部 2000 年國內再生材料應用於道路工程統計表,從中
發現許多我國目前仍屬於開發推廣階段的再生材料,如煉鋼爐渣或氣冷爐
石,在德國再利用成熟已達到 90%以上的再利用率,部分更達到 100%應用
在道路工程上,整體再生材料於道路工程(如:土壤改良劑、高速公路隔音牆

填充材料、道路路基底層鋪設等)的利用率高達 40%左右。
三、荷蘭
表 4.4 德國再生材料應用於道路工程統計表【36】
4-14
四、提昇既有市區道路品質研究
再生材料
年產量
(百萬公噸)
再利用量
(百萬公噸)
再利用百分比
(%)
氣冷爐石 8.3 8.3 100
煉鋼爐渣 4.8 4.4 92
煤渣 64.8 13.6 21
鍋爐爐渣 2.8 2.7 98
粗灰 0.4 0.3 74
飛灰 3.1 2.7 86
石膏 1.8 1.8 100
再生瀝青 12.0 6.0 50
道路碎石 20.0 11.0 55
瓦礫 23.0 4.0 17
總計 141.0 54.8 39
荷蘭經過十年努力,目前為歐洲等國再生材料利用率最高的國家,甚至
焚化爐底渣幾乎 100%應用於道路工程及填土,如表 4.5 所示。
表 4.5 荷蘭再生材料應用於道路工程統計表【36】
項目
產量
(百萬公噸)
再利用量
(百萬公噸)
應用
瀝青混凝土 7.700 7.700 熱拌再生瀝青混凝土
刨除粒料 3.000 3.000
熱拌再生利清混凝土
水泥混凝土粒料
焚化爐底灰 0.800 0.800 基、底層級配料或築堤
焚化爐飛灰 0.080 0.020~0.030 水泥填充料
氣冷爐石 1.200 1.200 道路基、底層及水泥產品
煉鋼爐石 0.500 0.500 基、底層或取代砂
電廠飛灰 0.850 0.850 水泥、瀝青填充料
電廠底灰 0.080 0.080 輕質骨材
廢棄土 0.160 0.157 回填或填海造陸
含磷爐石 0.600 0.600 基、底層或瀝青材料
建築廢棄物 9.200 9.200 基、底層或水泥混凝土粒料
廢混凝土 0.300 0.300 基層材料
此外,由於荷蘭天然粒料較為不足,且缺乏灰渣掩埋場所,故政府極力

4-15
四、提昇既有市區道路品質研究
推動灰渣再利用。1993 年荷蘭 11 座焚化爐產生約 9 萬噸飛灰及約 65 萬噸底
渣,其中,回收的鐵渣年產量約 7 萬噸,經磁選後回收再使用於鋼鐵工業。
1994 年,近 95%的底渣回收再利用,為灰渣再利用率最高之國家。其應用多
為工廠地基、道路路基、堤防、防風牆材料或為混凝土及瀝青混凝土粒料,
底渣再利用已超過 2 百萬噸,表 4.6 為荷蘭焚化灰渣再利用之實例。
表 4.6 荷蘭焚化灰渣再利用實例【30】
項目 實例
鹿特丹高速
公路
路基材料
混凝土地磚
Hartel 運河
試驗計畫
四、丹麥
通過鹿特丹市的 A15 高速公路,以約 40 萬噸底渣為建造
材料,在細砂與膨潤土混合層上,鋪以 20 ㎝厚之底渣,
以減少滲透率。
在鹿特丹及北荷蘭等多處,底渣被當作為路基材料,使用
時之組成比例為底渣:碎石:添加劑=5:5:1。路基厚度
為 25-30 ㎝。
1984 年在 Keilehaven 使用 30 萬塊混凝土地磚,其中超過
40%的粗粒料係以 5-8 ㎜底渣替代,經 5 年實用後,證實
其物理性質與標準混凝土地磚並無差異。
1987 年在鹿特丹附近的 Hartel 運河,選擇一段長約 50m
堤防,鋪上 30%底渣之瀝青混凝土 100 噸,此與傳統方式
比較,混合溫度須提升至 40℃,瀝青用量則增加為 3%。
1974 年丹麥已開始使用垃圾焚化爐渣於土木工程上,而 1999 年更進一
步推動底渣再利用在 1993 至 1994 年間,丹麥之底渣再利用量達到 40-45 萬
噸再利用率為 90%。除篩分及磁選後 10%金屬可回收使用外,底渣通常應用
於相關土木工程,如一般道路、停車場路基、腳踏車道、覆土材料等,做為
瀝青混凝土骨材取代物,降低天然石材使用量,估計底渣掩埋每噸費用約為
150 美元,大量的資源回收再利用率,亦為丹麥節省龐大的處理費。
另外,在 2000 年亦為回收灰渣製品在土木工程應用上做出配套法令,主
要是將灰渣製品作為路基、管線回填料、隔音牆及鐵路築堤等之替代材料。
表 4.7 為丹麥再生材料應用於道路工程之現況。

再生材料種類
表 4.7 丹麥再生材料應用於道路工程之現況【24】
總產量
(百萬公噸)
基底層用量
(百萬公噸)
4-16
四、提昇既有市區道路品質研究
面層用量
(百萬公噸)
掩埋量
(百萬公噸)
鋼鐵爐渣 0.280 0.000 0.058 0.000
廢棄混凝土 1.060 0.763 0.096 0.157
焚化爐渣 0.420 0.380 0.000 0.040
燃煤底灰 0.184 0.184 0.000 0.000
燃煤飛灰 1.060 0.556 0.504 0.000
顆粒狀瀝青 0.824 0.509 0.315 0.000
廢磚 0.484 0.322 0.005 0.157
道路清掃廢棄物 0.113 0.000 0.000 0.113
4.2.2.2 美國
美國使用再生材料於公路工程上已實施 20 餘年,其中發展較佳的材料包
含再生瀝青材料、再生水泥材料、燃煤飛灰及熔爐爐渣等。1998 年美國設立
再生材料研究中心「Recycled Materials Resource Center,RMRC」推動再生材
料之應用,至 2001 年,美國一年約使用 1.4×10 6 噸再生材料於公路工程應用。
美國是首先將再生材料普遍應用於高速公路系統的國家。表 4.8 為美國
再生材料應用於道路工程統計資料表,其中以氣冷爐石與刨除料的再生利用
比例較高,且多應用於粒料或混凝土結構填充料。

表 4.8 美國再生材料應用於道路工程統計表
4-17
四、提昇既有市區道路品質研究
項目
產量
(百萬公噸)
再利用量
(百萬公噸)
應用
鍋爐渣 2.3 2.1 水泥製品、充填料
刨除粒料 41.0 33.0
熱伴再生利清混凝土
水泥混凝土粒料
底灰 14.5 4.4 底層級配料或瀝青混凝土粒料
飛灰 53.5 14.6 -----
氣冷爐石 14.0 12.6 水泥、粒料
煉鋼爐石 未統計 未統計 基、底層級配料、粒料
電廠飛灰 8.0 少量 瀝青鋪面、回填路基
廢鑄砂 9.0~13.6 ----- 多數回收應用於原製程
水泥窯灰渣
石灰窯灰渣
12.9
1.8~13.6
8.3 堆料、研磨、安定化材料
礦渣 1600.0 未統計 試驗階段
非鐵爐石 8.1 未統計
基、底層級配料、熱伴再生瀝青混
凝土
廢混凝土 未統計 未統計 底層材料、貧級配、填充材
4.2.2.3 日本
日本在已建立再生混凝土之使用規範,依粗粒料之好壞分成 I、Ⅱ、Ⅲ級,
其中第 I 型混凝土合理使用抗壓強度範圍為 180~210 kgf/cm 2 ,適用於剛性路
面、擋土牆、隧道襯砌等,其對經過高度處理之再生粒料訂定嚴格之限制條
件,已與一般再生粒料作區隔,希望能取代一部分之天然粒料作為一般混凝
土之料。第Ⅱ級混凝土合理使用抗壓強度範圍為 160~180 kg/cm 2 ,適用於無
筋混凝土,如道路工程附屬物側溝、重力式擋土牆、重力式橋台、攔砂壩、
消波塊,第Ⅲ級混凝土用於打底用混凝土,如非結構體混凝土、人行道磚、
植草磚、堤防等,其限制條件較第 I 型再生粒料放寬許多,具實用性。
日本營建廢棄物大部分為可回收利用資材,該再生粒料目前多利用於較
次級之用料工程,由於日本政府規定路基填方必須使用再生粒料,且建設省
將再生粒料列為招標工程條件之一,故日本砂石骨材的回收再利用情形大幅

4-18
四、提昇既有市區道路品質研究
提昇,尤其瀝青塊、混凝土塊及廢土料等再生利用率更已高達 90%以上。圖
4.2~4.4 為廢玻璃實際應用在道路鋪面之案例。表 4.9 為日本廢棄物再生材料
應用於鋪面工程之案例。
圖 4.2 廢玻璃再利用於瀝青混凝土
圖 4.3 廢玻璃瀝青鋪面

名稱:EPS 再生碎石
用途:橋台
使用原料:發泡樹脂
圖 4.4 廢玻璃應用在公園步行鋪面
表 4.9 日本廢棄物再生材料應用於鋪面工程之案例
優點:輕質、施工便利、耐水性佳、
經濟性
名稱:防音側溝
用途:降低噪音
使用原料:廢棄橡膠
優點:減少水泥用量、防音、施工
便利
4-19
四、提昇既有市區道路品質研究

名稱:特殊鋪面材
用途:在積雪鋪面防止結凍
使用原料:廢輪胎
優點:減低噪音、抗滑、減少骨材
粒料使用
名稱:鋪面材料
用途:步道、公園、建物四周
使用原料:廢玻璃、橡膠樹脂
優點:透水、抗滑、美觀、強度佳
名稱:鋪面材料
用途:公園、步道
使用原料:廢輪胎、建築廢料
優點:具有耐久性、耐衝擊、施工
便利
名稱:鋪面材料
用途:公園、步道、學校、球場
使用原料:廢輪胎
優點:具有不易變形、耐久性、透
水性
4-20
四、提昇既有市區道路品質研究

名稱:鋪面材料
用途:山路、需要辨視性高的道路
使用原料:廢玻璃、碎石、砂
優點:夜間照明
名稱:鋪面材料
用途:公園、人行道、地下道
使用原料:廢輪胎粉末
優點:具有降低衝擊、耐久性、耐
候性
名稱:分隔島
用途:降低衝擊
使用原料:廢輪胎
優點:施工便利、安全、不易損壞
4.2.2.4 國內
一、中二高速公路快官草屯段路堤填築工程
4-21
四、提昇既有市區道路品質研究
921 地震摧毀十萬餘戶民宅及數百棟學校等公共建築物,產生大量建築廢
棄物,約 1.0×10 7 m 3 營建廢棄物,其中廢棄混凝土塊佔 28 %及磚瓦佔 25%。
為能迅速處置多暫時堆置於堤岸邊及綠地,對於整體景觀及環境影響甚大,基
於保護環境與資源回收,行政院環保署於 1999 年 10 月起,積極推動 921 廢棄
物再利用之相關計畫。
由於中二高速公路快官草屯段即位於霧峰鄉建築廢棄物臨時堆置場附近

4-22
四、提昇既有市區道路品質研究
(如圖 4.5 所示),處理過後之再生料可就近作為該工程路堤填築回填料使用。
將再生料再利用於中二高速公路快官草屯段路堤填築工程上。2000 年 11 月,
烏日鄉夏田堤防儲存之 6.5×104 m 3 大里震災建築廢棄物便發包予榮民工程股
份有限公司進行廢棄物之分類處理,且依據國道新建工程局於 1996 年 7 月修
訂之「施工標準規範-施工技術規範」作為廢棄物處理之基準,如表 4.10 所示,
將廢棄物分類處理為 2 至 10 ㎝之粗粒料與 2 ㎝以下之細粒料,並利用浸水法
檢驗處理後之廢棄物有機物含量,規定有機物含量不得大於 1%,處理後之粗
粒料與天然材以 35:65 比例拌合填築於路基頂面下 175 ㎝以下之路床填方下
層區域。實際填築滾壓後,比照天然土方作業程序,五次試驗結果均能符合規
範要求之工程品質,最大乾密度均大於 2 t/m 3 ,壓實度均大於 90%,而 2 ㎝以
下之細粒料則作為植生材料,開啟我國公共工程使用營建再生材料之先例,圖
4.6~4.10 為廢棄物材料再利用之施工。
圖 4.5 中二高速公路快官草屯段路堤填築工程【32】

圖 4.6 再生料之現場拌合及滾壓【32】
圖 4.7 再生料之現場拌合及滾壓【32】
4-23
四、提昇既有市區道路品質研究

4-24
四、提昇既有市區道路品質研究
圖 4.8 再生料與填充料混合後,正加強滾壓作業【32】
圖 4.9 再生料拌合滾壓後,現場開挖觀察填充情形【32】

圖 4.10 開挖觀察,填充、拌合及級配皆良好【32】
4-25
四、提昇既有市區道路品質研究
表 4.10 一般路堤填築材料與廢棄物再生材料之性質比較表【32】
項目 一般路堤填築材料 廢棄物再生材料
料源 路段內路幅開挖之土方材料。 由環保署指定之震災建築廢棄物。
CBR 路基頂面以下 75cm 內>15% 路基頂面以下 175cm> 5%
路基頂面以 75cm~175cm>10%
路基頂面以下 175cm>5%
材料性質 得含有淤泥、樹根、草皮、其他有
害物質。
震災廢棄物再生處理分類後使用。
不適用材 不得含有:泥炭土(PT)、高塑性 分類後不得含有:紙類、塑膠、纖維布、
料 有機質土(OH)、低塑性有機質土
(OL)
金屬、玻璃,大型木材類。
有機物含
量
不得含有機物 有機物含量

二、高雄市市區用戶接管及寬頻管道回填工程
4-26
四、提昇既有市區道路品質研究
高雄市工務局水工處率先於「第 29 期市地重劃區(第二標)」及「第 44
期市地重劃區」兩案之用戶接管污水連通管及寬頻管道工程中,推動多功能再
生混凝土應用在開挖、埋管後的回填。
多功能再生混凝土(Multi-functional Regeneration Concrete;MRC)即利
用現場開挖土石方及添加水泥與卜作嵐材料混拌直接應用於道路基層之回填
作業,除了能達到挖填方之平衡理念外,大大降低砂石料源之供需量,並達到
資源再利用之目標,減少生態環境破壞,對資源有限之台灣環境而言,可謂資
源再生之永續發展。MRC 因應具有良好流動性質,以自我填充開挖後塌陷及
各管路間之空隙,解決無法充份使用夯實機械之有效壓實作業問題,主要採用
之因其具備工作性佳、施工快速與穩定性高等優點,對回填後路面品質具有提
升功能。
此項施工法應用於上述兩工程案中,預估相對傳統施工法可減少廢棄土方
約 70,659 m 3 、節省廢棄土方處理費用約為 9,892,260 元;另外此項施工法相對
傳統施工法也減少級配料用量約 35,330 m 3 、節省級配料費用約為 28,263,600
元。合計可節省工程費約為 38,155,860 元。如此不僅達到環保效益,同時節省
公帑。
三、高雄市政府試鋪路面
高雄市政府工務局養工處已高雄市楠梓區的後昌路及學專路作為再生瀝
青混凝土之試鋪路面(如圖 4.11~4.12),其配比設計如表 4.11~4.16 所示,
路面寬約 22 m、長 1000 m,舊路面損壞刨除 7.5 ㎝後,鋪回 7.5 ㎝熱拌再生瀝
青,整個工程於 1998 年 6 月試鋪完成。

圖 4.11 後昌路前後段路面之現況圖【42】
圖 4.12 學專路前後段路面之現況圖【42】
4-27
四、提昇既有市區道路品質研究
表 4.11 後昌路熱拌再生瀝青混凝土配比設計【42】
石料種類 六分料 三分料 碎石砂 細砂 RAP(混合)
比例 20% 25% 15% 0% 40%
表 4.12 後昌路熱拌再生瀝青混凝土粒徑規範【42】
篩號 試驗值 Ⅲ-D 規範
1” 100.0 100
3/4” 94.5 75-100
1/2” 77.5 ---
3/8” 67.4 45-70
#4 44.3 30-50
#8 28.7 20-35
#16 20.2 ---
#30 13.6 5-20
#50 8.4 3-12
#100 5.1 2-8
#200 3.1 0-4

4-28
四、提昇既有市區道路品質研究
表 4.13 後昌路熱拌再生瀝青混凝土試驗規範【42】
新粒料混合平均比重(Gsb) 2.641
使用新瀝青 針入度 85/100 新瀝青
實測 60℃黏度 1409 poises
最佳含油量(對混合料) 4.7%
試驗項目 試驗值 規範
穩定值(lb) 3700 >1500
流度值 13 8-16(重交通量)
VMA (%) 14 ≧ 14
空隙率(%) 3.5 3-5
目標黏度 4500 poises
表 4.14 學專路熱拌再生瀝青混凝土配比設計【42】
石料種類 六分料 三分料 碎石砂 細砂 RAP(混合)
比例 25% 25% 15% 0% 35%
表 4.15 學專路熱拌再生瀝青混凝土粒徑規範【42】
篩號 試驗值 Ⅲ-D 規範
1” 100.0 100
3/4” 95.0 75-100
1/2” 72.7 ---
3/8” 62.3 45-70
#4 39.6 30-50
#8 24.4 20-35
#16 17.4 ---
#30 12.4 5-20
#50 8.5 3-12
#100 5.2 2-8
#200 2.8 0-4

4-29
四、提昇既有市區道路品質研究
表 4.16 學專路熱拌再生瀝青混凝土試驗規範【42】
新粒料混合平均比重(Gsb) 2.566
使用新瀝青 針入度 85/100 新瀝青
實測 60℃黏度 1409 poises
最佳含油量(對混合料) 4.7%
試驗項目 試驗値 規範
穩定值(lb) 3300 >1500
流度值 14 8-16(重交通量)
VMA(%) ≧ 14
空隙率(%) 3.5 3-5
目標黏度 4500 poises
試鋪成效由表 4.17~4.18 得知兩段路面品質狀況良好,若以一般國內瀝青
路面平均使用四年,則可驗證熱拌再生混凝土的品質不低於傳統瀝青混凝
土,但對減少砂石自然資源關係、廢棄物再利用具有正面意義。
表 4.17 後昌路熱拌再生瀝青混凝土成效評估【42】
鋪築完成之數
據及路面狀況
最大理論密度
孔隙率(%)
2.498
7.4
密度
回收瀝青 60℃黏
度(poises)
2.314
4500
二年目視成效 路面平坦,紅綠燈路口前有 1 ㎝車轍
最大理論密度 2.498 密度 2.314
四年後品質狀況
孔隙率(%) 5.0
回收瀝青 60℃黏
度(poises)
前段超過 100000
後段 27500
分析 路面平坦。前段路口車轍不明顯,呈現因磨蝕、細料喪失而呈表面
粗糙,已出現區塊裂紋;後段紅綠燈路口前有約 1 公分車轍,接近
煉油廠大門處有明顯瀝青污漬,研判為運油車污染路面。
最大理論密度 2.498 密度 2.314
回收瀝青 60℃黏 前段超過 169000
孔隙率(%) 4.0
度(poises) 後段 48000
五年後品質狀況
分析
前段路口車轍不明顯,呈現因剝脱、細料喪失使表面粗糙,已出現
區塊裂紋。後段路口前的車轍已大於 1 公分,呈現因剝脱、細料喪
失使表面粗糙,其餘地方車轍不明顯,接近煉油廠大門處有瀝青污
漬,研判為運油車污染路面。靠近郵局處有明顯車轍及裂縫之產生。

六年後目視成效
評估
鋪築完成
之數據及
路面狀況
二年目視
成效
四年後品
質狀況分
4-30
四、提昇既有市區道路品質研究
前段路面車轍已較明顯,呈現因剝脱、細料喪失而呈表面粗糙,已
出現區塊裂紋。後段也有呈現因剝脱、細料喪失而呈表面粗糙,車
轍已較明顯且在輪跡處細料喪失甚為嚴重,在靠近郵局處有明顯車
轍及裂縫之產生。接近煉油廠大門處有明顯瀝青污漬,研判為運油
車污染路面,目前也呈現些許裂縫。
表 4.18 學專路熱拌再生瀝青混凝土成效評估【42】
最大理論密度 2.513 密度 2.293
回收瀝青 60℃黏度
孔隙率(%) 8.7
5500
(poises)
刨除 7.5 cm,鋪回 7.5 cm。路面平坦,平均空隙率 8.7%,標準差 1.6%,
採用再生瀝青混凝土之刨除料添加量 35%,IIID 級配,平均瀝青含量
4.15%,標準差 0.34%,回收瀝青 60℃黏度平均 5500 poises,標準差 1034
poises。
路面平坦,紅綠燈路口前有約 1 cm 車轍及少許冒油
最大理論密度 2.513 密度 2.314
孔隙率(%) 6.9
回收瀝青 60℃黏度
(poises)
超過
100000
析 路面平坦。全段路面出現區塊裂紋,顯示老化嚴重。全段空隙率平均
6.9%,全段回收瀝青 60℃黏度超過 100000 poises。
五年後品
質狀況分
析
六年後目
視成效評
估
最大理論密度 2.513 密度 2.314
孔隙率(%) 6.9
回收瀝青 60℃黏度
(poises)
超過 170000
在前段路面有明顯的車轍、裂縫(區塊裂縫)現象,研判此路段經常有
大量重車在此經過。後段有些許裂縫產生。但在全路段中段方面有不少
區塊修補狀況。
在前段路面有明顯的車轍、細料喪失而呈表面粗糙,已出現區塊裂紋現
象,研判此路段經常有大量重車在此經過。後段有些許裂縫產生。但在
全路段中段方面區塊修補狀況有漸趨增加。
4.2.3 國內外高性能材料利用情形與案例
高性能材料泛指材料性質優於傳統採用材料之新興材料,較常見者多在
耐用性、安全性、功能性(如透水性)等各項上有所突破,以透水性鋪面為
例便可在防噪、安全、改善都市微氣候上做出貢獻。

4.2.3.1 歐洲
4-31
四、提昇既有市區道路品質研究
歐洲大部份國家,開始採用透水性舖面之主因,是為改善剎車性質及車
輛通過所產生之噪音。於英國相關報導指出透水性舖面在乾燥的情況下可以
減少 4 dB 的噪音量,相當於減少一半交通流量所產生之噪音量,而法國研究
者亦發現透水性舖面可使噪音生產和傳播減少 3 到 5 dB。但各國國家卻於採
用後,卻有其共識認為透水性舖面除可用於交通工程外,亦對環境、都市、
建築等工程皆有效用,以下將針對歐洲各國分別介紹之。
一、德國
透水性瀝青還沒有普遍適用於德國,然而因為透水性瀝青強調可減少噪
音,所以透水性瀝青可能會漸漸普遍。德國道路官員強烈認為減少噪音得像
增加安全那樣好。他們盼望不僅減少由胎環和行人穿越道的相互作用產生的
噪音,而且使從所有來源而引起的交通噪音減輕。
如同瑞典,德國使用透水性瀝青混凝土是用來減少交通噪音和排水。但
在德國透水性瀝青混凝土(卻尚未有標準之規格,設計上主要分 8 mm 及 11
mm 兩種名義粒料尺寸,而孔隙率含量約 15~25%,瀝青與織維素含量分別約
瀝青混合物 5%、0.5%,礦物填充量約總粒料 5%。
德國透水性瀝青混凝土費用雖比傳統舖面多一倍左右,卻較降低噪音所
需添購之隔音牆及為防止舖面結冰所購買之化學藥劑花費低。
二、法國
在法國,透水性舖面除用於減低噪音及單純排水外,亦多與雨水貯留系
統做結合,如 Nantes 與 Bauge 城(Raimbault,1990)。
法國公共工程研究所(LCPC,French Public Works Laboratory)於 1988
年,在法國西部之 Nantes 城,重建一條 700 m 長之透水性瀝青混凝土街道,
並配合街道兩邊之排水溝、排水管與集水井、沉砂井等進行工程佈置。此鋪

4-32
四、提昇既有市區道路品質研究
面可暫時貯蓄街道與鄰近地區之雨水,提供蓄水空間 800 m 3 ,而蓄積之雨水
一部分滲入地下,一部分經由排水管排放至雨水下水道系統。
另一法國城市 Bauge 亦興建一處厚度 48 cm、面積約 1,0000 m 2 之透水性
瀝青混凝土停車場,舖面內中並與雨水下水道系統連結,可提供 1,000 m 3 之
蓄水空間。
三、英國
最早為 1940 年英國皇家空軍(British Royal Air Force)為快速排除雨水
所興建之,但經過若干研究後,現在透水性舖面,大都是為貯留雨水而建構。
英國 Pratt 等人研究發現在降雨期間,採用透水性舖面之地表逕流體積可
減為降雨體積之 30%~50%,且在透水性舖面降雨 4~6 mm 時所產生之逕流
量,約相當於不透水性舖面降雨 1 mm 時所產生之逕流量。另外 Pratt 研究團
隊亦估計此種舖面可在一般狀況下,使用超過 15 年,不需維修換新,尚能保
持透水性。
根據試驗結果,持續降雨 50 分鐘,經由入滲作用,壤質砂土層可滯流
60%之雨水,礫石層可滯流 55%之雨水;再降雨 50 分鐘後,砂土層與礫石層
尚可滯流 36%及 29%之雨水。
4.2.3.2 美國
早期美國應用多孔性舖面目的是為了改善雨天道路之打滑現像
(hydroplaning),在 1947 年應用開放式級配混合料(open-graded)路面於 99
號州際高速公路(United States Highway 99),在 1966 年森林保護局開始使用
透水性材料於林業道路路面,至 1970 年代美國各州已積極推行透水性舖面之
應用,應用之案例參閱摘要表 4.19。

表 4.19 美國多孔性瀝青混凝土舖面之應用案例
4-33
四、提昇既有市區道路品質研究
地點
設計降雨強度
(mm)
面積(ha) 坡度(%) 路基土壤
德拉瓦(Delaware) 152 0.26 2.0 ---
德拉瓦(Delaware) --- 2.03 --- 黏土層
德拉瓦(Delaware) 112 0.38 1.8
黏土、細砂、粉
黏土、礫石
賓州(Pennsylvania) 127 0.30 1.4 ---
賓州(Pennsylvania) --- 1.11 2.1 細砂層、細土壤
賓州(Pennsylvania) 183 1.62 --- 細土壤層
德州(Texas) --- 0.20 --- 砂層
資料來源:Mill, 2001
喬治亞州在 1970 年代左右以採用透水性瀝青混凝土,但因濕氣導至瀝青
混凝土剝落,於 1982 年即停止使用,直至發現採用石灰當防剝劑可降低剝落
的問題後,才續使用。亞利桑那州現廣泛地在州際公路面層舖設透水性瀝青
混凝土,其舖設厚度雖只有 16 mm,但皆於內中摻入添加劑以提升舖面成效。
奧立岡州所使用之透水性瀝青混凝土在物理性質方面與歐州大部份國家
類同,如舖設厚度皆為 38~50 mm,標稱最大粒徑為 25 mm 等,兩者只在混
合料孔隙率值上有明顯區別,此州所採用的孔隙率值遠低於歐州偏愛之值,
約在 10%左右。
而在各州極力施做、舖設透水性瀝青混凝土的同時,美國佛羅里達州亦
於同一時期(1970 年)首先推廣無細骨材混凝土於此州,而佛羅里達混凝土
協會(Florida Concrete & Products Association)在此扮演重要推動角色。此
種舖面因具有良好之耐久性及透水性,初期廣泛被使用在停車場及中低承載
舖面,如佛羅里達水資源管理單位,為增加暴雨逕流入滲量,減少未處理地
表逕流非點源污染直接排入水體等效益,於 1990 年推動暴雨逕流復育計畫
(Stormwater Rehabilitation Project),使用無細骨材混凝土於 Bath Club
Concourse 舖設二座停車場,如圖 4.13~4.14 所示,面積 848 m 2 ,厚度 20.32 cm,
並具有 20%孔隙率。

4.2.3.3 日本
圖 4.13 無細骨材混凝土舖面停車場
圖 4.14 無細骨材混凝土舖面停車場
4-34
四、提昇既有市區道路品質研究
自 1973 年,日本採用透水性舖面至今近三十年。當時東京都建設局為改
善行道樹生長環境,進行人行道透水性舖面規劃、設計、施工及後續追蹤調
查之研究,於 1973 至 1995 年共築 220 萬 m 2 ,並採政策性及階段性推行,於
1989~1995 年以 10~20 萬 m 2 /year,到達 2000 年已完成 270 萬 m 2 ,且尚有

4-35
四、提昇既有市區道路品質研究
有 40%之人行道在進行中,東京都透水性舖面之推動成果,在日本具有指標
性意義,促使日本全國透水性舖面舖設,至 1999 年已累積 1,000 萬 m 2 以上
施工實績(水的舖裝考察會,1999)。且隨著工法、技術的演進,在材料使用
上也呈現多元化發展,圖 4.15 為日本京都市區透水性人行道施工圖,圖 4.16
為東京都新宿區保水性舖面示意圖。圖 4.17 為日本東京都(杉並區)透水性
舖面試驗車道。
圖 4.15 日本京都市區透水性人行道施工圖

圖 4.16 京都新宿區保水性舖面示意圖
圖 4.17 本東京都(杉並區)透水性舖面試驗車道
4-36
四、提昇既有市區道路品質研究

4.2.3.4 國內
4-37
四、提昇既有市區道路品質研究
一般較為常見的舖面,如人行道、停車場、廣場、車行道等,其目的皆
以耐用、美觀及保護地下工程設施為考量因素,大都屬不透水性舖面,此使
不透水面積逐年增加,而直接衝擊地表之保水效能,間接導至近年台灣都會
區水災頻傳,並令相關管理單位開始正視舖面透水議題。
由台北市政府養護工程處與台北科技大學一同合作於西安路東側(石牌
國中旁)之人行道施作透水性混凝土。選定試舖場址後(圖 4.18 為施工前之情
形),因考慮路基層材質為影響透水性能重要因素之一,須對現場之土層資料
進行分析與研判,經鑽探報告結果顯示地層主要為火山碎屑岩堆積層,及凝
灰角礫岩為主。地表面至深度約 3.6 m 處,係由表層回填砂土或黏質土所組
成;深度 3.6 m 至 5.1 m 主要由棕紫色安山岩岩塊夾中細砂或黏土所組成,地
下水位位於地表下-2.5 m 處,現場透水試驗求得之滲透係數 K 約為 1.195×10 -2
cm/sec,符合舖設透水性舖面之標準,因此北投區西安街二段石牌國中旁之
人行道可作為舖設透水性舖面之試驗區。
確定選擇場址適合舖築透水性舖面後,進行舖面結構之規劃與設計,因
人行道寬度較窄,且工期短,又需較高平整度與堅固耐用,故以透水性混凝
土搭配鋼筋網作為舖面材,但混凝土抗壓強度需大於 175 kg/cm 2 。厚度設計
則是以承載力與降雨強度評估,經推算求得其厚度為 20 cm;此外為避免路
基土壤因水入滲堵塞混凝土孔隙,於舖面與路基界面舖設一層地工織物。圖
4.19~4.20 為挖掘工程後,基礎工程之整地壓平、鋪設透水織布與鋼絲網 4
mm×75 mm×75 mm 之情形。

圖 4.18 西安路原人行道舖面
圖 4.19 基礎工程之整地壓平
4-38
四、提昇既有市區道路品質研究

圖 4.20 鋪設透水織布與鋼絲網
4-39
四、提昇既有市區道路品質研究
人行道舖面結構之規畫設計除無細粒料混凝土抗壓強度需達規定強度
175 kgf/cm 2 以上外,其透水係數亦需達 1×10 -2 cm/sec 以上。面層材質上層為
石英砂 3 cm,其透水係數約為 9.78×10 -1 cm/sec;面層材質下層為無細粒料混
凝土 17 cm,其抗壓強度約為 350 kgf/cm 2 ,透水係數約為 7.8×10 -2 cm/sec。施
工完成情形如圖 4.21。
圖 4.21 施工完成後之透水混凝土
3公分
石英砂
17 公分
無細粒料混凝土

4-40
四、提昇既有市區道路品質研究
監測結果顯示當最大降雨強度在 13 ㎜/hr 時,其收支率為 61.1%,而降
雨與滲透尖峰可延遲 1 小時,如圖 4.22 所示。
雨量(mm/hr)
14
12
10
8
6
4
2
0
10 20/72
0 10 20 30 40 50 60 70
時間(hr)
圖 4.22 杜鵑颱風監測結果

4-41
四、提昇既有市區道路品質研究
4.3 營建資源再生利用可行性評估與設計原則之探討
當廢棄物產量日益增加且處理成本不斷提高且國內天然砂石日趨匱乏之
際,正是推動廢棄物資源再生或回收再利用之動力,由於道路鋪面工程材料
需求量大,自然而然就成為許多再生材料應用方向。
若以柔性鋪面結構分析,道路鋪面主要結構由上向下分為面層、底層、
基層及路基層,如圖 4.23 所示。道路各層所需之材料均有其要求的特性,廢
棄物再成為道路工程可用再生材料前,需先考慮彼此性質的差異性與適宜
性。面層用以抵抗車輛之磨損,因此需要耐磨及耐壓之粒料,並具有高穩度
性,能抵抗風化及雨蝕;底層位於面層下方,一般採用碎石或礦渣等材料,
若採用瀝青與頻品質較佳之粒料拌合成瀝青層,可提供鋪面結構部份承載力
並降低瀝青混凝土面層所需厚度,若採用開放級配粒料則可提供較佳之排水
性;基層位於底層下方,通常採用便宜材料以降低鋪面成本,同時基層所採
用之材料需與底層材料配合,如底層採開放級配則基層需採用較細粒料,以
提供介於底層及路基層間濾層之功能。
面層
底層
基層
路基層
圖 4.23 典型鋪面剖面圖

4.3.1 營建資源再生利用於道路工程之範圍
4-42
四、提昇既有市區道路品質研究
廢棄物再生材料應用於道路工程的範圍主要可分為六項,包含水泥混凝
土、瀝青混凝土、級配粒料基底層、築堤或回填、路基土壤固化處理及自充
填材料等。
而目前國內積極推動再生材料應用於道路工程的有再生瀝青混凝土、廢
玻璃、焚化爐底渣、廢輪胎、水庫污泥、廢陶瓷、高爐石、廢混凝土塊等。
由上述材料及六種應用於道路工程項目中交叉分析可得表 4.20,單種材
料亦同時適用於多種用途,但須經過特別配合設計才能符合用途之需求。
表 4.20 再生材料應用於道路工程【36】
項目 廢棄物再生材料
水泥混凝土
骨材
替代材料
廢混凝土
飛灰、爐石
骨材(熱拌) 飛灰、爐石、廢玻璃、刨除料
瀝青混凝土 黏結材料
廢輪胎
表面處理
爐渣
級配粒料底層 級配料
飛灰、爐石、廢玻璃、刨除料、廢輪胎、
廢玻璃、廢陶瓷
築堤或回填 級配料 飛灰、爐石、廢混凝土、廢輪胎
路基土壤固化處理
粒料
替代骨材
底灰
飛灰
自充填材料
粒料
替代骨材
飛灰、玻璃砂
飛灰
4.3.2 營建資源再生材料之成本分析
以往決定是否應用廢棄物再生材料於道路工程及再生材料使用量時,常
以再生材料使用成本與天然材料作比較,因此,再生材料在成本效益上則優
於天然材料,利於推廣。此外,若以法律或指標限制再生材料之最小量或提
供補助款等優惠策略,則更能使得再生材料成本更較低於天然材料,此為增
加使用者選擇再生材料的原因之ㄧ。

4.3.2.1 物價彙整
4-43
四、提昇既有市區道路品質研究
首先以國內目前營建物各項材料、技術、人工、機具等價格作為與再生
材料之工程成本基準並進行分析比較。
表 4.21 是台灣地區天然砂石的平均價格表,天然砂石在道路工程的材料
需求量相當大,然而台灣西部河川砂石已面臨枯竭,為環境保育及永續發展,
除台灣東部外,台灣西部北中南各區的河川目前幾乎都已經禁採砂石,但公
共建設並未因此而停止,因此北中南之砂石價格高漲是可預期的。
表 4.21 台灣地區天然砂石價格表(未含運費)【16】
項目 單位
北
價格(元)
中 南 東
細粒料 m 3 700 1100 680 450
建築用細砂 m 3 920 1200 640 590
粗粒料 m 3 640 950 680 400
卵石 m 3 630 630 670 400
各縣市砂石的生產及需求情形差異很大,北部地區產量少,需求量大,
料源匱乏;南部地區目前大部分仰賴高屏溪聯管計畫疏浚河川提供砂石,料
源不足;中部地區為臺灣主要砂石產地,除自用外可供外運,東部地區因本
身用量少,亦可提供外運北部及南部地區。運輸部分如表 3.3 所示,在考量
材料成本須包含運費成本。從表 4.22 及 4.23 得知,台灣東部的砂石價格明
顯低於西部地區,連運費也相當低廉,這解釋為何台灣的工程常有東砂西運
的現象產生,此說明價格的市場導向對工程使用者選擇材料的影響力相當大。
項目
卡車
表 4.22 台灣地區卡車運輸價格表(30 km)【16】
規格
(公噸)
價格(元)
單位
北 中 南 東
20 日 8700 8000 8000 8300
20 趟 3300 2600 3000 2400
35 日 12000 10000 10000 10000
35 趟 4000 3300 3300 3200

4-44
四、提昇既有市區道路品質研究
表 4.23 是台灣地區的水泥平均價格,各地區差異不大,主要是因為全台
灣生產水泥的工廠品牌並不多,因此價格較穩定。
表 4.23 台灣地區水泥價格表【16】
項目 品牌 單位
北
價格(元)
中 南 東
第一型卜特蘭水泥
台灣水泥
亞洲水泥
公噸
公噸
2275
2415
2275
2415
2275
2415
2125
2340
第二型卜特蘭水泥
台灣水泥
亞洲水泥
公噸
公噸
2575
2715
2575
2715
2575
2715
2575
2640
表 4.25 與 4.25 為道路工程中用量最大的兩種材料—瀝青混凝土及預拌
水泥混凝土之單價,從表中得知,主要的差異仍以天然砂石粒料單價影響最
甚。在表 4.25 中,台灣地區瀝青的來源以中油供應為主,故為統一價格,而
下方的再生瀝青則是因應公共工程委員會推動再生瀝青的工作已有多年成
效,目前在遍缺砂石粒料的北部及南部地區,已大量使用添加刨除料的再生
瀝青混凝土鋪面,在單價上約略低傳統瀝青混凝土一成。
表 4.24 台灣地區瀝青混凝土價格表【16】
項目 規格 單位
粗級配瀝青
混凝土
密級配瀝青
混凝土
密級配瀝青
混凝土
密級配瀝青
混凝土
粗級配再生
瀝青混凝土
密級配再生
瀝青混凝土
北 中
價格(元)
南 東
Ⅲ-D 型 T 1700 1550 1650 1500
Ⅳ-A 型 T 1750 1650 1670 1600
Ⅳ-B 型 T 1750 1650 1670 1600
Ⅳ-C 型 T 1750 1650 1670 1600
Ⅲ-D 型 T 1320 1410 1360 1540
Ⅳ-C 型 T 1380 1500 1390 1640

表 4.25 台灣地區預拌水泥混凝土價格表【16】
4-45
四、提昇既有市區道路品質研究
項目 規格 單位
北
價格(元)
中 南 東
140kg/cm 2 ,Ⅰ型 m 3 1900 1700 1880 1520
175kg/cm 2 ,Ⅰ型 m 3 2010 1810 1980 1630
210kg/cm 2 ,Ⅰ型 m 3 2150 1930 2080 1740
245kg/cm 2 ,Ⅰ型 m 3 2320 2000 2180 1850
280kg/cm 2 ,Ⅰ型 m 3 2490 2100 2290 1980
315kg/cm 2 ,Ⅰ型 m 3 2660 2200 2400 2080
350kg/cm 2 ,Ⅰ型 m 3 2830 2300 2500 2240
245kg/cm 2 ,Ⅱ型 m 3 2560 2200 2430 2210
315kg/cm 2 ,Ⅱ型 m 3 預拌
水泥
混凝
土
2880 2400 2610 2350
350kg/cm 2 ,Ⅱ型 m 3 3040 2500 2700 2450
廢棄物再生材料應用於道路工程之過程中,相當重要的檢驗工作,亦需
要考量在成本內,由於再生材料的性質較有爭議,為增加使用者信心,通常
工程主辦機關均會在使用再生材料前附加但書,要求通過各項應有的檢驗規
範,以確保其性質對工程無害。
4.3.2.2 成本分析
推廣廢棄物再生材料於道路工程時,一般使用者會考量的成本有材料成
本、施工成本、及生命週期成本三大項,每一項都關係到未來再生材料鋪築
鋪面的成本效益,因此本計畫將針對此三項成本進行分析。
一、材料成本
廢棄物再生材料引進營建業市場,必會產生一個價格,此價格即為未來
使用者最直接需要考量的經濟成本,與天然材料比較,再生材料在一般道路
工程的設計施工要求中,若本身的材料價格較低,往往是推動使用者考慮使
用再生材料的有利誘因,包含如下:
1.原料價格
為一單位再生材料的價值,通常以噸計。在法規未明確前,普遍的作法

4-46
四、提昇既有市區道路品質研究
以廢棄時每單位的處理價值而定。例如,假設處理一噸的焚化爐底渣需要支
付費用 800 元,則相對的使用一噸焚化爐底渣當再生材料的原料,應該具有
相同每噸 800 元的價值,如表 4.26 及 4.27 所示。
表 4.26 燒結製成之成本
底渣比例% 材料成本(元/噸) 節省成本(比例)
0% 3000 -----
20% 2400 600(20%)
40% 1800 1200(40%)
60% 1200 1800(60%)
材料成本(元/噸)
表 4.27 水泥黏結之成本
使用底渣 不使用底渣
節省成本(比例)
643 800 157(19.6%)
563 728 165(22.7%)
501 672 171(25.4%)
2.處理價格
所有的廢棄物再生材料在應用前,須進行品質處理,以符合設計與施工
之要求,為進行品質處理而增加的儀器、設備、人員及技術,亦包含在未來
訂定的價格成本內。
3.倉儲價格
由於營建工程均具有獨特性,須依現場狀況進行設計及施工,道路工程
亦不例外。因此再生材料平時得妥善儲存,視工程需求取出適當的質與量進
行鋪築,因此倉儲的人員及設備等提升的成本,亦將反映至價格成本上。
4.包裝成本
為運輸、計量及使用的便利性,部分再生材料在穩定生產後會進行包裝,
並註明使用方法及成分含量,相對地,經過包裝的再生材料,其價格成本必
然會提升。

5.運輸成本
4-47
四、提昇既有市區道路品質研究
運輸成本往往是材料成本中相當重要一環,主要關係到運具的選擇及距
離,由於運輸成本佔整體價格的重要性不容忽視,對於未來要推廣再生材料
的應用必須注意。
6 利潤
利潤通常為材料供應商控制價格的最便利手段,可利用此調整市場供
需。有時,再生材料的原料價格亦會被當成利潤,原因是原來須支付給最終
處理的成本轉成產品的價格之故。因此,再生材料若在可被接受的情況下,
其價格上的經濟優勢往往優於天然粒料,這也是推動其應用發展的最大誘因。
二、施工成本
除再生材料本身的單價外,在工程上的應用須先考量施工成本問題,由
於再生材料依本身的性質,造成施工過程中的影響,如提高施工便利性、增
加處理機具、增加檢試驗的項目等。此部分的成本是現場施工單位與承包工
程的廠商最關切的部分,若能降低或等同於天然材料,則對再生材料的推廣
則有相當助益。道路施工過程中包含以下 3 項:
1.設計成本
道路在鋪築前,先進行配合設計,包括應用在路堤、面層、基層、底層、
路基層及其他相關附屬工程。由於再生材料的性質與天然材料具有差異,因
此進行配合設計時,是否需要特別考量施工價格的部分,以免影響工程設計
單位使用再生材料的意願。
2.鋪設成本
考慮再生材料在鋪設時,有無特殊技術要求,如增加壓實度或需要達到
某溫度才可施工等。若有的話,鋪裝成本即會依需要的人工、機具技術做適
當的調整,以達到設計要求。
3.試驗成本

4-48
四、提昇既有市區道路品質研究
大部分再生材料目前仍在試驗評估階段,應用於道路工程時,除須依照
現有規範進行檢測外,常會增加幾項試驗來確保再生材料對環境安全無虞,
如有毒物質溶出試驗、膨脹性試驗等,由於這些試驗必須委外執行,因此便
會提高再生材料的施工成本。
三、生命週期成本
再生材料的價格與施工成本常常用來與天然材料做比較,然而,依據工
程經濟觀點,每個工程均具有一定的生命週期。因此,使用再生材料的道路
工程,是否增減了維修的花費或縮延生命週期,亦是另一種與天然材料比較
的成本考量。
4.3.3 營建資源再生利用之可行性評估與設計原則
一般再生廢棄物(如:廢棄混凝土、廢玻璃、廢紅磚及焚化爐底渣)應用
於市區道路等公共工程,通常需考量到添加廢玻璃、焚化底渣等非傳統材料
後之工程特性、安全方面、回收性及經濟性等一般性議題,及對週遭環境產
生之影響變化等,美國評估非傳統骨材再利用須考慮下列六項主要步驟,其
基本架構流程如圖 4.24,並針對各詳細步驟說明如下:
1.確認材料和計劃用途之工程技術、環境、職業安全與衛生、回收性與
經濟性等議題。
2. 訂定材料與產品之測試及評估程序標準。
3. 測試並評估材料之使用結果,以確認符合制定之程序標準。
4. 未能通過評估標準時,則考慮變更材料或產品性質。
5. 訂定計劃實行時之管制議題。
6. 決定是否需要現場實證以補充評估之試驗及標準。
由於不同之再生廢棄物具有不同之性質,在配合設計過程中所遭遇之問題
亦有所不同,因此需針對該特定再生材料進行獨自的考核流程,此六項主要步

驟屬設計原則。
再生廢棄物選擇 用途選擇
Step 1: 確認材料及產品用途之相關考量
1. 工程技術
2. 周圍環境
3. 職業安全及衛生
4. 回收性
5. 經濟性
4-49
四、提昇既有市區道路品質研究
Step 2: 確認添加之再生廢棄物材料與產品之測試及評估程序標準
Step 4: 重新考慮廢玻璃或
焚化底渣等添加之合適性
不
合
適
合適
改變廢玻璃
或焚化底渣
之添加量
否決
失敗
失敗
Step 3:
實際執行測試
Step 6B:
現
場
模
擬
成
功
是
接受
通過
失敗
圖 4.24 再生材料應用道路工程之評估流程【11】
Step 1: 確認材料與產品用途相關之考量面
Step 5:
考
量
執
行
因
素
Step 6A:
是否需現場模擬
否
通過
市區道路應用再生廢棄物添加於工程之一般性議題評估,所應考慮之問
題如圖 4.25,其中包括工程特性方面、環境方面、職業安全與衛生方面、回
收性、經濟性等。

4-50
四、提昇既有市區道路品質研究
在整個計畫階段強調對相關數據資料之重整及評估,包括過去實驗測試
及實地示範紀錄等,整合現有之資料對此再生廢棄物利用於工程之技術問題
及成果重複性方面,可有效避免發生。
圖 4.25 廢棄物再生材料應用於市區道路之設計原則【11】

Step 2: 建立測試及評估程序之準則
4-51
四、提昇既有市區道路品質研究
目前缺乏針對非傳統材料應用於公共工程之工程技術、環境面、職業安
全與衛生、回收性等考量面之普遍被認同之檢測方法及準則,但儘管缺乏標
準評估之檢測及程序,非傳統材料仍被以可接受之方式進行利用。
而在成品材料試驗與標準之訂定,於美國材料試驗標準(ASTM)皆已訂定
相關之標準,國內亦有(CNS)相關標準。
應用非傳統材料須建立下列之每一技術面檢驗及準則:
1.工程評估程序:
(1) 建立可用於評估材料及可接受的選擇準則之試驗規範
(2) 在發展設計過程中,明訂修正測試之步驟或績效量測方法,以確
保發展過程之可行性並達到設計發展所需之目標
(3) 考量後來之相關領域評估需補充的實驗測試內容
2.環境評估議題
(1) 確認評估準則與材料及產品之最大可接受汙染物限值
(2) 確認從材料及產品所釋放(逸散或溶出)最大可接受汙染物
限值
(3) 確認實驗室測試及評估方法,以使最大汙染物限值量化
3. 職業安全與衛生議題:
確認暴露於粉塵、燻煙、尖銳的角及腐蝕溶液等作業環境,作業人員
安全及健康之可承受標準界限。
4. 回收性議題:
建立實驗室及實地之測試與評估程序,可得知回收再生廢棄物是否將對
工程技術面、環境面及職業安全與衛生造成不利之影響。

Step 3: 執行測試
4-52
四、提昇既有市區道路品質研究
進行判定應用之再生廢棄物,是否符合所需落實之試驗及評估程序,本
研究建議各項試驗相關作業如表 4.28 所示。
表 4.28 各項試驗相關作業
步驟 內容
基本物化性分析 級配、粒徑、扁平率、組成、健性、磨損率等
基本力學試驗
抗彎、抗壓、抗拉、乾搗單位重、回彈性模數、CBR、三軸、
灌入、潛變等
毒性檢測
檢測廢棄物再生材料所含污染物之最大值,常見的有溶出物
檢測及 TCLP 試驗
基本安定試驗
觀察材料本身是否已穩定,一般以膨脹試驗來檢測材料的體
積穩定情形
配比設計
水泥與瀝青混凝土在生產前,均需依照設計要求進行配合設
計,可預測未來材料的用量與強度發展等成效
工作性試驗
瞭解材料未來施工的便利性,常用的有坍度、黏度、壓實度
等
檢測道路的結構強度、服務效能、安全度、耐久性、環境影
成效評估 響等參數,通常會與原有鋪面做比較。常見的檢測有:撓度
試驗、平坦度試驗、車轍試驗、抗滑試驗、透水試驗等
Step 4: 變更材料添加量或修正產品
如果應用之材料無法達到已建立之材料及產品準則,應考量材料之添加
量及進行有效之材料或產品修正,已達成預期之結果。
Step 5: 執行考量之因素
即使再生廢棄物及高性能材料於再利用之工程技術、安全方面、回收及
經濟考量等議題皆能符合要求,但依然有不可預測、非技術性之問題將導致
計畫無法進行,其中包括:學術接受度、政策接受度、公眾接受度等,分述
如下:
(1) 學術接受度
學術接受度為再生廢棄物及高性能材料,可被接受並進而採用之重要因
素。其中包括最初試驗和適用性之證明。依據產品本身及其計劃用途,再決

4-53
四、提昇既有市區道路品質研究
定其測試時間以及被接受之程度。例如,一個具有潛在反應之材料,如波特
蘭水泥中之骨材,需要長期實地測試以決定最適合之用途,若實地測試之結
果無法達到令人滿意之要求,一般皆不會勉強使用。而再生廢棄物及高性能
材料之再利用亦是如此。
(2)政策接受程度
政策接受度包括使決策者接受進而支持使用計畫材料,其支持與否影響
一般大眾可否在計劃材料使用時,能夠了解材料益處。
(3)公眾接受度
在任何程序中,公眾接受度為絕對必須考量之重要因素。從過去經驗顯
示,當民眾對計劃材料之用途產生抗拒時,必然會對學術與政策支持度造成
影響。尤其此再生廢棄物再利用存在之風險更需謹慎評估,將可獲得民眾更
多支持。舉例而言,將廢棄物及其副產品材料使用在交通路面工程之鋪設上,
技術面或許是可行的,但若應用於劣質地之改善工程或路緣工程,則較符合
普遍大眾之期望。
Step 6: 現場模擬
實地測試通常可試圖解決技術方面之問題,但於實驗室環境進行則無法
完全滿足需求。而其可提供相關之數據資料給民眾,證明應用再生廢棄物於
公共工程中,不會造成路面不安全及環境問題。完整的計畫之關鍵點在於達
成一個成功的實地測試,以確認所有監測設備、建築物及品管程序等皆適當,
本研究建議現地試驗應包含如表 4.29 及 4.30 所示。

表 4.29 現地試驗之工作項目表
4-54
四、提昇既有市區道路品質研究
步驟 內容
鋪面服務能力評估方法之一。其中平坦度之代表指標為國
際糙度指標 IRI (International Roughness Index),國際糙度指
標為一項標準化的平坦度指標,類似於反應式平坦度測定
平坦度
系統,採用數學模型模擬 1/4 車,以規定速度行駛在鋪面
斷面上,分析行駛距離內由於動態反應懸吊系統的累積豎
向位移量
鋪面結構能力評估方法之一。撓度評估為利用結構強度指
標 SSI 進行評估,主要利用本研究團隊先前之研究所建立
之鋪面強度評估模式進行道路整體結構能力之分析。結構
撓度試驗
強度綜合指標 SSI 之模式,主要以鋪面整體強度與路基強
度作為其建構變數,故可以進行水泥或瀝青混凝土層與路
基土攘結構能力之分析,以評估再生材料鋪面之整體能力
排水能力評估方法。鋪面排水能力主要藉由透水係數進行
透水試驗 評估,良好的排水能力可確保雨天行車的安全性及路基土
壤保水能力
道路安全能力評估方法之一。抗滑能力主要藉由相關英氏
抗滑試驗 摩擦儀器進行鋪面抗滑度 R 與摩擦係數 μ 之測定,藉由此
兩指標評估鋪面之抗滑能力
利用音量計進行量測,以分貝為評估指標,量測鋪面反射
噪音量測
交通噪音對周遭環境之影響
鋪面各層厚度分析 與設計值比較,並提供評估鋪面結構能力之參數
現場鑽心試體可提供實驗室進行回彈模數以及潛變試驗使
用,回彈模數試驗可以藉由儀器設備量測現地取回鑽心試
鑽心試驗
體之回彈模數,可評估不同材料間相對的品質以及溫度、
荷重大小、作用速率、加壓時間等對於材料特性之影響
表 4.30 現地鋪設各階段成效評估表
項目 施工前 施工中 施工後 長期觀測
平坦度試驗 ◆ ◆ ◆
撓度試驗 ◆ ◆ ◆ ◆
透水試驗 ◆ ◆ ◆ ◆
抗滑試驗 ◆ ◆ ◆
噪音量測 ◆ ◆
鋪面各層厚度分析 ◆ ◆ ◆
鑽心試驗 ◆ ◆ ◆ ◆

4-55
四、提昇既有市區道路品質研究
目前國內使用再生材料主要有兩種方式,一種是向主辦機關(如國工局、
北市捷運局)推銷而提供產品施工手冊與相關標準,經機關審查後修訂成施工
規範;其二是向經濟部標準檢驗局提議修(或增)訂 CNS 標準或向整合中心提
議修(或增)訂施工綱要規範,經審查及公告程序後各機關參考引用。
而未來若能建立優良技術、工法及產品(包含新技術、新材料)審查機制
後,將形成第三種方式如圖 4.26 所示,這項方式可分成下列幾個階段:
1.新技術材料施工手冊(或指南、指引等)~審查準則
廠商自行研訂之產品施工手冊(或指南、指引等)經過審查機構之審
查、修正而訂定成審查準則。此乃此機制之首要工作。
2.審查準則~認可準則
審查準則經過整合中心準則審查會議之公開討論程序彙整、修編及核
准成為認可準則,並登錄公告於資料庫網站。
3.認可準則~施工規範
主辦機關引用認可準則且據以修訂為適當之施工規範,並於招標文件
中規定允許提出同等品、替代方案或採用統包模式,讓得標廠商依約
辦理。或者以試辦工程加以引用,期能訂定成「功能規範」,作為後續
採購作業之用。無論為何,主辦機關皆應將相關資訊回饋至資料庫。
4.施工規範~施工綱要規範、CNS 或其他標準
整合中心或標檢局於接到主辦機關或廠商增刪修撰施工網要規範或
CNS 標準之提議後,召開審查會議檢視其必要性,若優良技術、工法
及產品(包含新技術、新材料)已漸擴散應用而有必要修訂相關規範標準
協助推廣,或接近成熟階段予以修編而合乎採購法規定,則得以納入
之。

成熟
施工綱要規範
CNS或其他標準
擴散
既有技術
材料
施工規範
(若有必要) 優良技術工法
引用
及產品
認可準則
圖 4.26 審查機制預期功能示意圖
4-56
四、提昇既有市區道路品質研究
新 技 術
新材料
審查準則
因此行政院公共工程委員會於今年 7 月初擬「公共工程運用優良技術、
工法及產品(包含新技術、新材料)案例蒐集及法令修訂建議」已有政府採購
法引用方式與配套措施(含獎勵)之相關探討及具體結論,圖 4.27 即為機關、
設計單位及營造廠商依據採購法規定引用資料庫之整體示意圖,運用方式包
括第 26 條功能效益與同等品、第 35 條替代方案、第 24 條統包、第 22 條限
制性招標等,而產品技術概要及審查(或認可)準則等登錄資料則可提供機關
彙編
審查
於訂定功能效益需求及同等品、替代方案或統包審查之參考。

圖 4.27 公共工程引用優良技術、工法及產品方式
4.3.4 營建資源再生利用於道路工程之分析
4-57
四、提昇既有市區道路品質研究
本計畫為提昇既有市區道路品質之研究,市區道路應用之再生廢棄物,
如廢棄混凝土、廢玻璃、廢紅磚、焚化爐底渣等,其選用需依照 4.3.3 節之相
關規定,其中必須針對工程性質進行試驗,以確定其符合相關規範需求,本
團隊彙整過去國內相關研究之成果並結合工程經驗,針對吸水率、比重、洛
杉磯磨損實驗等基本物性與天然砂石做比較,結果如表 4.31,一般而言再生
材料吸水率較天然砂石大,比重較天然砂石小而洛杉磯磨損試驗亦不如天然
砂石,其中底渣受所焚化之垃圾不同,其性質有較大差異,底渣材料採用時
建議加付出場試驗結果報告。
國內對於道路基底層材料採用之相關規範中,洛杉磯磨損試驗在物性試
驗中扮演重要之角色,CNS 規定洛杉磯磨損實驗不得高於 50%,底渣在洛杉

4-58
四、提昇既有市區道路品質研究
磯磨損試驗之表現上往往在規範規定值之間,由於再生材料僅替代部分天然
砂石,其工程表現會因此提升,混合料於採用時需注意性質是否合乎要求。
整體而言底渣、廢混凝土塊之工程性質雖不如天然砂石,但合於市區道路之
基本要求。
表 4.31 底渣、廢紅磚和廢混凝土塊工程性質與天然砂石比較
項目 吸水率 比重 洛杉磯磨損實驗
底渣 10~15% 1.8~2.6 40~55%
廢混凝土塊 5~10% 2.2~2.5 15~30%
廢紅磚 10~20% 1.4~1.6 30%~50%
廢玻璃 0.3~0.4% 1.3~1.4 -----
天然砂石 1~2% 2.6~2.8

4.3.4.1 經濟面
圖 4.28 玻璃廠回收流程圖
4-59
四、提昇既有市區道路品質研究
近年來由於環保意識抬頭與經濟的相互關係已由「相互克制」轉變為「共
存共榮」之趨勢;減廢與回收已是企業永續經營應有之理念。
概述廢玻璃資源化現況,以往廢玻璃容器絕大部分是由玻璃容器製造廠
再生處理,製成各類玻璃容器,至民國九十一年底止各地回收商貯存之廢玻
璃容器約有五萬九千公噸,其中茶色與綠色廢玻璃容器約有四萬四千公噸,
使各地回收商與清潔隊面臨貯存壓力,而尋求廢玻璃其它之再利用管道便愈
顯重要。
目前台灣已有廢玻璃容器開拓再利用於公共工程建材(瀝青道路)及再利
用於再生產品(紅磚)二種途徑,除可逐漸紓解貯存壓力,亦可達到資源永續
利用的目標。然而,都市廢棄物所產生之固體廢棄物的種類及型態相當複雜,
其與土地的使用情形及所劃分的區域特性有很大關連,廢玻璃物質屬於固體

4-60
四、提昇既有市區道路品質研究
廢棄物的一環,其來源一般而言可分為下列幾類:住宅區、商業區、政府機
構、建築及拆除、公共服務業;其中又以住宅區及商業區所產生之廢玻璃最
多,建築拆除及公共服務業產生較少;而廢玻璃在工業中並非廢棄物,因於
生產過程中皆可再生及處理。
任何欲將廢棄物或副產品等特殊材質作為鋪路材料之計劃,均需將其工
程技術、環境之影響、可回收性、經濟性及職業安全與衛生等列為重要考慮
項目。而廢玻璃之物化性質與砂石極為接近,亦為行政院公共工程委員會及
環保署推動資源回收材質中最適合取代砂石且用於土木營建之景觀石材,應
積極加以回收再利用,提高其附加價值,而不應以廢棄物進行處理。廢玻璃
除回收再利用外,日本將其應用於土木建材之經驗最多,技術亦十分成熟。
廢玻璃再商品化時,需先行將回收之異物分離,依據日本容器包裝回收
協會資料指出,其做為玻璃瓶原料使用時,需將回收之廢玻璃瓶中之金屬類、
陶瓷類、石類、異類玻璃及有機物加以清除分離。
日本自 1997 年以後,由於禁採河砂,致砂石料源短缺,價格亦較昂貴,
為取得替代之材質,玻璃砂之應用遂日漸多樣化,其動機主要為提高廢玻璃
之高附加價值,廢棄物之處理為其次要目的,玻璃碎片之用途極廣,廢玻璃
資源化材料依其使用量大小及附加價值之高低,包括:
1.玻璃原料(玻璃瓶、短纖維及藝品)
2.土木材料
3.建築建材
4.園藝用床砂
5.工業用品(研磨材、噴砂、濾材)
其中土木材料用途包括鋪裝用材料、道路基礎材料、磁磚地磚以及結晶
質材料等,不但用途廣,用量也很大,對資源廢棄物如廢玻璃及廢建材之處
理問題,極有助益。

一、施行內涵
4-61
四、提昇既有市區道路品質研究
依據市場供需所形成之價格與成本效益產生之經濟誘因及生產者與消費
者之環保意識及綠色觀念對市場供需所產生影響,可分別針對價格機制、獎
勵措施、環保意識及綠色觀念進行探討:
1、價格機制
(1)市場供需失衡:
由於地方清潔隊以及民眾積極參與資源回收工作,使得回收量顯著成
長,但再生處理管道僅限於玻璃製造業者,因此將導致二次原料市場供需失
衡,進而造成二次原料價格下跌。
(2)成本效益偏低:
由於目前廢玻璃必須分色分類才適合處理廠回收再生,而政府僅針對已
公告之十一類玻璃容器給予高額補貼,對其他玻璃製品卻無法給予補貼,因
此整個市場產生排擠效應,回收成本亦相對增加。
2.獎勵措施
(1)缺乏投資獎勵或設備補助:
初創時期市場受到政府政策影響甚鉅,因此需要大量資金與專業機具之
處理機構所負擔投資風險較高,若相關政府機構無提供投資獎勵或設備補
助,將影響民間機構投資意願。應給予獎勵投資或補助設備。
(2)缺乏二次原料及再生製品之優惠獎勵:
初創時期之市場需求有賴於政府機關以優惠獎勵、強制規範等手段推動
市場運行,否則在使用者偏好與習慣等因素限制下,市場需求無法啟動。
(3)現行可利用之相關獎勵措施包括:
A.免徵進口關稅:
依據「海關進口稅則」第八十四章增註三、第八十五章增註四及第九十
章增註一等規定,申請機構應填具經濟部工業局供應之「進口貨品適用減免
繳納稅捐證明書」,並檢附輸入許可證及工廠登記證影本,連同設備型錄或說

4-62
四、提昇既有市區道路品質研究
明書各一份,必要時須附設計圖,以取得經濟部證明其污染防治或廢棄物處
理設備(包括零組件)之用途屬實後,即可免徵進口關稅。
B.加速折舊:
依據「促進產業升級條例」第五條規定,公司購置專供研究與發展、實
驗或品管用之儀器設備及節約能源或利用新潔淨能源之機器設備,得按二年
加速折舊。但在縮短後之耐用年數內,如未折舊足額,得於所得稅法規定耐
用年數內一年或分年繼續折舊,至折足為止。
C.政府優先採購:
依據行政院公共工程委員會民國八十七年五月二十七日頒佈之「政府採
購法」第九十六條規定,政府機關得優先採購具有環保標章或效能相似之產
品,並得允許 10%以下之差價。
D.行政院環境保護署有關廢玻璃補貼優惠:
依據環保署民國八十七年八月十二日頒佈之「資源回收管理基金信託基
金部分收支及保管運用辦法」第六條規定及民國八十七年九月十六日修訂之
廢容器回收清除處理補貼費率,對廢玻璃容器之資源回收機構及處理機構補
貼費均為每公斤 1 元(民國九十一年三月一日起廢玻璃容器回收清除處理補貼
費,費率每公斤提高為共 2.5 元),以鼓勵資源回收工作之推展,並藉由經濟
誘因建立回收市場。
3、環保意識
(1)民眾雖具環保意識,然未落實於日常生活:
一方面消費購物仍依價格高低、品牌偏好及消費習慣等因素影響商品之
選購;另一方面因貪圖便利、資訊不足及生活習慣等因素影響垃圾分類之成
效。
(2)環保標章之知名度、認同度及權威性等尚嫌不足:
目前社會大眾對於再生製品均認定為次級品、劣質品,因此均要求玻璃
製品外觀純淨,並不因環保標章而提升產品評價。

4、綠色觀念
(1)生產者缺乏綠色生產觀念:
4-63
四、提昇既有市區道路品質研究
由於再生製品之品管成本較高,而產品外觀較差且生產損耗增加,使生
產者不願落實綠色生產作業。
(2)消費者缺乏綠色消費觀念:
環保意識雖普及,但被高價位代表高品質及透明白皙代表純潔之錯誤觀
念影響,使再生製品被接受之程度有限。
二、執行方式
由消費者、中間商、製造商、回收工廠、舊貨商系統、基金會系統及其
他單位(如學校、地方環保機關等)共同努力,方有可能提升資源回收及再利
用之效率。
1.消費者方面:
以教育宣導方式養成消費者垃圾分類,將資源垃圾送至回收站,愛用再
生產品,減少垃圾產生量等生活習慣。;基金會應考慮提高押瓶費(或回收費)
以鼓勵消費者。影響消費者回收之因素如表 4.32 所示。
2.中間商方面:
零售商回收廢棄物空間不足之問題,可考慮用壓縮設備或零庫存系統(加
強回收次數)解決;另政府可考慮強迫批發商負起回收責任,並將回收品送至
製造商或再生工廠等。
表 4.32 影響消費者回收工作之因素
正面影響 負面影響
直接誘因:將都市可資源性廢棄物直接
轉入可回收之管道,提高廢棄物的經濟
價值。
間接誘因:由可回收廢器物中提取具有
經濟價值的物質。
廢棄物處理廠可能產生的外部成本。
3.製造商方面:
廢棄物歸類及至回收點裝運時,耗費金
錢而且不方便。
可能提高生產成本及回收過程之開發
成本。

4-64
四、提昇既有市區道路品質研究
產量大之製造商,政府應協助其成立基金會以配銷作業手段強迫零售或
批發商協助其回收;而地區性小型製造商,則依成品數量予以課徵處理費用。
另外,鼓勵或強制材質單一化亦可解決回收及再生處理之困難。至於強制製
造商使用再生料之比例或對使用一次料課徵處理費的辦法,亦可考慮採用。
4.回收再生廠方面:
資源問題可由零庫存作業系統及由政府給予保證價格等方式解決,而貨
源品質不純可由材質單一化解決,且由政府設定優惠融資及初期補貼部份營
運費用亦可提升其執行意願,強制製造商使用再生料比例可提昇回收再生品
之價格,至於再生處理技術,大多可由國外進口,少部份則需改良以適應本
土性廢棄物之再生處理,其影響廠商回收之因素如表 4.33 所示。
5.舊貨商系統(含拾荒者及廢棄物合作社):
政府宜協助其租用工業區土地及輔導合併成立廢棄物回收公司,正式取
得營業憑證,並納入管理體系。
表 4.33 影響廠商回收之因素
正面影響 負面影響
透過產品的設計與回收過程的研發,以
減少回收處理成本,並間接減少產品成
本,增加市場需求。
產品的商譽。
6.基金會系統:
可能提高生產成本及回收程序開發成
本。
增加經濟誘因(如提高押瓶費以鼓勵消費者)、與舊貨商合作並要求產品
銷售商加入回收系統,方可提昇基金會之績效。
7.其他單位:
地方環保機關應協助如學校、私人機構等單位,委託舊貨商代為清運資
源性廢棄物。政府單位為提昇回收效益分別針對廠商及消費者提出相關措施
如表 4.34 所示。

表 4.34 促進回收的政府措施
正面影響 負面影響
對傾倒的廢棄物材料課徵額外租稅。
提供支助研究發展經費以降低技術上
之不確定因素。
減少市場不確定因素。
整合建立具有一致性與穩定性的管制
措施。
4.3.4.2 技術面
一、廢玻璃分色
4-65
四、提昇既有市區道路品質研究
對製程受污染的產品課徵額外稅,以反
應最終處置之直接成本與外部成本,以
減少垃圾數量。
對產品課徵押金,以反應直接成本與外
部成本。
對廢棄物材料提供較佳的清運服務。
鼓勵產品設計以方便廢棄物的分離。對
回收系統提供資訊。
玻璃製品中,使用量最高為玻璃瓶,其中無、茶色玻璃瓶大部分是將其
粉碎成玻璃碎片,再製成玻璃瓶使用,綠色及黑色玻璃瓶由於生產量較少,
再利用較為困難,因此除再製成玻璃瓶使用外,還包括製成瓷磚、磚塊、超
輕量骨材、柏油鋪裝骨材等開發與實用化。表 4.35 為典型回收廢玻璃之分色
規格表。
表 4.35 典型回收玻璃的分色規格【27】
顏色
透光混合程度(%)
透明 棕色 綠色 其他
透明 97-100 0-3 0-1 0-3
棕色 0-5 95-100 0-5 0-5
綠色 0-10 0-15 85-100 0-10
二、 應用限制
將回收玻璃粒料摻於瀝青混凝土中,由於其適用於使用壽命不長,常需
更換路面之摩擦層。但須特別注意空玻璃瓶的運費與運距,其以運距近及能
在當地舖設為原則。玻璃瀝青混凝土可用於路面工程中之底層、基層、面層

4-66
四、提昇既有市區道路品質研究
與摩擦層,其與傳統瀝青混凝土的最大不同點為將玻璃碎粒摻入瀝青中,其
最大添加量(取代砂或粗骨材)最好不超過 15% 之重量百分比。一般而言,以
玻璃粒料取代砂石作為瀝青混凝土填充材時,玻璃碎粒仍應符合道路工程材
料規格之要求,以確保路面工程品質;其規格如下:
粒徑:舖裝材料用之玻璃粒料的直徑宜在 13.2 mm 以下,但最常用者為
4.75 mm 以下;即以玻璃砂取代碎石砂最適宜。
璃粒)。
2.粒形:玻璃粒料之銳角應予以除去。
3.比重:玻璃粒料之真比重約 2.5,統體單位重約 1.3~1.4(5 mm 以下之玻
4.吸水率:約 0.3%─0.4%。
5.摻用量:取代砂或石量約 10%─15%。
表 3.36 廢玻璃應用於市區道路之規格(AASHTO) 【28】
項目 內容
添加量 最大添加量應不超過 15%之重量百分比。
適用粒徑
粗骨材為 15.3 mm(5/8 in)以下;
細骨材為 4.75 mm(No.4 sieve)
適用之路盤 粗骨材適用於基層;細骨材可用於瀝鋪面。
三、 廢玻璃再生技術
玻璃碎片係將玻璃瓶分類後,經二~三次破碎後,再依粒徑之不同所選
別之物品,稱為玻璃碎片。玻璃碎片除當做玻璃原料再利用外,還可用做建
築材料、土木材料和工業用品。由玻璃瓶經破碎粒徑選別後成為玻璃碎片之
粉碎系統如圖 4.29 所示。

投
入
玻
璃
瓶
一
次
破
碎
公
分
石
英
砂
振
動
篩
(
粒
度
選
別
)
裝
有
磁
選
機
之
傳
動
帶
4-67
二
次
破
碎
圖 4.29 玻璃粉碎系統流程圖
四、提昇既有市區道路品質研究
玻璃碎片應用於舖裝路盤材料上的實際案例,在日本國內及國外有逐年
增加趨勢。其中大多應用於社區內道路的重要路段之十字路口,部分為試驗
性之施工方式,惟有關於將玻璃碎片做為舖裝材料其耐久性、經濟性、施工
性等問題之評估,為今後的一個課題。然而依經驗顯示,與表層用骨材相比
較,玻璃碎片擁有再生利用性以及不會有柏油剝離等特性,因此未來仍有其
競爭性。
於日本社區或道路舖裝試驗施工成果報告中,玻璃碎片與碎石比例為
50:50 之路盤材,與一般路盤材具有相同之耐久性(經過 3 個月後)。另外在
美國德州,玻璃瓶與其他路盤用岩石混合作為路盤材料施工報告中顯示,載
重卡車輪胎並無受損情形。日本東京江東區內,將空玻璃瓶粉碎後當做路盤
材料試驗施工結果如圖 4.30 所示,厚 30cm 之路盤材中,下層部份之厚度為
15cm 是由 RC-40 和玻璃碎片混合,路盤上再舖以 10 cm 柏油水泥路面。碎石
中玻璃碎片佔 15%、50%或 100%配合混凝土施工(11kg/m2)。若能確立此技
術之開發應用,今後對於目前尚無法再利用的綠色瓶之問題即可得到解決。
振
動
篩
(
粒
度
選
別
)
製
品
(
玻
璃
碎
片
)

基層
上層路盤
下層路盤(碎石與玻璃碎片混合)
路床
圖 4.30 玻璃碎片使用於路盤之試驗施工例
4-68
四、提昇既有市區道路品質研究
10 cm
15 cm
15 cm
將玻璃碎片加入柏油中混合時,由於玻璃碎片具有光反射特性(遇光反
射),因此常用做於表層施工。因路面具有反射光之作用故會提高駕駛及行人
視覺上之安全。另外在夜間道路及照明較缺乏之山間道路或視線較差之十字
路口,為了提高駕駛和行人之安全,並配合道路景觀設計,因此常用此類之
舖裝。此等混合物所使用之舖裝,一般使用在車道上較多,設計交通量則在
B 級交通量之服務水準以下之使用案例較多,雖然在車流量相當大的重要交
通道路上亦可使用,但須要加以修正。
玻璃摻入柏油時所需注意之工程特性:
1.摩擦性:
依據抗滑試驗結果顯示廢玻璃在鋪面上不能超過其極限,因超過 19 ㎜
(3/4 in)之玻璃顆粒應用在面層鋪路會因不良之處理程序,當路面潮溼時形成
光滑之現象減少其摩擦力,所以應加以避免。
2.拌合穩定性:
尖銳和高摩擦角(大於 50 度)之碎玻璃可提供較好之側向穩定性,尤其是
在車輛煞車與加速時,此現象更加顯重要性。
3.抗剝性:
廢玻璃沒有吸附力,所以很難和柏油結合料結合,根據過去之研究得到

4-69
四、提昇既有市區道路品質研究
證實,採用骨材重量 2%之水化石灰能減少潛在剝落問題,而浸壓試驗結果顯
示,高比例和超過尺寸之玻璃顆粒將導致潛在之剝落問題。
4.反射性
高比例(大於重量 15%)之廢玻璃應用在表面鋪路會增加光反射性,於潮
溼路面會產生眩目光亮平滑之表面,較小之玻璃顆粒和較低比例則能解決反
射眩目問題。
利用玻璃碎片所製成高分子聚合物舖裝設計,需依照柏油舖裝要領所示
之方法與步驟進行。此外高分子聚合物舖裝,最好能將其材料顏色與周遭景
觀相契合,以進行舖裝。另外也有部份具透水性舖裝等機能性之案例,一般
所使用之高分子聚合物,不僅要達到品質規格要求,當做舖裝用材料時,更
應考慮其耐久性及耐候性。
利用玻璃碎片進行磚材舖裝設計,其步驟與普通磚塊相同。而玻璃磚材
施工法亦與普通磚塊舖裝步驟相同。玻璃碎片與水泥 morutaru 附著性不佳,
為達磚塊成品規格要求時,玻璃碎片使用量應受限制,或限制高分子聚合物
使用,使用高分子聚合物混凝土時,較普通磚塊製造費用要高。玻璃舖裝於
表面時,具反光特性,因此可以自行製作喜歡的顏色圖案,但為確保行人之
安全,須留意玻璃碎片是否均去除銳角。
4.3.4.3 法規面
行政院環境保護署於民國八十二年八月十七日依廢棄物清理法第十條之
一第二項,公告廢玻璃容器為不易清除、處理及含長期不易腐化成分之一般
廢棄物,指定業別有製造業、輸入業、商品輸入業及商品販賣業,至民國八
十七年初僅公告廢玻璃容器為廢玻璃回收項目,而具再生價值之平板玻璃公
告仍在評估中。有關廢玻璃容器資源化法令架構如圖 4.31 所示。
民國九十一年九月十一日,由行政院環境保護署所發布之「廢容器回收
貯存清除處理方法及設施標準」,其廢容器之名詞定義為「依廢棄物清理法第

4-70
四、提昇既有市區道路品質研究
十五條第二項公告應回收之廢一般容器、農藥廢容器及特殊環境衛生用藥廢
容器」,廢棄物清理法第十五條中亦說明物質若符合下列四項原則:
1.不易清除、處理
2.含長期不易腐化之成分
3.含有害物質之成分
4.具回收再利用之價值
則其包裝、容器及其應負回收、清除、處理責任之業者範圍,須由中央
主管機關公告。而廢玻璃容器,為含長期不易腐化之成分且具有回收再利用
價值之物品,故需進行回收以達資源再利用之永續發展目標。廢玻璃容器資
源化之過程,應遵循廢容器回收貯存清除處理方法及設施標準規定。此標準
之內容為有關廢玻璃容器於再利用資源化前,相關之回收、貯存、處理等規
定,如圖 4.32 所示。

廢
棄
物
清
理
法
應回收廢棄物責任業者
管理辦法
廢容器回收貯存清除處理
方法及設施標準
應回收廢棄物回收處理業
管理辦法
應回收廢棄物回收清除處
理補貼申請審核管理辦法
行政院環境保護署資源
回收費率審議委員會設
置辦法
資源回收管理基金信託
基金部分收支保管及運
用辦法
應回收廢棄物稽核認證
作業辦法
回收標誌、標示內容相關規定
圖 4.31 廢玻璃容器資源化相關法令架構
4-71
四、提昇既有市區道路品質研究
應回收廢棄物責任業者管理辦法相關書
表公告
應向主管機關辦理登記,並申報回收、處
理量及相關作業情形之應回收廢棄物回收
業及處理業之規模
回收清除處理補貼費率
回收清除處理費費率
公告指定金融機構、帳號
一般廢棄物廢鐵容器,廢鋁容器,廢紙容器,廢鋁
箔包,廢玻璃容器農藥廢容器特殊環境衛生用藥
廢容器及廢乾電池類回收清除處理稽核認證作業
手冊

廢玻璃容器定義
廢容器回收、貯存方法
廢容器貯存設施
廢容器清除過程
廢容器處理設施
其他注意事項
圖 4.32 廢容器回收貯存清除處理方法及設施標準
4-72
四、提昇既有市區道路品質研究
一、貯存之地點、容器、設施應保持清潔,不得有廢棄物
掉落、溢散、洩漏、散發惡臭、污染地面或積水等。
二、經分類、處理之廢容器與再生料、衍生廢棄物應分區
貯存,並以中文標示其種類名稱。
三、應分區堆置,其堆置高度不得超過五公尺,相鄰堆置
之高度差不得超過一.五公尺,各區域間應有一公尺
以上之分隔走道。
四、貯存場區應採取必要措施,以防止廢容器發生掉落、
倒塌或崩塌等情事。
五、其他經中央主管機關指定者。
一、具有防止廢棄物或廢容器掉落、溢散、洩漏、散發惡
臭及影響四周環境品質之必要設備或措施。
二、貯存場(廠)區四周應設置圍籬。
三、貯存場(廠)區應設置消防設備。
四、其他經中央主管機關指定者。
廢容器及其再生料、衍生廢棄物之清除過程中,應採取防
止其發生溢散、洩漏、掉落或造成空氣、水體、土壤等污染
環境或危害人體健康之情事。
一、貯存場(廠)區四周應設置圍籬。
二、廢容器之處理作業須在建築物內進行,其地面應為不透
水鋪面,以防止液體滲入地下、污染土壤、地面水體或
地下水體。
三、具有防止廢容器掉落、散發惡臭、污染地面及影響四周
環境品質之必要措施。
四、貯存場(廠)區應設置消防設備。
五、具有污染防治設施,其排放污染物,應符合相關污染物
排放標準。
六、其他經中央主管機關指定者。
一、廢容器及其再生料、衍生廢棄物之清除過程中,應採取
防止其發生溢散、洩漏、掉落或造成空氣、水體、土壤
等污染環境或危害人體健康之情事。
二、回收之廢容器非經中央主管機關許可不得直接以焚化或
掩埋方式處理

4-73
四、提昇既有市區道路品質研究
廢玻璃容器於土木工程再利用上,需先具有玻璃物料來源,亦即為收集
工作,再進行前處理工作,包含分色、分類、破碎等,過程中均須考量完善
之回收方法、運輸交通動線、貯存空間與整體性之規劃管理,才能使廢玻璃
容器應用於市區道路等公共工程上時,具有優良品質之再生料及穩定再生料
之供給源。
至於再生玻璃製品及相關製品是否符合國家標準(CNS)並應用於市區道
路等公共工程,目前並無相關規範,應用於環保標章授與之規範標準,僅對
回收玻璃容器再生製品有所規定,例如規定回收玻璃容器再生品之回收玻璃
添加量應在 35%以上;且回收玻璃容器再生品之原料應不得含有環保署公告
之毒性化學物質;以及產品品質須符合該項玻璃製品之國家標準,使用於食
品之容器亦須符合國家食品衛生法規標準。而其他有關廢玻璃類之再生製品
是否提供使用手冊或技術規範等,均尚未規範。
廢玻璃應用於公共工程主要包括替代建物骨材、飾面骨材、玻璃瀝青、
水泥原料、紅磚地磚以及人工養灘等,其主要替代之原料包括碎石骨材、砂
礫、細砂、黏土及砂石等,廢玻璃再利用於公共工程上雖有再生資源之顯著
優點及環境教育之宣導效果,但各不同應用面之間也存在有潛在應克服之問
題。如玻璃瀝青有玻璃會減少表面結合力及玻璃粒會造成刺傷、輪胎破胎及
眩目等問題;替代水泥原料則可能因鹼骨材反應造成強度減弱,且目前尚於
初步成果,亦需加強後續研究及速訂定相關施工規範。
因此廢玻璃應用於公共工程應藉由國外經驗之考察、實驗室小規模試驗
及模廠研究,再以示範計劃推廣至實務應用面,以了解工程面、環境面、成
本面、管理面與法令面之問題。此等問題短期可藉由綱要技術規範之研訂以
及教育宣導面之舉辦,克服使用者之心理障礙逐步推廣;中長期則應觀察市
場之變化,透過獎勵優惠之調整與法令之修訂,健全廢玻璃容器應用於市區
道路等公共工程之管道。
國外廢玻璃再利用途徑大致可分為玻璃原料(玻璃瓶、短纖維及藝品)、

4-74
四、提昇既有市區道路品質研究
土木材料、建築建材及工業材料等,其相關技術與經驗多元且豐富,反觀國
內在推動廢玻璃容器回收系統後,藉由補貼機制使得回收再生市場已蓬勃發
展,但仍有部份問題猶待改善,以下就法令修訂、獎勵優惠及相關配合措施
加以說明。
1.法令修訂:
(1)修訂回收玻璃容器再生品環保標章之品質規範,由現行之 35%提高為
40%以上。
(2)建立廢玻璃應用於市區道路等公共工之相關使用手冊或技術規範。
(3)將回收玻璃容器再生品納入中國國家標準(CNS)之適用範圍。
(4)訂定生產廢玻璃資源化產品獎勵辦法。
2.獎勵優惠:
(1)民間機關採購使用資源廢棄物再生品之補貼與獎勵(含投資抵減、成
本補貼及表揚)。
(2)制定相關投資獎勵措施或設備補助方案等。
(3)免費提供資源化廠再生處理技術之移轉與輔導。
3.相關配合措施:
(1)針對業者設立教育訓練課程。
(2)對回收及資源回收技術資優廠商予以表揚。
(3)進行再生推廣文宣工作。
(4)向消費者推廣綠色消費觀念,鼓勵使用再生玻璃容器。

4.4 高性能材料應用於市區道路之效益評估
4-75
四、提昇既有市區道路品質研究
高性能材料一詞可見綠建材標章之高性能綠建材,高性能綠建材是指性
能有高度表現之建材,能克服傳統建材性能缺陷,以提昇品質效能,對高性
能綠建材的評估首重為建材使用階段的價值,對於施工階段與日後維護等表
現也應該考量,亦即施工性必須良好、使用性達日常要求的高標準,並且易
於維護及更新。由於綠建材並不完全適用於市區道路,本研究以目前符合道
路優質化後再選擇適用市區材料之高性能材料為研究目標,並以透水、安全
兩大指標為研究重點。
4.4.1 道路優質化項目
隨著社會的進步,社會大眾對交通建設的要求,除了運輸通路的可及性
外,對於品質的要求也愈亦提升,道路品質的優化亦即道路優質化。道路的
優質化主要之目的在讓用路人可以安全且安心的通行,因此對於道路的優質
化可以分做幾個項目來分別討論,如舒適的平坦度、材料及設計的優質化、
道路積水的減少和號誌的適當設計,在眾多項目中又以道路平坦度為對用路
人最為直接且普遍的因素。
4.4.1.1 道路平坦度
依據 AASHTO 道路試驗指出路面服務能力有 95%是由表面的平坦度提
供,同時也決定人在一個平滑的或平坦的道路上行走時產生的愉快或不愉快
的情緒,因此平坦的路面便能提供用路人良好的道路品質(如圖 4.33 及 4.34)。
平坦度為車輛行駛在道路上所感覺之表面高低起伏的現象,亦就是道路
表面的變形現象,欲定義路面表面變形需要進行相關量測與分析。平坦度大
致可由三種剖面變形構成:縱向的、橫向的與水平的。
路面表面的變形一般影響車輛側向與垂直的加速度。變形嚴重的路面鋪

4-76
四、提昇既有市區道路品質研究
面所造成的垂直加速度嚴重影響用路人的舒適性,而側向加速度主要影響車
輛滾動或搖晃,此處的滾動來自平行車輛行進方向的路面變形,搖晃的原因
來自豎軸。滾動的原因有不同的解釋,而在一些狀況下,將顯著影響縱向的
加速度並產生不愉悅感。大約有 70%的車輛行進在相同的輪跡上,因此評估
在道路輪跡上的平坦度,進行縱向剖面線性量測當較具代表性,而且可以藉
由比較兩邊輪跡發展橫向變數。
路面平坦度隨著車輛荷重的反覆作用、周圍環境(溫度與溼度)的週期性
變化影響與路面使用時間的增加而逐漸下降,當平坦度下降到某一限度時,
路面的行駛品質不能滿足行車對路面的基本功能要求,便須採取改建或重鋪
改善平坦度,以恢復路面的功能。
圖 4.33 優質路面

4.4.1.2 道路排水
圖 4.34 平坦度差之路面
4-77
四、提昇既有市區道路品質研究
都市地表常採用不透水鋪面設計,以增加土地使用面積,卻導致都市水
循環明顯的改變(地表逕流量的增加),同時使得土地失去蒸發水分,釋放潛
熱,進而調節氣候之功能,甚而引發居住環境日漸高溫化之「都市熱島效應」。
此外,過去都市防洪的觀念,希望將雨水盡速排除,正因如此,造成都市公
共排水設施莫大的負擔,每逢颱風、豪雨,都市近郊較低窪地區必定因匯集
各地雨水而淹水。事實上這種不考慮土地保水、滲透、滯流之排水觀念,並
非一種維護生態的都市防洪計畫,而為了改善大地滲透能力,增加其保水功
效,必須進行人造環境之全面透、保水化設計,其中較具體且簡易之方式即
為採用「排水性鋪面」及「透水性鋪面」。
一、排水性鋪面
美國在 1950 年代已有許多州使用開放級配,改善鋪面表面積水的情形;

4-78
四、提昇既有市區道路品質研究
歐洲地區之西班牙、英國、法國、荷蘭、瑞士、比利時等國在 1970 年代開始
使用;日本則在 1980 年代開始發展,鋪築厚度均使用 4~5cm,主要用於多雨
地區以提高行車安全及舒適性,並經證實有良好成效。
排水性瀝青混合料在歐、美、日等先進國家已發展推行多年。排水性瀝
青混合料的主要功用為提昇用路人之安全性與舒適性,採用大量單一尺寸粒
料,稱為跳躍級配(Gap-Draded)或開放級配(Open-Graded),粗料含量高達
70~85%,使空隙率達 20%左右以促進排水功能,而瀝青混合料之強度則依
靠顆粒間相互接觸,使粗粒料產生互鎖(interlocking)作用,又因顆粒間空隙甚
大,為使瀝青有足夠膜厚包裹粒料以增加耐久性,而瀝青能具有足夠勁度又
不會產生垂流(Draindown)現象,多採用黏度較高之地瀝青或改質瀝青,有時
亦添加纖維(Fiber)或石灰。
排水性鋪面為發揮良好之排水功能,且雨水不致滲透而軟弱路基,排水
層下應有一不透水層(一般採用密級配瀝青混合料),並應有良好坡度及平整
度以利迅速排水,圖 4.35 為排水性鋪面排水路徑設計例,惟空隙率及排水能
力會隨時間因車輛碾壓及灰塵或石屑堵塞而降低,若黏層設計及施工不當,
也可能造成排水層與不透水層之結合面剝脫及鬆散。
圖 4.35 排水性鋪面排水路徑設計例(黃博仁,1999)

4-79
四、提昇既有市區道路品質研究
國內有許多路段已採用排水性瀝青混凝土,如台南市中華路即採用開放
式級配瀝青混凝土鋪面(圖 4.36),台南市中華路鋪設開放級配磨耗層
(open-graded friction course, 以下簡稱 OGFC),其為瀝青混凝土中添加木質纖
維材料,以減少垂流,屬中低承載之路面。表 4.37 為 OGFC 排水性路面級配。
圖 4.36 台南市中華西路排水性路面(輔彬實業公司 攝,1998)
表 4.37 OGFC 排水性路面級配
方型試驗篩 通過方型篩重量(%)
1/2 in 100
3/8 in 95-100
No. 4 30-50
No. 8 5-15
No. 200 2-5
新鋪設之 OGFC 其透水試驗,在每一相同位置,3 次試驗(平均值標準差
30~50%),透水性為 2.3 公升/20~40 秒。OGFC 其使用年限與其添加之材料
有關,在良好設計與施工,其使用壽命可達 10~12 年,表 4.38 所示。
表 4.38 OGFC 之使用年限
添加物 年限
一般材料,無添加劑 7
加入 1%熟石灰 8~10
添加聚合物黏結填充料 10~12
使用改質瀝青 12 以上

4-80
四、提昇既有市區道路品質研究
除 OGFC 以外,同樣有排水能力者還有改良型開放性級配改質瀝青混凝
土(Reform Open Graded of Modify Asphalt Friction Course)。彰濱試車場為國內
道路鋪面試驗場(長約 2 公里,寬 700 公尺),建中工程公司為發展排水性鋪
面,在該廠鋪設排水性瀝青混凝土鋪面並測試各項功能。目的係為加強現有
瀝青混凝土路面之排水性,鋪設之鋪面為一改良型開放性級配改質瀝青混凝
土,設計孔隙率目標值為 20%,經測試透水效能達 100 ml/sec,透水係數
3.1×10 -1 cm/sec(參閱圖 4.37)。表 4.39 為改良型開放級配瀝青混凝土之級配要
求,表 4.40 為改良型開放級配瀝青混凝土之品質要求。
表 4.39 改良型開放級配瀝青混凝土之級配要求
方型試驗篩 通過方型篩重量%
3/4in 100
1/2 in 90-100
3/8 in ---
No. 4 11-35
No. 8 10-20
No. 16 ---
No. 30 ---
No. 50 ---
No. 200 3-7
瀝青含量(%) 4.5-6.5
表 4.40 改良型開放級配瀝青混凝土之品質要求
資料來源:建中工程公司
項目 要求 備註
馬歇爾 4〞模穩定值 達 350kgf 以上 試體夯打每面 50 下(雙面)
體積孔隙率 20%以上
連續孔隙率 15%以上
室內透水係數(25℃) 0.1cm/sec 以上
飛散試驗 Cantabria 25%以下 養治水溫 25 ℃ ±4,20
小時
現場透水係數 900cc/15sec
流度值(0.1mm) 20~40
垂流試驗 0.3%以下 AASHTO T305
動態穩定值(次/mm) 2500 以上

(a)透水試驗
(b)透水速度試驗
(c)試驗結果
4-81
四、提昇既有市區道路品質研究
圖 4.37 彰濱試車場排水鋪面試驗場(建中工程公司 攝,2002)

二、透水性鋪面
4-82
四、提昇既有市區道路品質研究
透水性鋪面之應用最早起源於歐洲,文獻可溯及 1940 年英國皇家空軍
(British Royal Air Force)為快速排除基地飛機跑道鋪面之雨水(林鎮洋,
2002),而採用透水性鋪面。目前透水性鋪面之概念已經在世界各國有相當多
應用案例,其應用範圍已由低承載鋪面(如人行步道、停車場等)推廣至中、
高承載鋪面(如高速公路等)。
「透水性鋪面」係指將透水性良好、孔隙率高之材料運用於面層與基底
層,使雨水通過人工鋪築多孔性鋪面,直接滲入路基,而具有使水還原於地
下之性能。歷來路面構築皆以不透水路面結構為設計主要考量,而將雨水以
表面排水方式,導入邊溝及下水道,若需滲漏,以地下排水設施如滲透器、
滲透壕溝處理,但近年來為將雨水還原地下、維護生態系發展及減少水域污
染而採用透水性路面,此類路面係利用滲透和表面蒸發的方式處理路面中雨
水。概念如圖 4.38 所示。
蒸發散
逕流
透水舖面 不透水舖面
入滲
滲漏
地下水位線
降水
蒸發散
圖 4.38 透水性鋪面概念圖
逕流

4-83
四、提昇既有市區道路品質研究
一般鋪面可分為透水性鋪面與排水性鋪面及不透水性鋪面三種(如圖
4.39),而國內道路鋪面大多以不透水性鋪面為主。不透水性鋪面,是將雨水
以表面排水方式,導入邊溝及下水道,即使滲漏,亦以地下排水設施處理。
排水性鋪面,鋪設具有側向排水功能之面層或「面層+底層」,至於排水功能
層以下之層次(基層或路基層)水份無法滲透,可藉以防止路床或路基土壤因
浸水而降低承載強度值。透水性鋪面係除面層或「面層+底層」可透水外,基
層與路基層亦能滲透水份,因此透水性鋪面可涵養水源,改善生態,減少洪
峰流量及降低地表面溫度。
圖 4.39 路面之結構剖面(繪自 廖文水,1997)
材料的質量和級配,對路面的性能影響很大,尤其是用於透水性路面,
直接受雨水浸泡。故在採用時,應予慎重,鋪面結構一般鋪設基層,透水性
鋪面材料除需符合透水機能外,亦如一般鋪面材料要能符合如下條件:
1. 耐久性:雖透水性鋪面之車荷重較低,但仍受車荷重作用,更受透水
影響而使強度降低,因此選擇鋪設材,對於有荷重的鋪設路面,必須
具有耐荷重耐磨及不易受水影響的材質與構造。

4-84
四、提昇既有市區道路品質研究
2. 舒適性:由於鋪面為提供人車通行,因此具有彈性,通行性佳,且不
易附著灰塵,令用路人不會產生不舒適感。
3. 安全性:為了用路人交通安全,以採用止滑材質為宜。
4. 施工性:施工容易且經濟的材質,特別是工程地點出產符合條件之材
料更佳,最好也是容易修補的材質。
目前國內對於透水性鋪面之規範以施工綱要規範(第 02794、02795 及
02797 等章,如表 4.41 及 4.42 所示)及單元透水磚為主(如 4.4.3 節所示),國
外亦不多見。基本上透水性鋪面之規範(如表 4.43~4.44)依然沿用一般道路之
設計規範,並參酌日本之透水性瀝青路面之相關技術規範進行研究,鋪面材
料及厚度除必須符合承載力要求外,各層的透水和涵水能力上也必須考量,
而各層厚度須依照降雨強度來作考量,以發揮保水性,減低排水系統之負荷。
透水性鋪面有如此多之優點但也有其限制(如表 4.45),依研究資料得知
透水性鋪面適用於塵砂量小(因透、保水性鋪面為多孔性鋪面)、土壤透水性
佳(滲透係數 k 值>1.0×10 -6 cm/s)、地下水位在 2.5 公尺以下及地表逕流汙染較
輕微區域,此外若地下為停車場或有地下室也較不適用透、保水性鋪面。
通過重
量本百
分 率
(%)
表 4.41 透水性鋪面之施工規範(底層)
項目 粒徑範圍
31.5(mm) 100
25(mm) 95-100
19(mm) 90-100
13.2(mm) 25-85
4.75(mm) 10-45
2.36(mm) 10-25
0.075(mm) 2-7
瀝青含量(%) 2.5-4.5
項目 規範值
孔係率(%) 12 以上
穩定值(kgf) 250 以上
透水係數(cm/sec) 1×10 -2 以上
流度值(0.1mm) 20-40
表 4.42 透水性鋪面之施工規範(面層)

通過重
量本百
分 率
(%)
項目 粒徑範圍
19(mm) 100
13.2(mm) 95-100
4.75(mm) 90-100
2.36(mm) 25-85
4-85
四、提昇既有市區道路品質研究
0.075(mm) 10-45
瀝青含量(%) 3.5-5.5
項目
人行道
規範值
車道
穩定值(kgf) 400 以上 500 以上
流度值(0.1mm) 20-40
孔係率(%) 12 以上
透水係數(cm/sec) 1×10 -2 以上
飽和度(%) 40-55
表 4.43 日本瀝青透水混凝土規範(車道)
項目
粒徑範圍
面層最大粒徑(13mm) 基層(最大粒徑 20mm)
通過 26.5(mm) ----- 100
重量 19.0(mm) 100 95-100
本百 13.2(mm) 90-100 64-84
分率
(%)
4.75(mm)
2.36(mm)
0.075(mm)
11-35
10-20
3-7
10-31
10-20
3-7
瀝青含量(%) 4.0-6.0
項目 規範值
孔係率(%) 20 以上
穩定值(kgf) 343 以上
透水係數(cm/sec) 1×10 -2 以上
安定度(回/mm) 3000 以上

表 4.44 日本瀝青透水混凝土規範(人行道)
項目
粒徑範圍
面層最大粒徑(13mm)
通過 26.5(mm) 100
重量 13.2(mm) 95-100
本百 4.75(mm) 20-36
分率
(%)
2.36(mm)
7.5(μm)
12-25
5-7
瀝青含量(%) 4.0-5.0
項目 規範值
孔係率(%) 12 以上
穩定值(kgf) 300 以上
透水係數(cm/sec) 1×10 -2 以上
密度(g/cm 3 ) 1.95 以上
流度值 20~40
自然條件
人為條件
表 4.45 透水性鋪面限制
4-86
四、提昇既有市區道路品質研究
地質 滲透係數大於 1*10 -4 cm/s 之土層。
位於地面 2.0m 以下為佳(儲留雨量及埋
地下水位
設儀器之考量)。
適用於市區之公園、廣場、學校、地面停
區位 車場及中低承載路面(但應避免設於地下
水供作飲用水之地區及坡地陡區)。
不適用於高落塵量(15 t/km
阻塞物
2 /月)、大量
鬆散砂土區,及落葉、花果量高之地區,
若採用則需常清洗維護。
地下狀況
以無八大管線及地下結構物為佳(考量施
工便利性)。
使用原則
人行為主,不適用停放重型車輛之地區,
如捷運站旁。

4.4.1.3 道路標線及標誌
4-87
四、提昇既有市區道路品質研究
標線與標誌同樣具有幫助用路人了解道路狀況以確保安全的功能;標線
乃以線條、圖案、文字及顏色等,以不易脫落之油漆或其他合宜材料塗刷或
嵌入於路面或路緣之上,標誌則立於道路之側以符號、圖畫或簡明文字。交
通號誌為電力驅動之電子裝置,於交叉路口或其他必要地點以紅、黃、綠三
色燈號,用以管制、指揮或警告用路人,使交通流導入一定之規律與秩序,
從而增加交通安全減少交通事故。設置良善的標線、標誌與號誌可以明確的
導引用路人使用路品質順暢,對於道路使用品質的提升有其顯著成效。
道路標線首重指示明確,錯誤的指示將造成嚴重的後果,2005 年間台北
市南京東路 5 段 395 號前方,因為標線由直行箭頭誤標為直行兼可以左轉的
指示箭頭導致多起車禍,甚至於 9 月造成用路人依標線誤闖迴轉道導致車禍
傷害而成為植物人。同樣的問題亦出現在標誌、號誌,除了設立的正確性外,
設置位置的適當性也同樣重要,設置位置當使用路人於需注意路段前有充分
反應時間,並避免視覺上的阻礙,如行道樹遮蔽。
標線與標誌、號誌最大的不同在於標線直接路面進行指示,自 1920 年代
道路上開始劃設標線起,標線的存在被道路工程人員們公認是最有效的道路
安全基材,良好的道路標線,能幫助駕駛人清楚的掌握正確而安全之進行方
向,但是近年來專家們發現,在雨天及夜間的時候,交通意外發生頻率較一
般為高,經過追蹤調查後得到的結論之一是因為傳統的道路標線經輪胎長期
磨損後,產生剝落、摩擦性及反光效果降低,以致對於維護行車、行人安全
的效用大打折扣。
為了用路人的安全,道路標線開始藉助添加具有一定硬度標準以上之微
粒材料,以達到道路標線抗滑的要求,而此種方式也是專業的公路工程人員
們一致認為對路面標線安全性改善有效且最簡易的方法。
而目前最普遍的做法是使用玻璃顆粒,但因其會造成光線的折射,分散
駕駛人的注意力,而且耐磨性並不高,經過汽車高速行駛摩損一段時間後,

4-88
四、提昇既有市區道路品質研究
仍會造成標線抗滑度大幅下降,使原本在維護人車安全的標線,在雨天卻成
為人車摔倒、打滑的隱形陷阱。為解決道路標線不易乾燥、容易剝落、線體
表面過於光滑等缺點與問題,各式防滑標線因應而生。臺北市交通管制工程
處為提高目前標線摩擦力,減少雨天機車易打滑問題,已於基隆路信義路等
四處路口進行試繪防滑標線,俾以評估新型標線效果,作為未來施政參考。
除了常見的標線外,由於新材料的研發使得瀝青混凝土鋪面除了黑色外
能有其他選擇,應用彩色瀝青混鋪面可以顏色直接區分特殊車道,如待轉專
用車道、自行車專用道等,提供用路人更明顯的標示並豐富市區道路的景觀。
彩色瀝青混凝土鋪面目前有不同形式,除了直接利用染色方式創造出純粹的
彩色瀝青混凝土外,目前尚有以塗料披附於既有路面的路面塗妝施工方式,
後者又以披附方式區分為刮板式與噴射式,不論採用何種披附方式路面塗妝
成本都較彩色瀝青混凝土低廉。日本廣泛利用路面塗妝施工方式為道路進行
區分並警示功用,在採用噴射式塗妝時以其塗料性質可以達到抗滑的效果。
依據廠商所提供之資料,防滑標線、路面塗妝和一般熱融路線漆之比較如表
4.46,可見其較佳之工程性能。
表 4.46 防滑標線、路面塗妝之性能比較【19】
項目
熱融路線漆
(CNS 13332 第三種)
防滑標線 路面塗妝
施工溫度( ℃ )
170~210 180~200 170~210
塗膜厚度(mm) 1.5~2.0 1.5~2.0 1.7~2.2
抗滑值(施工一週內) 未設規範 >60 BPN >80 BPN
抗滑值(施工 13 個月內) 未設規範 >55 BPN >65 BPN
比重 >1.6 200 mg 45 mg 40 mg

4.4.2 高性能透水綠建材
4-89
四、提昇既有市區道路品質研究
隨著都市不斷地發展、道路不斷地新闢,建築物不斷地新建,雖帶給人
們便利的生活,卻忽略在興建過程所造成環境破壞、廢棄物衍生的問題及後
續維護管理工作,已逐漸使得我們以往高優質的生活環境改變,現今我們所
面對的環境是全球氣候變遷、都市的熱島效應、廢棄物不斷產出及隨時隨地
面臨的缺水問題。政府為改善目前環境問題開始推動「綠建築」制度,並積
極建立綠建築九大評估指標,順利推動「綠建築標章」制度,從鼓勵公私有
建築申請標章,到行政院即將予以法制化,成為普遍性的建築常規,已經確
立台灣與國際建築環保趨勢接軌的方向,若建材也能跟著「綠化」,更能收相
得益彰之效。
自 1988 年第一屆國際材料科學研究會提出「綠色建材」概念,且為追求
人類生計與環境生態均衡共存及最終達成地球環境之永續發展,綠建材成為
營建材料的一致追求目標,整合國外相關綠建材制度與國內綠建築九大指標
可歸納四個方向,如圖 4.40 所示。

四、提昇既有市區道路品質研究
4-90
圖 4.40 綠建材架構圖【21】
高性能透水綠建材係將孔隙率高、透水性良好之材料運用於鋪面面層與
基底層,或作為滲透排水溝、滲透陰井及滲透排水管等設施之材料,使雨水
通過此具滲透性之人工介質或設施滲入土壤,具有使雨水還原於大地之性
能,提高基地保水能力,減少水患發生機率,並紓緩都市熱島效應,這些都
是高性能透水綠建材之新價值所在。
高性能
材
料
特
殊
性
能
病
毒
、
毒
素
、
細
菌
粉
塵
TVOC
、
甲
醛
、
臭
味
綠建材分類
再生
生態
健康
CO 2指
標
污
水
垃
圾
改
善
指
標
基
地
保
水
指
標
廢
棄
物
減
量
指
標
日
常
節
能
指
標
水
資
源
指
標
生
物
多
樣
性
指
標
綠
化
量
指
標
室
內
環
境
指
標
材
料
基
本
性
能
廢
棄
物
減
量
Reduce
再
利
用
Reuse
再
循
環
Recycle
使
用
本
土
材
料
抑
制
溫
室
效
應
化學 物理 生態

4.4.3 高性能材料探討
4-91
四、提昇既有市區道路品質研究
傳統道路材料令用路人所詬病的問題主要為道路積水、濕滑及強度不
足,因此在市區道路的透(排)水性與抗滑程度為既有材料性能不足處,可考
慮研發高性能材料。道路積水容易導致前方車輛車行濺起水霧影響後方車輛
之視線,又積水可能造成車輪的水滑現象,這些都造成雨天行車安全的疑慮,
在常見之瀝青混凝土鋪面中為改善水對用路人的影響採用開放級配,以足夠
的孔隙使一般瀝青混凝土具有排水功能,當屬高性能排水材料;排水性瀝青
主要目的在於提高用路人之安全性及舒適性,具有以下之特點:
1.防止道路鋪面積水及駕駛人因前車輪胎掀起水霧,造成視線不良。
2.增加路面摩擦力,降低雨天車輛打滑。
3.可減少車輛行進時所引致之噪音。
4.增加雨夜路面標線之能見度。
5.降低夜間或雨天時行車中頭燈產生之鋪面反光現象。
6.緩和霧氣現象,提高服務水準。
市區道路包含車行道路、人行道路與相關附屬設施,道路規劃除了考量
行車舒適外,人亦是重要考量因子,建立以人為先的交通環境,使行人擁有
更舒適自在的行走空間,人行道鋪面與相關設施之透排水鋪面亦為研究重
點,常見之透排水鋪面形式如表 4.47。欲進行高性能材料應用於市區道路之
研究,先以蒐集可用之高性能材料為第一步驟,以供後續比較評估之依據。

表 4.47 常用之透水舖面型式
圖例 概述
多孔性瀝清混凝土
常使用於中低承載道
路,如社區步道、腳踏
車道等。特性為透水性
強、排水快等特點。若
底層不透水,則為排水
性路面。
透水性混凝土
使用於載重較小的區
域,如人行道、行人廣
場以及停車場舖面等。
廣泛應用於道路之透水
層等工程上。若底層不
透水,則為排水性路面。
4-92
四、提昇既有市區道路品質研究
透水性
面層 底層
連鎖磚
主要用於廣場、停車場
等,透水效能依靠磚塊
間之細縫。
植草磚
主要用於停車場,細縫
間植草,透水效能依靠
磚塊間之細縫,具有處
理污染物功能。
礫石舖面
由礫石、碎石舖設而
成,透水性強、結構強
度較低。在非點源最佳
控制策略中(BMPs)歸
類為乾式滯留池,具有
滯洪效果,削減非點源
之污染量效能。
植草舖面
由軟底土壤植草而成,
透水性及保水性強,結
構強度低。在非點源最
佳控制策略中(BMPs)
可視為為草帶草溝舖
面,具有滯洪效果,削
減非點源之污染量效
能。

4-93
四、提昇既有市區道路品質研究
人行道透(排)水性主要以透水性混凝土、連鎖磚、透水磚為應用材料,
典型之透排水人行道斷面設計見圖 4.41,由於設計時需考量全斷面之透排水
性能,車道部分可採日本透水性鋪面之斷面(如圖 4.42 及 4.43)。
透水鋪面由於可減少鋪面表面之水體,降低水對摩擦力之影響,同時可
利用產品表面及材料紋理的改善增進抗滑能力,以提高安全性。
透水人行道
單位:公分
透水磚 透水砂漿或砂 透水級配 路基
圖 4.41 典型透排水人行道斷面
6
6
30

圖 4.42 日本透水性車道鋪面斷面(滲透型)
圖 4.43 日本排水性車道鋪面斷面(滯留型)
4-94
四、提昇既有市區道路品質研究
一般鋪面依其功能可分為面層與基底層兩部份;面層功能大多著重於摩
擦性,即為增加鋪面與使用標的之摩擦力避免打華並提供使用者舒適平整面
及視覺上美觀;而基底層則是由砂石、級配、混凝土等構成,使荷重能均勻
傳遞至路基土壤,表 4.48 為透水鋪面之評估項目。
集水井
流出

表 4.48 常用之單元磚透水舖面型式【49】
4-95
四、提昇既有市區道路品質研究
評估類別 評估項目 試驗項目 評估基準值
透水性 滲透係數(k) K≧10 -2 cm/s
鋪面透水性
與保水性
鋪面本身之
保水性
鋪面系統之
保水性
孔隙率(n)
鋪面積水
n≧ 15%
採 5 年重現期距延時為 60min 的
降雨強度下不產生積水之鋪面
鋪面材料耐
久性
吸水率
耐磨性能
氯離子含量
吸水率
洛杉磯磨耗率
氯離子含量
吸水率 ≦ 10%
洛杉磯磨耗率 ≦ 50%
氯離子含量 ≦ 0.4%
A 級 280kg/cm
抗壓強度 抗壓強度
2 以上(重型車道)
B 級 245kg/cm 2 以上(中型車道)
C 級 175kg/cm 2 鋪面安全性
以上(輕型車道)
A 級 70kg/cm
抗彎強度 抗彎強度
2 以上(重型車道)
B 級 60kg/cm 2 以上(中型車道)
C 級 45kg/cm 2 以上(輕型車道)
一、鋪面透水性與保水性之確保
1. 透水性
鋪面之孔隙為透水鋪面之透水介質,亦為透水鋪面之保水空間,因此鋪
面之孔隙大小將左右鋪面之保水能力,由於基地土壤層之滲透率將隨降雨時
間而衰減,因此當土壤層之滲透速率小於降雨強度時,鋪面之孔隙將為雨水
暫存之空間,而一般之優良級配礫石其滲透係數k值約為
10 -2 cm/s,而為確保鋪面透水性之要求,因此透水鋪面之滲透係數 k 值建議為
10 -2 cm/s,並以此值為高性能透水綠建材之評估基準。本標章依中國國家標準
CNS 13298「地工織物正向透水率試驗法」之定水頭試驗量測原理,求取透
水磚之正向透水率(cm/s)。
2. 鋪面本身之保水性
參考歐美各國對透水鋪面孔隙率之要求,選定鋪面之孔隙率 ≧ 15% 作為
本標章之標準,以瞭解透水鋪面本身之保水性。

3. 鋪面系統之保水性
4-96
四、提昇既有市區道路品質研究
為確保鋪面整體系統(鋪面+底層+回填層)之保水性能,可依據各種鋪面
之選用工法鋪設透水鋪面系統,並進行動態降雨模擬試驗,以瞭解透水鋪面
系統整體之保水性。由於目前我國大部分都會區的都市排水系統設計,均採
5 年重現期距延時為 60 分鐘的降雨強度,故為確保人行道在此降雨下之安全
與保水性能,故以此降雨下不產生積水之鋪面,為高性能透水綠建材之評估
基準。
二、鋪面材料耐久性之確保
1.鋪面材料吸水率
鋪面材料之吸水率 ≦ 10% 為試驗基準,以 CNS 487 之規範進行試驗。
2.鋪面材料耐磨性能
鋪面材料耐磨性能以洛杉磯磨耗率 ≦ 50% 為試驗基準,依據 CNS 490 之規
範進行試驗。
3.鋪面材料氯離子含量
參考國內外相關文獻,氯離子含量需 ≦ 0.4% 。
三、鋪面安全性之確保
1.抗壓強度
依抗壓能力分級,A 級為 280 kgf/cm 2 以上(適用於重型車道用);B 級為 245
kgf/cm 2 以上(適用於中小型車道用);C 級為 175 kgf/cm 2 以上(適用於自行車及
人行道)。並依 CNS 1232 規範進行試驗。
2.抗彎強度
依抗彎能力分級,A 級為 70 kgf/cm 2 以上(適用於重型車道用);B 級為 60
kgf/cm 2 以上(適用於中小型車道用);C 級為 kgf/cm 2 以上(適用於自行車及人
行道),並依 CNS 1233 規範進行試驗。

4.4.4 高性能材料評比
4.4.4.1 評比項目與方法
4-97
四、提昇既有市區道路品質研究
高性能材料的評估除性能改進後的價值,同時需要符合一般材料要求規
範,且成本要能符合一般工程預算。透水性高性能材料除了鋪面形式外,如
採用不同透水材料也會影響其工作效益,以透水磚為例,不同廠商所推出之
透水磚具有不同的抗壓強度、透水、抗滑能力,甚至有附加性能的差異,如
資源利用、夜光警示,因此對於眾多的高性能材料在選擇上當規定其參考依
據,本研究將依高性能材料之性質擬訂適合市區道路之選用建議,並回饋至
市區道路設計層面。
本研究對於高性能材料之評比主要以透水與抗滑為兩大項目,期試驗方
法、設備、步驟及計算如下:
一、 室內透水試驗
此試驗目的,在於評估高興能透水材料之透水性,一般以透水係數表示,
其室內試驗求得之成效與現地試驗值做一比較。
1. 試驗方法:依據 Darcy 公式[V=Q/A=k×(水頭差)/L],採用日本道路協
會「鋪裝試驗法便覽」建議之定水頭滲透試驗裝置進行試驗。
2. 試驗設備:如圖 4.44 所示,包括 20 cm×20 cm,高約 15 cm,上端具
備溢流口之透水圓筒及壓克力製水槽。

3. 試驗步驟:
圖 4.44 實驗室定水頭實驗
4-98
四、提昇既有市區道路品質研究
A. 利用防水膠帶及塗抹凡士林將試體表面整個包裹住,置於透水試驗
儀內,並將透水儀上下兩層鎖緊,避免水由側面通過,影響試驗準
確性。
B. 試驗時由透水儀上方緩緩注水,使水能自透水圓筒上方通過試體,
並流出水槽,保持一定水位(5 ㎝)後,由水槽中之排水口排水。
C. 等水槽排出水量穩定時,以碼錶測一定時間內流出之水量。
D. 量測水槽中之溫度
4. 計算:
溫度 T ( ℃ ) 之滲透係數 KT(cm/sec)=
×
A
式中: L=試體厚度(cm) A=試體截面積(cm 2 )
L
H
Q
( t1
− t2
H=水頭高(cm) Q=由 t1 至 t2 的水量(cm 3 )
t1=開始時間(sec) t2=結束時間(sec)
)

4-99
四、提昇既有市區道路品質研究
溫度 15℃之滲透係數 K15可由上述公式及表 4.49 所示溫度 T℃時 水
之黏度修正係數 μT/μ15 求得:
μT 溫度 15℃之滲透係數 K15= KT×
μ15
表 4.49 溫度 T ( ℃ ) 透水係數之補正係數 μT/μ15
T ( ℃ ) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1.567 1.513 1.460 1.414 1.369 1.327 1.286 1.248 1.211 1.177
10 1.144 1.113 1.082 1.053 1.026 1.000 0.975 0.950 0.926 0.903
20 0.881 0.859 0.839 0.819 0.800 0.782 0.764 0.747 0.730 0.714
30 0.669 0.684 0.670 0.656 0.643 0.630 0.617 0.604 0.593 0.582
40 0.571 0.561 0.550 0.540 0.531 0.521 0.513 0.504 0.496 0.417
50 0.479 0.472 0.465 0.458 0.450 0.443 0.436 0.430 0.423 0.417
二、 現地透水試驗
於現地評估評估高性能材料之透水能力,從鋪面 177cm 2 左右之表面測定
鋪面體內 400 ml 水流下之時間,換算成 15 sec 流下之水量為透水量(ml/15
sec)。
1. 試驗方法:依據日本道路協會「鋪裝試驗法便覽」
2. 試驗設備:現地透水儀,如圖 4.45 所示,包含內徑約 5 cm,高約 34
cm,可承接 400 ml 以上水量之壓克力製透明量筒、5 kg 重環狀加重
塊,內徑 0.8 cm 之導水銅管,6 inΦ 止水套環。

3. 試驗步驟:
A. 清除鋪面上之雜物。
圖 4.45 現地透水實驗
4-100
四、提昇既有市區道路品質研究
B. 將揉成直徑約 1 cm 之油狀黏土貼在儀器底板下,並將透水儀壓至
試驗位置,底板上放置重塊。
C. 圓筒內加水至筒內水量超過 400 ml 水位位置 X1。
D. 打開閥門,用碼錶記錄筒內水位 X1 降至 100 ml 水位 X2 之時間。
E. 重複三次,每次量測時間間隔 1~2 min。
4. 計算:
400ml
透水量(ml/15sec)= × 15
T
式中:T=筒內水位從 X1 降至 X2 之時間(sec)

三、 抗滑試驗
4-101
四、提昇既有市區道路品質研究
本儀器為一種手提式英式擺錘摩擦試驗儀,可用於室內或現地測試,為
英國道路研究室(Road Research Laboratory)所發展。係利用運動能量不變定律
之原理於路面,以測定路面之相對摩擦係數,其原理為利用擺臂上之橡皮滑
板與路面之摩擦,以測定路面面層之防滑性質,其所得者為橡膠試體與路面
之相對摩擦係數。
1. 試驗方法:ASTM E303(大英鐘擺試驗儀量測表面摩擦性質試驗法)
2. 試驗設備:摩擦試驗儀,如圖 4.46 所示,具三支點基座,基座中央
有垂直桿並裝有 90 度扇型刻度盤,以 BPN 為刻度,範圍從 0 至 140,
桿頂為一水平向轉軸,擺錘依此軸旋轉,轉軸高度可調整及鎖定。垂
直桿右側附一水平架可暫時鎖住擺錘,按下固定鈕後擺錘會脫離且往
左側自由下襬,擺錘下裝有可更換之標準橡皮墊。摩擦長度規為塑膠
尺(如圖 4.47 所示),具相距 124~127 mm 之兩刻度,供校準橡皮墊擦
過試驗面之長度用。
圖 4.46 英式擺錘摩擦儀

3. 試驗步驟:
A. 清除鋪面上之雜物。
圖 4.47 摩擦尺
4-102
四、提昇既有市區道路品質研究
B. 將儀器架設至試驗位置,以基座之三只旋鈕配合水準氣泡調整水
平。
C. 儀器歸零:
Ⅰ . 以直桿兩側之旋鈕上升儀器,使擺錘下擺時不會與試驗面碰觸,
轉動背面旋鈕固定之。
Ⅱ . 使擺錘自由下擺,反時鐘旋轉指針,使其正好觸及擺錘之調整螺
絲。
Ⅲ . 將擺錘右舉使之被右側支架上之卡榫鎖住。
Ⅳ . 按下卡榫上之按鈕鬆開擺錘,擺錘左擺並帶動指針到最高點再回
擺,用手適時按住擺錘以免再觸動指針,讀取指針讀數。
Ⅴ . 若讀數不為 0。應以轉軸上調整螺帽調整指針之鬆緊,重複試至讀
數恰為 0。

4-103
四、提昇既有市區道路品質研究
D. 以直桿兩側之旋鈕上下調整儀器高度,並配合摩擦長度規之協助,
使擺錘擦過試驗面之長度合於 124~127 mm 之規定,轉動背面旋鈕固
定。
E. 噴水濕潤試驗面,以儀器試擺一次,但不記錄。
F. 重複試驗 5 次,每次試驗後均再濕潤表面,分別記錄指針讀數
(R1~R5)。
G. 量測並記錄路面溫度。
4. 計算:
摩擦係數與抗滑值之關係:
溫度修正
四、 孔隙率試驗
R 1 + R2
+ R3
+ R4
+ R
大英中擺數(BPN)=
5
C=試驗 5 次之讀數
R20=300kμ/(3+μ)
式中: R20=修正為 20℃之抗滑值
5
μ=摩擦係數
k=常數,約 1.08~1.13,通常用 1.1
R20=-0.0071t 2 +0.93t-15.79+Ct
式中: R20=修正為 20℃之抗滑值
Ct=試驗面溫度為時所測之抗滑值
t=試驗面溫度
本試驗目的在測定透水性混凝土孔隙率,以了解是否符合高性能透水綠
建材規範
1.試驗方法:依據「日本混凝土協會生態混凝土科技研究委員會」規範。
2.試驗設備:如圖 4.48 所示,為測水中重之磅秤,磅秤左側掛載億圓桶,

3.試驗步驟:
4-104
四、提昇既有市區道路品質研究
其內放入一鐵網桶,而右側則為法碼可左右移動,使磅秤
達一平衡狀態。
A:將試體浸入 20℃之水中,24 小時候,量測試體於水中重,此重量紀
錄為 W1。
B:再將試體放置於室溫 20℃,相對濕度 60%之場所。放置 24 小時候,
4.計算:
量測試體於空氣中重,此重量計錄為 W2。
孔隙率=(1-( W2- W1)/V)×100%
式中: V =透水磚之體積
圖 4.48 磅秤

4.4.4.2 評比結果
4-105
四、提昇既有市區道路品質研究
國內高性能透水綠建材廠商包含台富、有孛、全勝興、艾美、冠軍、和
成及天九等,因產品取得問題,故本研究先收集國內五家不同廠牌、材質之
透水磚如圖 4.49~4.53 所示,經本團隊進行相關試驗,如表 4.50、4.51、4.52
及 4.53 所示。由圖 4.54 及 4.55 得知此五家之抗壓強度皆符合 A 級鋪面規範
(280kg/cm 2 ),其透水係數均大於 0.01cm/sec 且將抗壓強度及透水係數作交叉
比對得知強度高者,透水係數則低;由圖 4.56 得知台富製透水磚表面較為光
滑,因此 BPN 值較低,其餘各家因表面較為粗造,因而 BPN 均大於 60 以上,
此外目前國內對於人行道磚之抗滑值並無規範,只針對透水磚之耐久性(洛杉
磯磨損率 ≦ 50%) ,因此本研究參考日本規範「舖裝設計施工指針(2006)」之
標準值(如表 4.18)得知,此五家之透水磚均符合日本規範。由表 4.54 及圖 5.57
得知各家孔隙率均大於 15%,鑑此若鋪設 100 m×100 m×0.06 m 之透水磚人行
道,對於舖面之保水量(90m 3 )、降低都市熱島效應及環境友善幫助甚大。
圖 4.49 台富製透水磚

圖 4.50 艾美製透水磚
圖 4.51 友孛製透水磚
4-106
四、提昇既有市區道路品質研究

圖 4.52 和成製透水磚
圖 4.53 天九製透水磚
4-107
四、提昇既有市區道路品質研究

水泥透水磚
(台富)
洗石子透水磚
(艾美)
玻璃、陶瓷透
水磚
(友孛)
陶瓷透水磚
(和成)
玻璃透水磚
(天九)
表 4.50 透水磚之抗壓強度試驗結果
4-108
四、提昇既有市區道路品質研究
抗壓強度(kgf/cm 2 ) 平均值(kgf/cm 2 ) 再生才添加量(%)
428.25
432.68
389.22
405.75
385.21
525.18
538.39
574.86
586.46
560.28
324.44
359.31
325.21
356.83
312.58
312.89
320.46
342.28
336.49
325.38
391.95
369.33
384.03
420.46
436.57
408.22 -----
557.03 -----
335.67
玻璃 50 以上
陶瓷 50 以上
327.50 陶瓷 85 以上
400.47 玻璃 80 以上

水泥透水磚
(台富)
洗石子透水磚
(艾美)
玻璃、陶瓷透
水磚
(友孛)
陶瓷透水磚
(和成)
玻璃透水磚
(天九)
表 4.51 透水磚之透水係數試驗結果
透水係數(cm/s) 平均值(cm/s)
2.86×10 -1
3.25×10 -1
4.12×10 -1
3.58×10 -1
3.64×10 -1
3.92×10 -1
3.71×10 -1
3.85×10 -1
2.87×10 -1
3.61×10 -1
3.35×10 -1
3.21×10 -1
5.45×10 -1
4.65×10 -1
4.66×10 -1
6.58×10 -1
6.45×10 -1
7.54×10 -1
6.62×10 -1
7.25×10 -1
2.61×10 -1
3.25×10 -1
4.16×10 -1
3.30×10 -1
5.24×10 -1
4-109
3.49×10 -1
3.59×10 -1
4.26×10 -1
6.89×10 -1
3.71×10 -1
四、提昇既有市區道路品質研究

水泥透水磚
(台富)
洗石子透水磚
(艾美)
玻璃、陶瓷透
水磚
(友孛)
陶瓷透水磚
(和成)
玻璃透水磚
(天九)
表 4.52 透水磚之抗滑值試驗結果
4-110
四、提昇既有市區道路品質研究
抗滑值 平均值 C20(BPN) 路面溫度
( ℃ )
46
47
49
49
50
57
56
57
58
60
74
76
75
73
73
80
78
79
80
76
61
60
65
63
65
48 51 25
58 61 26
74 78 25.5
79 82 25.5
63 66 26

水泥透水磚
(台富)
洗石子透水磚
(艾美)
玻璃、陶瓷透
水磚
(友孛)
陶瓷透水磚
(和成)
玻璃透水磚
(天九)
表 4.53 透水磚之孔隙率試驗結果
孔隙率(%) 平均值(%)
14.8
15.2
16.8
16.4
15.2
15.2
14.4
15.8
15.4
15.0
18.2
17.6
18.2
20.2
18.6
20.0
22.1
18.5
19.6
19.2
17.5
18.2
16.8
17.4
18.1
4-111
15.7
15.1
18.6
19.9
17.6
四、提昇既有市區道路品質研究

抗壓強度(kg/cm 2 )
透水係數(cm/sec)
600
500
400
300
200
100
0
廠商
0.8
0.6
0.4
0.2
0
廠商
4-112
四、提昇既有市區道路品質研究
台富 艾美 友孛 和成 天九
圖 4.54 各家抗壓強度比較圖
台富 艾美 友孛 和成 天九
圖 4.55 各家透水係數比較圖

抗滑值(BPN)
100
80
60
40
20
0
廠商
4-113
四、提昇既有市區道路品質研究
台富 艾美 友孛 和成 天九
圖 4.56 各家抗滑值比較圖
表 4.54 日本透水性鋪面之性能規範值
性能 性能指標 目標值
抗滑性能 抗滑值 BPN ≧ 40
滲透性能 滲透係數 ≧ 300 ml/15sec
孔隙率(%)
25
20
15
10
5
0
廠商
台富 艾美 友孛 和成 天九
圖 4.57 各家孔隙率比較圖

4-114
四、提昇既有市區道路品質研究
本研究另行設計透水混凝土添加焚化爐底渣比例從 0%、10%、20%、
30%、40%及 50%,實驗結果如表 4.55 及圖 4.58~61 所示,並進行變異數分
析,探討添加不同比例之底渣對於透水性混凝土之影響程度,如表 4.56~59
所示,分別為單位重、孔隙率、透水率及抗壓強度之變異數分析。
表 4.55 底渣透水性混凝土試驗結果【25】
抗壓強度(kg/㎝ 2 試驗項目
組別
單位重
(kg/m
)
3 )
孔隙率(%)
透水率
(cm/sec) 7 天齡期 28 天齡期
І-0 2185 17.62 1.02×10 -1 210 288
І -10 2163 15.02 6.81×10 -2 159 210
І -20 2149 12.24 5.84×10 -2 127 189
І -30 2120 10.06 4.25×10 -2 114 180
І -40 2097 10.36 4.22×10 -2 118 175
І -50 2046 9.28 2.07×10 -2 105 166
註:0~50 表添加底渣百分比
單位重(kg/m 3 )
2250
2200
2150
2100
2050
2000
1950
y = -26.343x + 2218.9
R 2 = 0.9598
І -0 І -10 І -20 І -30 І -40 І -50 組別
圖 4.58 底渣透水性混凝土單位重【25】

孔隙率(%)
表 4.56 底渣透水性混凝土單位重變異數分析【25】
4-115
四、提昇既有市區道路品質研究
變源 SS 自由度 MS F P 值 臨界值
組間 19391667 6 3231945 6700.314 7.5E-43 2.445259
組內 13506 28 482.3571
總和 19405173 34
20
15
10
5
0
y = -1.6531x + 18.216
R 2 = 0.8939
І -0 І -10 І -20 І -30 І -40 І -50 組別
圖 4.59 底渣透水性混凝土孔隙率【25】
表 4.57 底渣透水性混凝土孔隙率變異數分析【25】
變源 SS 自由度 MS F P 值 臨界值
組間 648.6297 6 108.105 186.9912 2.95E-21 2.445259
組內 16.1876 28 0.578129
總和 664.8173 34

透水率(cm/sec)
抗壓強度(kg/cm 2 )
0.12
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
0
4-116
四、提昇既有市區道路品質研究
y = -0.0143x + 0.1058
R 2 = 0.9187
І -0 І -10 І -20 І -30 І -40 І -50 組別
圖 4.60 底渣透水性混凝土透水率【25】
表 4.58 底渣透水性混凝土透水率變異數分析【25】
變源 SS 自由度 MS F P 值 臨界值
組間 37.17238 6 6.195397 17.34467 2.86E-08 2.445259
組內 10.00141 28 0.357193
總和 47.17379 34
350
300
250
200
150
100
50
0
y = -20.686x + 273.73
R 2 = 0.7388
І -0 І -10 І -20 І -30 І -40 І -50 組別
圖 4.61 底渣透水性混凝土抗壓強度【25】

4-117
四、提昇既有市區道路品質研究
表 4.59 底渣透水性混凝土抗壓強度變異數分析【25】
變源 SS 自由度 MS F P 值 臨界值
組間 219260 6 36543.33 331.7812 1.14E-24 2.445259
組內 3084 28 110.1429
總和 222344 34
經由上述變異數分析,其底渣透水性混凝土物理性質(單位重、孔隙率、
透水率及抗壓強度)之 P 值皆恆小於 0.05,顯示在 95%的信心水準,添加不同
比例之底渣對於各項物理性質有顯著之影響,針對單位重而言,每添加 10%
底渣量將減輕 0.7~1.9%;針對孔隙率而言,每添加 10%底渣量,孔隙率降低
3.9~19.5%;針對透水率而言,每添加 10%底渣量,透水率減少 8.2~42.2%;
針對抗壓強度而言,每添加 10%底渣量,抗壓強度下降 1.1~18.7%。

4.5 市區道路品質改善量化績效指標之建立
4-118
四、提昇既有市區道路品質研究
台灣漸邁入已開發國家之林,市區道路的新建已告一段落,目前市區道
路主管機關主要工作在於市區道路之養護。市區道路於開放交通後所能提供
之服務水準隨時間而逐步下滑,當道路不堪使用時,勢必需要養護工程的介
入,然而養護工程將直接衝擊交通狀況,受用路人之需要養護工程所能封閉
交通之時間有限,因此在趕工的狀況下,道路維修後的品質往往不及於原來
道路之服務品質,最直接表現出的即是道路不平整和耐久性不佳,耐久性不
佳所帶來的頻繁性養護工作將影響交通及並增加廢棄物、耗用資源等。
有鑑於此,政府交通相關單位本身或委託學術單位持續進行相關研究。
市區道路及人行道不平整之研究,首從不平整狀況之調查,並將調查結果加
以分析藉以了解不平整之原因,而回饋至路面養護管理作業改善、規劃設計
方法調整,此外也進行綠建築中的基地保水、廢棄物減量及水資源等方向之
研究,以達到都市水環境之改善、微氣候之調節及環保等,以提昇市區道路
及人行道之優質化。
交通運輸是經濟發展的動脈,道路服務水準直接影響到車輛之運輸效
率、油耗、安全和車輛折損,若能提升優質化的道路可增加用路人舒適度、
降低維修成本,同時兼具美觀、環保,亦是一個成為世界先進都市之表徵。
另外,傳統道路為一不透水鋪面,亦由於所佔都市面積之較高,因此為熱島
效應元兇之一。因此本研究建立 4 個指標項目(平坦度、透水與降溫、抗滑及
資源再利用),作為都市道路品質改善績效,以期提升用路人之安全舒適及友
善都市環境【22、29】。

4.5.1 績效指標定義
4-119
四、提昇既有市區道路品質研究
績效指標是衡量達成公共建設的政策目標之標準,藉以顯示該狀況之水
準,其評估之標準因量測的目的、對象、時機、性質之不同而有所差異。
績效(Performance)之定義一般學者認為應該是有關表現、執行、完成、
實踐等的活動,內容應包含三種:效能、效率及組織成員的滿意度;但有學
者則認為效能的範圍較大,它包括了生產力及獲利力。而就管理學的觀點,
效率與效能都是績效的表現,效率(efficiency)為將既定的生產資源有效的利
用,使其產出為最大,此即為投入與產出的關係,並追求使用成本的最低;
效能(effectiveness)指預設目標達成的程度。
4.5.2 績效指標項目
道路是點與點的連接線,以往除具有運輸的功能外,就不再有其他的功
能;到今日,永續發展的概念,已廣泛的運用在各個領域,道路以前所具備
的功能在這個概念下,逐漸發展出道路景觀與人行步道,更符合以「人」為
本的設計目標、永續發展的核心價值。在挑戰 2008 水與綠建設計畫中,有關
於道路的設計規範,雖然已訂定許多規範與設計方法供業界依循參考,仍無
法有更具體、更明確訂定出方法。
有鑑於此,本研究為營造優質、便捷、安全、永續發展及環境友善之市
區道路系統,建立四個績效指標項目,以達到減輕環境負荷、低資源耗費、
延長生命週期及追求人車共存,構築優質化、便利、安全及環保之綠色都市
交通網絡,營造永續發展之生活環境。
4.5.2.1 平坦度
依營建署統計,台北市於民國九十一年的總挖路數達到 6136 次(面積 13
萬平方公尺),路修經費達 11 億 4 千多萬元,高雄市挖路也達到了 4275 次(面

4-120
四、提昇既有市區道路品質研究
積 80 萬平方公尺),台中市挖路 3649 次(面積 204 萬平方公尺),經費更高達
57 億 4 千多萬元,另外根據台北市申挖核准件數統計民國九十二年核准 52621
件,九十三年為 4791 件,九十四年增為 7105 件,顯示台北市平均每天道路
挖掘案件超過十件,在修築道路過程中消耗許多社會資源及成本,並產生許
多的廢棄物與污染,形成自然資源成本的浪費,不只影響用路人舒適度,亦
嚴重影響人類生活環境。有鑑於此,針對提升既有市區道路基礎建設優質化
中,首從不平整狀況之調查,並將調查結果加以分析,藉以瞭解不平整之原
因,而回饋至路面養護管理作業改善、設計施工方法調整,以提升市區道路
之優質化並減少道路修築頻率。
以台北市政府工務局養護工程處研究顯示,交通量過大、氣候潮濕多雨、
人孔蓋過多及道路挖掘頻繁而修復工作未臻完善都會影響鋪面不平整。以下
將針對這四點做出說明。
一、交通量過大
國內市區道路鋪面多以瀝青混凝土鋪面為主,瀝青混凝土為一彈塑性
體,過大過頻繁的載重都會造成瀝青混凝土的變形。國內市區道路使用已達
飽和,而車輪胎壓多超出傳統的設計值,因此路面上鋪面的損壞,如裂縫、
車轍發生頻繁,除路面的使用壽齡縮短外,也影響到道路的平整度。
二、氣候潮濕多雨
台灣地處亞熱帶,夏季高溫多雨而冬季東北季風帶來豐沛的雨量,因此
台北的氣候潮濕多雨。鋪面容易因為雨水產生破壞,其中剛性鋪面容易因為
雨水產生唧水現象,造成基底層的傷害及路面的破裂;柔性鋪面則因為水侵
害的緣故,對瀝青混凝土造成剝脫現象,容易產生坑洞。不論是路面破裂或
路面坑洞,都會影響道路平整度,當用路人行駛過該鋪面時都會產生跳動,
以至於車輛失控。

三、人孔蓋過多
4-121
四、提昇既有市區道路品質研究
人孔蓋容易造成鋪面的高程不一而使路面不平整,根據台北市新工處的
統計,目前台北市總共有 29 萬個人孔蓋。其中,所屬台北市政府的人孔蓋有
4 萬 9072 個,台電有 2 萬 3359 個人孔蓋,中華電信有 5907 個,國防部參謀
本部資電作戰指揮部北部地區資電作戰大隊有 1392 個,瓦斯公司有 1014 個,
甚至還有無主的人孔蓋,眾多的人手孔造成孔蓋與路面產生高差,影響道路
鋪面平整度。
四、道路挖掘頻繁而修復工作未臻完善
道路挖掘後的修復工作面會影響道路的平整度。依據道路填補的作業流
程,修路面為開放交通後的壓實沈陷量要高於原始路面 6 mm,因此對用路人
而言回填的區域將造成車輛跳動;此外,新舊瀝青混凝土間的黏結不佳容易
有粒料分離的現象,進而發展成為坑洞,影響平整度。
目前國內相關單位道路規範都以平坦度標準差作為路面平坦度驗收方
式,道路平整度施工規範均以三米直規為檢測儀器沿平行於或垂直於路中心
線之方向檢測時,其任何一點高低差,檢視其面層、底層或結合層不得超過
其國內各機關規範值為原則,國內頒佈新工道路檢測規範主要為交通部「公
路工程施工規範」、交通部台灣區國道新建工程局與國道高速公路局「施工技
術規範」、交通部公路總局「公路工程施工說明書」、公共工程委員會編訂之
「公共工程施工綱要規範」及內政部營建署資料等五種,以下略述各規範之
相關規定。
一、「公路工程施工規範」
於熱拌瀝青混凝土路面完工後應具平順、緊密及均勻之表面。以三公尺
長之直規沿平行或垂直於路中心線之方向檢測時,其任何一點高低差,底層

4-122
四、提昇既有市區道路品質研究
或結合層不得超過±0.6 公分,一般公路之面層不得超過±0.6 公分,高速公路
之面層不得超過±0.3 公分。所有高低差超過上述規定部分,應由承包商改善
至合格為止。所有微小高凸處、接縫及蜂巢表面,均應以熱燙鈑燙平。上述
一切檢查及修正費用,均應由承包商全部負擔。
二、「國道高速公路施工技術規範」
瀝青混凝土路面,密級配或開放級配之路面經最後滾壓後,須用三公尺
長之直規,平行放於與路面中心線以及與中心線成直角之方向檢驗之。在三
公尺長直規之下路面之凹凸超過 3 公厘者,應立即予以整修,且於必要時,
其整個周圍路面應重加滾壓,其整修不可以加熱刮除方式處理,處理方式需
經工程司認可後為之。經壓實後之路面應平整,且路拱及坡度正確。多孔隙
或蜂巢樣地點應予整修。在最後滾壓完成後所遺留下之凹陷及其它有缺點地
區應依工程司指示予以修整,或拆除並重新鋪料滾壓,費用由承包商負擔。
三、「公路工程施工說明書」
瀝青混凝土路面分層鋪設時,於最後次一層以及最後一層鋪設完成後,
即應利用三米直規低平坦儀進行平坦度檢測,以每 200 公尺為一檢測單位,
每 1.5 公尺收集一點高低差,每連續 10 點為一組,每組之標準差不得大於±4
公釐。
平坦度檢測如遇到「不包括底層或原有路面整理之路面加封工程」、「無
法封閉交通之雙車道或單車道工程」或「豎曲線及平曲線範圍內不適合做平
坦度檢驗之路段」,可列為排除檢測區段。
四、「公共工程施工綱要規範」
對於瀝青混凝土鋪面及大粒料瀝青混凝土舖面有關平坦度之相關規定,
本規範要求完成後之路面應具平順、緊密及均勻之表面。以 3 m 長之直規沿

4-123
四、提昇既有市區道路品質研究
平行於,或垂直於路中心線之方向檢測時,其任何一點高低差,底層或結合
層不得超過±0.6 cm,平整度標準差(S)不得大於 0.26 cm;一般公路之面層不
得超過±0.6 cm,平整度標準差(S)不得大於 0.26 cm;高速公路之面層不得超
過±0.3 cm,平整度標準差(S)不得大於 0.24 cm。
五、根據內政部營建署「市區道路鋪路養護手冊」
在挖掘道路面層修復完工後,應進行平坦度、壓實度及厚度之檢驗,以
約 100 公尺為一檢驗單位,用三米直規或高低平坦儀,就平行於路線方向檢
驗其平坦度,平坦度標準差不得大於 10 mm,超過規定之部份應由承商改善
至合格為止。
在新建道路完成後之路面應具平順、緊密及均勻之表面。以 3 m 長之直
規沿平行於,或垂直於路中心線之方向檢測時,其任何一點高低差,底層或
結合層不得超過±0.6 cm,平整度標準差(S)不得大於 0.26 cm;一般公路之面
層不得超過±0.6 cm,平整度標準差(S)不得大於 0.26 cm;高速公路之面層不
得超過±0.3 cm,平整度標準差(S)不得大於 0.24 cm。所有高低差超過上述規
定部分,應由承包商改善至合格為止。所有微小高凸處、接縫及蜂巢表面,
均應以熱燙鈑燙平。
國內規範之度量儀器目前仍以三米直規為主,需考量未來度量儀器之自
動化、精度及適用性,依據上述國內各主管機關將其執行成果整理成國內平
坦度檢驗規範彙整表,詳表 4.60。

表 4.60 國內平坦度檢驗規範彙整表
4-124
四、提昇既有市區道路品質研究
頒訂單位 儀器 計算參數 分批方式 門檻值
公工程會 三米直規
內政部營建
署
三米直規
交通部 三米直規
一般公路
高速公路
道路修復
後
一般公路
高速公路
單點高低差 無 < 0.6cm
平整度標準差 無 S

4-125
四、提昇既有市區道路品質研究
表 4.61 市區道路原始平坦度 IRI 值大於 650cm/km 時之驗收評估標準
評估結果
道路等級
原始平坦度值 合格區 改正區 重做區
IRI>750 IRI≦450 450<
快速道路
650< IRI≦400
IRI≦500
400<
IRI≦750
IRI≦450
主、次要道路 IRI>750 IRI≦500 500<
道路寬度>20 公
IRI≦550
尺 650< IRI≦450 450<
IRI≦750
IRI≦500
一般次要道路 IRI>750 IRI≦500 500<
11 公尺750 IRI≦550 550<
8 公尺500
IRI>450
IRI>550
IRI>500
IRI>550
IRI>500
IRI>600
IRI>550
表 4.62 市區道路新工或原始平坦度 IRI 值小於 650cm/km 時之標準
道路等級
快速道路
評估結果
主、次要道路
道路寬度>20 公尺
一般次要道路
11 公尺

4-126
四、提昇既有市區道路品質研究
072 個,台電有 2 萬 3359 個人孔蓋,中華電信有 5907 個,國防部參謀本部
資電作戰指揮部北部地區資電作戰大隊有 1392 個,瓦斯公司有 1014 個,甚
至還有無主的人孔蓋,眾多的人手孔蓋對於路面平坦度有一定程度之影響。
人手孔蓋導致道路不平整之原因如下:
(一)管線單位埋設孔蓋工程時,所回填材料不妥或壓密不實,導致人孔
沈陷,造成孔蓋與路面產生凹陷高差;應慎選回填材料(如 CLSM),
並做好回填材料壓密,則可防止人孔產生沈陷,造成孔蓋與路面產
生高差,影響道路鋪面平坦度。
(二)埋設孔蓋預鑄塊工程時,埋設深度不確實,造成埋設孔蓋與道路不
齊平,導致部份孔蓋凹陷或凸出路面;在預鑄塊安裝時,首先檢查
埋設深度是否符合規定,應確實測量埋設深度,於孔蓋安裝後,孔
蓋頂面能與路面平齊,則免除孔蓋與道路產生高差。
(三)埋設孔蓋預鑄塊工程時,其固定人孔與蓋座之螺栓,未依規定鎖固
妥當,導致車輛行經孔蓋產生搖晃震動,造成孔蓋周邊材料破損凹
陷,孔蓋周邊的坑洞與道路不齊平;安裝孔蓋座時,應確實插裝接
於上鑄塊之預留螺栓,並以雙螺帽固定之,鎖固蓋座與人孔之螺栓,
避免空孔蓋緣石受車輛輾壓衝撞後鬆動破損。
(四)道路機關維護道路施工,刨除舊有鋪面材料,鋪設瀝青混凝土施工
時之厚度誤差,管線單位又未適時配合調整孔蓋高度,導致部份孔
蓋凹凸不平現象;道路機關維護道路施工,以孔蓋高程為依據恢復
原狀,則可確實做好道路齊平工作。
(五)目前台灣地區各級道路主管機關而言,大多數的養護策略為刨除加
鋪、直接加封與零星修補。因此選擇以刨除加鋪為維修之工法,且
除少數路面過高之路段,刨除厚度大於 5 公分,及少數路面過低之
路段,刨除厚度小於 5 公分外,大都採用刨除 5 公分加鋪 5 公分之
維修方式。若直接加封易使人孔與路面產生高差,隨著維修次數增

4-127
四、提昇既有市區道路品質研究
加而變大,對於鋪面平坦度影響非常大,更失去鋪面維修養護之意
義。若道路機關維護道路未刨除舊有鋪面,直接加封 5 公分厚的瀝
青混凝土,且管線單位未適時配合調升孔蓋高度,如此整修後,道
路上所有管線單位之孔蓋,被覆蓋 5 公分瀝青混凝土,導致道路非
常平坦的假象,經過一段時間後,管線單位保養時開啟孔蓋,或車
輛輾壓後,造成路面凹陷與孔蓋般大小面積,凹陷深 5 公分左右,
影響道路平坦度最為嚴重,所以道路機關維護道時,應刨除舊有路
面再鋪築瀝青混凝泥土鋪面,則可免除此項缺失。
人手孔導致鋪面不平整的主因由以上五點可以歸類為鋪面高程的差異與
人手孔周邊材料的破壞,因此調整人手孔蓋的高度及維護為避免人手孔影響
鋪面平整的當然工法,國外可見之調整孔蓋方式如下:
一、「早期傳統蓋座砌磚工法」
早期日本對孔蓋凹陷與道路不齊平問題,其處置方式,先將調升之孔蓋
周邊鋪面敲除,移開蓋座並清理乾淨,依所需升高之尺寸,於孔頸部上方砌
磚,然後將蓋座設置於所砌磚上方,並以混凝土保護蓋座及調整之磚塊,達
成孔蓋與道路齊平的目的。以砌磚塊於人孔蓋座下調升改善施工,此施工法
需專業砌磚技術,才能得到良好的施工品質,施工期問影響交通較長,混凝
土又須養護時間,且此無法承受重車輾壓等缺點,所以目前孔蓋升高已不適
用本工法。
二、「A、B 圈塊工法」
人孔埋設時於人孔頂板上,以 A、B 圈塊工法施作為人孔頸部,其處置
方式,清理完成後,首先於人孔頂版口塗環氧樹脂,依所需升高之尺寸,設
置 A、B 圈塊(ring block)及保護圈塊設置後,A 圈塊澆注水泥砂漿,以便

4-128
四、提昇既有市區道路品質研究
固結所設置之保護圈塊,保護圈塊(ring protecting block)設置後,安裝螺栓
並將 B 圈塊上澆注水泥砂漿,設置孔蓋座及邊緣混凝土塊(edge concrete
block),調整蓋座與 B 圈塊間之水泥砂漿厚度,邊緣混凝土塊與保護圈塊間
之縫隙以砂漿填滿,修飾後回填。要調降孔蓋頸部,則移除 B 圈塊及截去一
段保護圈塊則可。與早期傳統蓋座砌磚工法比較,節省人力且容易調整到與
路面齊平,修飾後回填可在孔頸部施工三小時內完成,施工所需時間縮短較
為迅速(如圖 4.62)。
三、「EPO 機械工法」
圖 4.62 A、B 圈塊工法【21】
本工法對於孔蓋凹陷與道路不齊平問題者,利用 EPO 機械工法,在人孔
蓋外緣切出圓形,再利用破斷器之頂端從蓋座底部頂起,連同被圓形切割器
割開的柏油塊與蓋座一併拖起,而後置於收集之卡車上,依整理過的開口置
放混凝土圈塊,以環氧樹脂混凝土作為蓋座高度之調整,設置孔蓋座後,確
定蓋頂與路面平整,再以環氧樹脂混凝土填補蓋座周圍之空隙,再以圓弧夯

4-129
四、提昇既有市區道路品質研究
實機夯實砂漿,竣工後經 30 分鐘養護階段,即可開放交通,其施工方式如圖
4.63 所示。
切除路面 移除孔蓋
清除孔蓋四周 填入無收縮水泥
配置鐵筋 填入完畢
填入環氧混凝土 完工
圖 4.63 EPO 施工方式及步驟【14】

4-130
四、提昇既有市區道路品質研究
日本目前常採用 EPO 工法,其優點較傳統工法來得佳,如縮短工期、確
保施工期間用路人之安全,圖 4.64 為 EPO 機械工法與傳統工法之比較圖。完
工後易調整人孔高度使其路面平坦(表 4.63)。
EPO
傳統工法
圖 4.64 EPO 機械工法與傳統工法之比較
表 4.63 完工後平坦度量測【14】
測點 量測區間 標準偏差值
前 外側車道 No.0~ No.15 0.86
前 內側車道 No.0~ No.15 0.92
平均 0.89
後 外側車道 No.0~ No.15 0.91
後 內側車道 No.0~ No.15 0.99
平均 0.95
總平均 0.92
規範值小於-2.4 mm(縱斷面量側)
最大值 最小值 平均值
標準偏差 0.99 0.86 0.92

四、人手孔蓋高程升降工法
4-131
四、提昇既有市區道路品質研究
本工法是在進行路面修補或埋設地下管溝時,調降人手孔蓋 10~20 cm,
完工後再將人手孔蓋調升至與路面齊平。人手孔蓋調降施工步驟為先鑿除路
面,再吊離人手孔蓋並清除孔蓋升高墊塊或套環,而後確認路面高程,以水
泥砂漿鋪平,再吊回人手孔蓋,而所有開挖之坑洞及孔蓋周邊,以控制性低
強度材料(CLSM)或多功能再生混凝土(MRC)回填,完成後再鋪設瀝青混凝土
(如圖 4.65);人手孔蓋調升施工步驟為先切割並鑿除路面,吊離人手孔蓋並
利用兩根直徑大於 5 cm、壁厚 5 mm 以上之鐵管,以直徑 3 mm 以上之鐵絲
緊綁在孔蓋座上,鐵管功用為調整孔蓋高度與路面齊平,再將人手孔蓋定位
並組立模板澆置早強混凝土,待混凝土硬固後再鋪設瀝青混凝土(如圖 4.66)。
圖 4.65 人手孔蓋調降工法示意圖【15】

圖 4.66 人手孔蓋調升工法示意圖【15】
4-132
四、提昇既有市區道路品質研究
國內在調整人手孔蓋高度多採用一些屬於各公司的專利類套環、孔蓋或
支撐架,如新型安全型人手孔升高套環、可調式人孔鐵蓋、人手孔提升校調
支撐架、現場澆製早強混凝土工法等。
用路人對於道路舖面之要求,首以平坦性為重,即使於施工中亦須確保
保。因此,即便是道路面層施工前開放道路通行,亦須排除路面之高低落差
情形,且若人手孔等突起物的磨平修復因施工受到限制,而無法完整地磨平
修復時,為不讓瀝青路面及其結構受到影響,須在事前將突起物磨平,而於
路面平整後開放道路通行,並在面層完工後,採用將路面平整至原計畫高度
之施工法。日本政府委託土木研究所制定地方道路維護管理之契約,將所有
人手孔蓋與道路高差控制在 12.7mm 以內。而美國 Federal High Administration
在「DC STREETS」計畫中,制定性能評估,其中針對人孔蓋與路面齊平制
定績效評估,如表 4.64 示。

項
目
人
手孔
表 4.64 美國人手孔蓋齊平之績效評估
4-133
四、提昇既有市區道路品質研究
績效評 Excellent Good Fair Poor Very Poor
估 5 4 3 2 1
不同道
路等級之
高程差
4.5.2.2 透水與降溫
所有人孔
高差為1/4”
所有人孔
高差為1/2”
在 0.1mile
中僅有1個
人孔高差
超過1/2”
在 0.1mile
中僅有2個
人孔高差
超過1/2”
在 0.1mile
中超過2個
人孔高差
超過1/2”
近年來台灣在都市化及工業化之發展模式下,對於都市計畫內之逕流處
理觀念大多以遮蔽雨水(不透水鋪面)之方式進行處理,造成區域內之不透水
面積(percentage of impervious area, Imp)不斷增加,降低地表之雨水入滲量,
使得都市保水機能日漸降低;加上集中於末端處理及逕流迅速排放之排水概
念,在高強度降雨來臨時,不但縮短洪峰到達時間,亦增加高尖峰流量發生
之機率,常造成下游排水系統之負擔滿載,使得都市型水患有逐年增加之趨
勢,還存在有水資源匱乏及水污染問題之隱憂。
台北市政府水利處統計民國 89 年至 96 年間,針對台北市區域內之積水
次數及深度之統計,表 4.65 為台北市積水之次數統計,民國 93 年台北市區
域內積水次數竟高達 87 次,94 年迄今亦有 17 次之積水,根據表 4.66 及圖
4.67 台北市各行政區積水次數統計,可以觀察得知文山區及南港區之積水次
數較高於其他行政區,但大同、內湖、北投、士林及中山等區積水次數亦超
過 10 次,由數據顯示台北市為台灣相當重要之精華區域,但卻時常受到都市
水患之危害。由表 4.67 之台北市前 10 大積水深度排行,發現台北市不但積
水次數相當多,而單一場積水之危害性亦為相當嚴重,根據水利處調查內湖
區在民國 89 年康寧街一帶之淹水深度竟然高達 400 公分,位居所有積水深度
之第一名;而文山區不但積水次數排行第一,其在民國 90 年甚至在老泉街、

4-134
四、提昇既有市區道路品質研究
木柵路四五段及新光路三段積水皆到達 300 公分以上,不但造成這些地區居
住百姓生命財產之危害,甚至嚴重影響到大台北地區都市發展之潛力。圖 4.68
為水利處統計分析出之台北市區域內最易積水之十一處地點,這些地區受到
都市水患之危害,不但人民之身家財產受到迫害,該地區之發展性也受到侷
限。
表 4.65 年度積水次數統計(民國 89~96 年)
年度(民國) 積水次數
96 17
95 6
94 17
93 87
92 10
91 無積水紀錄
90 15
89 28
表 4.66 台北市各行政區積水次數排行(民國 89~96 年)
萬華區 4次 中正區 7次 士林區 22次
松山區 5次 大同區 11次 中山區 23次
大安區 5次 內湖區 13次 南港區 28次
信義區 6次 北投區 17次 文山區 38次

淹水次數
40
35
30
25
20
15
10
5
0
萬華區
4
松山區
5
大安區
6 6 7
信義區
中正區
大同區
11
4-135
內湖區
13
行政區
北投區
17
士林區
22
四、提昇既有市區道路品質研究
中山區
23
南港區
28
文山區
圖 4.67 台北市各行政區積水次數之直方圖(民國 89~96 年)
表 4.67 台北市前 10 大積水深度排行(民國 89~96 年)
積水深度 發生地點 行政區 發生時間
400公分 康樂街一帶 內湖區 民國89年
11月01日
350公分 老泉街一帶 文山區 民國90年
09月17日
350公分 木柵路4、5段一帶 文山區 民國90年
09月17日
300公分 新光路3段 文山區 民國90年
09月17日
300公分
大坑溪以西,忠孝東路7段以北,向陽路以
東,基隆河以南區域
南港區
38
民國90年
09月17日
300公分 大坑溪、四分溪(南港路以南)區域 南港區 民國90年
09月17日
300公分 東湖路、康寧路3段、南湖大橋北側 內湖區 民國90年
09月17日
180公分
中坡南北路以西,光復南路以東,信義路以
北,民權東路以南區域
信義區
民國90年
09月17日
180公分
向陽路以西,中坡南北路以東,東新街以
北,基隆河以南區域
南港區
民國90年
09月17日
150公分 南深橋(研究院路一、二段)交界處 南港區 民國93年
09月11日

圖 4.68 台北市 11 處易淹水地點
4-136
四、提昇既有市區道路品質研究
再者因都市發展後人口數增加、人口集中、建築物增加、不透水面積增
加、林地減少、民生電氣化、能源使用量增加及交通量增加等因素均造成都
市環境中人工發熱量增加,而都市中能量累積結果影響都市環境氣候,造成
都市暖化現象,此能量在都市惡性循環的結果,造成許多都市中之環境問題。
由於都市生活環境的惡化,人們藉助更多冷氣空調設備來提昇室內舒適性,
如此只有更消耗能源,製造更多的人工熱能,使得都市暖化問題更為嚴重。
圖 4.69 為都市各種地面覆蓋物表面溫度之日變化,不同地面覆蓋物在每
日的表面溫度變化並不相同,其中以水泥建築物及柏油路面的日變化較大,
而綠色植物與水體的日變化較小,其主要原因是地面覆蓋物比熱不同所致。

4-137
四、提昇既有市區道路品質研究
圖 4.69 都市中各種地面覆蓋物表面溫度之日變化【37】
近年來台灣各主要都市夏季最高溫屢創新高,其主要原因之一為都市熱
島效應所造成結果。都市人口愈多、愈集中,其所需耗費的能源愈多,且汽
機車輛愈多所造成都市溫暖化的問題也愈來愈嚴重,都市環境因此惡化,尤
其是在夏季都市溫度往往比鄉村地區高上 4~5 ℃,且由逐漸升高趨勢。
日本對於舖面熱收支之公式如下:
S+I+H+G+L+Q=0
式中: H =鋪面中大氣釋放散熱量(W/m 2 )
L =蒸散量(J/kg)
S =日照射鋪面所產生之反射量(W/ m 2 )
I =紅外線放射量(W/ m2)
G =鋪面內部之熱流量(W/( m2‧ K))
Q =鋪面內部之蓄熱量(J)
由日本熱收支公式及圖 4.70 可得知鋪面若能添加保水材料或遮熱材料對
降低都市熱島效益有相當助益。

紅外線放射量(I) 日照反射量(S) 大氣蒸發散(H 及 L)
鋪面內部熱流量(G)
圖 4.70 鋪面熱收支示意圖
4-138
四、提昇既有市區道路品質研究
鑑此,為減緩都市積水現象、降低都市熱島效益及提高市區道路安全性,
可採用逕流抑制設施,如圖 4.71 所示,其效益如圖 4.72。
圖 4.71 逕流抑制設施

4.5.2.3 抗滑
抑制逕流之效
防
環
利
圖 4.72 抑制逕流之效益
4-139
減輕都市水災
確保消防用水
創造都市景觀
緩和都市熱島效應
四、提昇既有市區道路品質研究
減輕雨水下水道之負荷
減輕水質污染
補充綠地及地下水位
水利用之合理化
確保地下水
道路鋪面首要功能為提供交通運具一安全、舒適之駕控環境,當鋪面缺
乏抗滑能力時,即無法使運具於有效時間內達成減速與制動之目的,在喪失
準確之操控性能下,隨即可能發生危險之交通事故。在雨天狀況下,抗滑特
性對於市區道路行車之影響性更為顯著,由於輪胎與道路接觸面被水膜所隔
離,若公路或機場鋪面之抗滑能力不足,將大幅提高運具產生水滑
(hydroplaning)現象之機率,並可能提高公路車輛追撞、偏離車道、側撞、對
撞等事故之發生機率。為有效防止或減低此類意外事故之發生機率。因此在
先進國家即不斷積極投入於提升鋪面抗滑性能相關研究,其研究領域包含:
建立鋪面抗滑監測機制、構建鋪面抗滑預測模式、提升鋪面抗滑材料特性、
加強鋪面抗滑施工方法、以及潮濕鋪面對於肇事率影響性之研究等等。

4-140
四、提昇既有市區道路品質研究
一般而言,影響鋪面抗滑能力之主要變數,包含有:鋪面磨蝕度、鋪面
骨材特性、鋪面排水、瀝青組成、輪胎紋理、輪胎載重、胎壓、運具速率、
駕駛人行為、天候因素等等。
在美國運輸部門亦提出影響公路鋪面抗滑性能之主要問題,包含有:
1. 不當瀝青材料組成,在潮濕天候將降低鋪面抗滑能力。
2. 道路車轍在雨天易形成積水,造成水滑現象。
3. 不當路面坡度將形成積水,繼而降低抗滑能立即產生水滑現象。
4. 鋪面骨材紋理特性,為提供運具在高速潮濕狀況下行使之主要抗
滑性能表現,當鋪面缺乏紋理特性,將大幅提高意外事故發生機
率。
下列將各項影響變數,彙整為環境特性、運具特性、鋪面材料特性、水
滑現象等四大部份予以說明:
一、 環境特性
影饗其鋪面抗滑性能之環境因素包含下列兩項:
1. 交通量:由於運具輪胎與鋪面表面之運行接觸及加速與煞停動
作,對於鋪面骨材產生摩擦作用,特別是在重交通量之路段,骨
材更可能產生磨損或剝離等現象,造成鋪面抗滑能力下降。對於
柔性鋪面而言,表面瀝青於完工初期因通車後受車輛輪胎帶離之
故,形成抗滑能力上升,但隨著時間及車行關係,其鋪面抗滑能
力成衰退現象直到一平衡狀態,研究發現,公路方面之累積交通
量與鋪面抗滑值係呈現對數關係,如圖 4.73 所示。
2. 天候因素:鋪面在開放通車一段時間後,抗滑性能逐漸成穩定狀
態,在此穩定中,抗滑值隨天候變換而發生變動的現象特別明
顯,天候因素對於抗滑值之影響可分為短期性及長期性。短期性

抗
滑
值
(SN40)
4-141
四、提昇既有市區道路品質研究
變化多為鋪面抗滑性能受降雨影響成短暫性變動,在天氣恢復正
常後則抗滑力隨著上升,如圖 4.74 所示;長期性變化則為隨著季
節變換產生長期性變異,以美國為例,在降雨季節中,鋪面抗滑
力呈現偏低現象,如圖 4.75 所示。此外,溫差對於抗滑力的影響
主要亦表現在季節性變化,一般而言,抗滑力於春、冬季較高(3
月最高),夏、秋季較低(11 月最低),相差約 5~35%,其原因在
於溫度上升時,使輪胎性質發生變化,降低延遲作用,若為瀝青
混凝土鋪面則會產生大量冒油現象而減少摩擦阻力。
每車道通過車輛數(百萬輛)
圖 4.73 抗滑值與交通量關係圖

二、 運具特性
4-142
四、提昇既有市區道路品質研究
圖 4.74 鋪面抗滑力隨著降雨產生短期性變化圖【10】
圖 4.75 鋪面抗滑力隨著季節產生長期性變化圖【10】
運具特性因素包括運具行駛速率、胎壓、輪胎紋理、輪胎載重及交通量
等項目,運具行駛速率、胎壓之高低對於抗滑能力皆呈現反向關係,亦即較
高車速與胎壓將導致抗滑能力降低。另外在輪胎載重方面亦與抗滑能力呈現
反向關係,因輪胎載重提高將使每單位荷重之接觸面積減小,導致摩擦係數

4-143
四、提昇既有市區道路品質研究
降低。此外,輪胎紋理亦對抗滑能力有所影響,輪胎紋理之功能為提供雨天
時鋪面與輪胎接觸面之排水而設計,故良好輪胎紋理設計將可達成有效排
水、增加鋪面與輪胎接觸面積、提高車輛之煞車效能,以避免表面產生水滑
現象。
如圖 4.76 所示,在潮濕與乾燥鋪面下使用不同特性之輪胎進行測試,其
抗滑值隨速率高低,所產生之變化情形。如圖 4.77 所示,以不同輪胎載重,
分別在剛性與柔性(開放級配)鋪面進行測試,其抗滑值所產生之差異情形。
圖 4.76 潮濕及乾燥鋪面之抗滑-速率變化圖【9】

三、 鋪面材料
圖 4.77 不同輪胎載重之抗滑-速率變化圖【9】
4-144
四、提昇既有市區道路品質研究
鋪面材料特性對於抗滑能力之影響,可分為粗質紋理(macrotexture)與
細質紋理(microtexture),鋪面紋理之構成為骨材表面紋理與粒料佈置,所形
成之粗糙狀態。一般而言,在低速狀況下之抗滑能力多由細質紋理之附著特
性所提供,粗質紋理對於抗滑能力之貢獻並不顯著;但於高速狀態下,粗質
紋理對於抗滑能力之貢獻程度則顯著提高。
1. 粗質紋理:粗質紋理之構成,為鋪面骨材粒料間之配置,所形成之粗糙狀
態,一般鋪面紋理波長與振幅特性在 0.5~10 mm 者稱為粗質紋
理,其性能取決於骨材大小、形狀及配比情形,所以道路面層
骨材配置、施工方法、瀝青混合比及環境因素等是影響粗質紋
理性能之關鍵。由於運具於慢速運行時,有足夠時間將介於鋪
面與輪胎間之水份排除,粗質紋理之性能不具有主控性;但隨
著行駛速度之增加,排水之機會與時間將大幅減少。此時粗質

4-145
四、提昇既有市區道路品質研究
紋理性能之良窳將掌控道路表面之水膜厚度與滯留時間,對於
高速行駛車輛具有決定性之影響力。若粗質紋理性能不佳,將
大幅提高意外事故發生之機率。
2. 細質紋理:一般鋪面紋理波長與振幅特性在 0.01~0.5 mm 者稱為細質紋
理,為鋪面骨材稜角與每顆骨材粒料表面紋理所呈現之細質粗
糙度,良好之細質紋理可增加鋪面抗滑性能,並提供車輛在路
面低速行駛時之抗滑能力。當路面之積水經排除後,表面仍殘
留有細薄水膜,粗糙之細質紋理將提供滲透、擴散、破除水膜
之功能,更能進一步排除水份,使骨材與輪胎胎面間有乾燥之
接觸點,以有效提高抗滑能力。鋪面紋理特性如圖 4.78 所示。
圖 4.78 鋪面紋理特性圖【6】
粗質紋理與細質紋理對於鋪面抗滑能力之提供,可以圖 4.79 表示,正由
於粗質紋理與細質紋理對於潮濕鋪面抗滑值高低有著決定性的影響,故在鋪
面設計之初,工程師須根據不同等級之鋪面需求,選擇適當之骨材特性(包含
抵抗磨損能力、紋理與形狀)及骨材級配等措施以提升抗滑值。

圖 4.79 粗細紋理品質與抗滑值關係圖
4-146
四、提昇既有市區道路品質研究
註:1 表細質紋理差,粗質紋理差 2表細質紋理差,粗質紋理佳
四、 水滑現象
3表細質紋理佳,粗質紋理差 4表細質紋理佳,粗質紋理佳
水滑現象亦為影響運輸安全重要因素之一,其與鋪面抗滑性能有密切關
聯性。特別在雨天鋪面潮濕狀態下,運具於高速中行駛,若道路之抗滑能力
不足,將大幅提高發生水滑現象之機率,在喪失操控性能情況下,易生危險
意外事故。
水滑現象因發生時機與環境因素之不同,一般可區分為:動態水滑現象
(dynamic hydroplaning)與黏性水滑現象(viscous hydroplaning)。
1. 動態水滑現象:主要為鋪面排水能力不足,造成鋪面粗質紋理與輪胎紋理未
能有效排除表面大量水份,致使鋪面表面聚集有深層且大量
之積水,其所形成之慣性力,將足以隔離鋪面與輪胎之接觸
面,當運具於高速下行駛時,特別容易產生動態水滑現象。

4-147
四、提昇既有市區道路品質研究
2. 黏性水滑現象:主要肇因於鋪面普遍缺乏細質紋理,無法提供水份滲透、擴
散能力。當道路表面潮濕存有細薄水膜或面層瀝青含油量過
高時,均可能致使運具於任何速度下發生水滑現象。
道路抗滑值之檢測為運輸安全要項之一,但國內公路路網中目前並未有
系統性之抗滑檢測,因此本研究蒐集美國材料試驗協會(Amercian Society for
Testing Materials,ASTM)所訂定之各種形式鋪面抗滑檢測儀之標準與規範並
作為政府單位未來訂定規範之參考。
一、 鎖輪式(locked-wheel mode)
鎖輪式檢測法係依據 ASTM E274 標準規範設計,其檢測方法是以拖曳
車拖行檢測車,在固定載重及速率下,進行煞車動作,並予以量測潮濕狀態
之鋪面抗滑值。
檢測車(如圖 4.80 所示)上配置有適當之煞車系統及測試輪,當進行檢測
作業時需於測試輪前方灑水,以模擬鋪面潮濕狀態,檢測速率適用於 65 ~ 100
km/hr,因檢測時係於高速下煞停測試輪,過長量測距離恐造成儀器損傷,故
每段檢測距離以不超過 1 公里為原則。當施行檢測作業時於預定速率及地點
將測試輪制動煞停,待測試輪鎖死滑行 0.2 秒以上,且溫度穩定後,開始記
錄測試輪之正向力 L 與摩擦力 F 約 1 至 3 秒,數值經由轉換傳輸系統計算,
並輸出為鋪面摩擦係數,其檢測結果以抗滑值 SN(skid number)表示:
F
SN =100
×
L

二、 滑溜式(slip mode)
圖 4.80 鎖輪式抗滑檢測儀圖【9】
4-148
四、提昇既有市區道路品質研究
滑溜式檢測法改變鎖輪式於測試輪制動煞停後方開始記錄之原理,而採
固定滑動率(14 ~ 20%),以連續方式記錄煞車動作期間之摩擦係數值,可適
用於不同速度,進行連續性、大範圍之量測。
三、 偏搖式(yaw mode)
偏搖式檢測法係依據 ASTM E670 標準規範設計,其檢測方法是以拖曳
車拖行檢測車,在穩定速率下,量測鋪面之側向摩擦係數(sideways friction
factor)。
檢測車上配置有兩個測試輪與灑水設備,兩測試輪分別與中心線偏斜成
7.50 ± 0.75°角度,當進行檢測作業時於測試輪前端灑水,儀器將連續記錄測
試輪於各時段所承受之側向力、垂直正向力與速率,數值經由轉換計算為鋪
面之側面摩擦係數。目前此類檢測方法之代表性儀器為 Mu-meter (如圖 4.81
所示)與 SCRIM(sideways-force coefficient routine investigation machine)。

四、 英式擺錘(British pendulum)
圖 4.81 偏搖式抗滑檢測儀圖【13】
4-149
四、提昇既有市區道路品質研究
英式擺錘法為手提式抗滑檢測儀,係依據 ASTM E303 標準規範設計,
利用能量不滅原理,將位能轉換為動能,經由摩擦阻力耗損動能,以量測出
鋪面相對之摩擦係數。
在前述各式檢測法皆屬於現地檢測法,並可於高速行駛下進行量測。若
於實驗室內進行鋪面材料特性試驗,一般多採用英國道路研究實驗室(British
road research laboratory)所研發之英式擺錘測試儀(British pendulum tester),如
圖 4.82 所示。該試驗進行乃將擺錘下方裝置一片標準橡膠墊,另於儀器下方
放置鋪面受測試體,將擺錘調整至適當高度,由水平位置以自由落體方式擺
下,因橡膠墊與鋪面受測試體間之摩擦阻力消耗擺錘能量,經由記錄擺錘擺
動之數值,以量測出鋪面之抗滑值,其數值稱為英式擺錘數值(British
pendulum number,BPN)。

圖 4.82 英式擺錘儀圖
4-150
四、提昇既有市區道路品質研究
上述各種抗滑儀設計原理各有其不同使用特性與優缺點。在實際研究與
檢測運用上,應評量其研究目的、鋪面材料特性、量測範圍與規模大小,進
以選擇最適之儀器型式。若為鋪面實地檢測作業,因需蒐集大範圍抗滑值以
充分瞭解鋪面抗滑特性,則以拖車型式或自有動力系統之儀器較宜,除可檢
測鋪面平均抗滑服務水準外,亦可分析長距離路段中抗滑值之變化情形,或
針對特別區位進行詳細分析。為達此目的,則建議以滑溜式抗滑儀為佳,以
其量測之值較具代表性。
目前國內有關道路鋪面之抗滑規範,只有標線抗滑部份,因此本研究介
紹國內外標線相關規範。
一、紐西蘭(New Zealand)
1.路線漆:是以噴灑方式、玻璃珠以外灑方式施作。抗滑檢測是使用英式
擺錘,測試於事先將漆塗於無玻璃珠之測試盤上,七日後使得
施測,其值 ≧ 30BPN。

4-151
四、提昇既有市區道路品質研究
2.長效型標線:為須具有較長之服務壽命且厚度 ≧ 0.9mm。依英國交通度路
研究實驗室,測試應於施工後 1 小時即之後任何時間於車輪
軌跡處,其抗滑直不得小於 50 BPN,且不得超過 65 BPN。
3.反光標線:為添加玻璃珠具有反光性之路線漆及熱處理聚酯標線。抗滑
檢測應於施工後 1 小時至 1 週內進行,其標準為厚度小於
0.9mm 之標線抗滑值應大於 45 BPN;厚度大於 0.9mm 之標線
抗滑值應大於 50 BPN,但應小於 65 BPN。
二、歐盟(European Standard, EN1436)
歐盟規範 EN1436 中採用英式擺錘,於潮濕中檢測,並將標線抗滑值分
為六級(S0~S5,其中 S0 為不要求、S1:BPN≧ 45、S2:BPN≧
50、S3:BPN≧
55、
S4:BPN≧ 60 及 S5:BPN≧ 65) 。
三、國內
國內標線抗滑檢測規範僅交通部公路總局於 94 年 6 月施工說明書,第
02898 章明定,我國道路標線分為熱處理聚酯標線及熱處理聚酯標線(提升抗
滑性能)兩種材料。標線抗滑檢測儀器與抗滑方式依照美國材料試驗協會
(ASTM E303)訂定使用英式擺錘於每一路口行人穿越道檢測一次,於潮濕狀
態下 BPN 須 ≧ 45。
4.5.2.4 資源再利用
隨著台灣地區垃圾量日益漸增,許多廢棄物經些許處理後可回收再運用
於營建材料,營建資源回收材料來源經大致分類為廢混凝土、廢磚瓦、廢玻
璃、廢陶瓷、爐石、飛灰、燃煤電廠鍋爐煤渣、水庫底泥及焚化爐底渣等。
以底渣為例,目前垃圾大約八成採焚化處理,隨著垃圾焚化後產生底渣
數量龐大,傳統底渣處理採掩埋方式,但由於台灣垃圾分類不如國外徹底,

4-152
四、提昇既有市區道路品質研究
導致垃圾焚化後的底渣含有金屬成分的機會提高,造成底渣掩埋場常遭受附
近居民抗爭,另外,經建會行文環保署於 96 年 1 月起禁止興建垃圾掩埋場,
因此底渣之掩埋只能以既有之垃圾掩埋場處理,因此在既有掩埋場不足及未
來無新垃圾掩埋場可供利用之影響下,垃圾焚化爐底渣未來處理的去處將會
形成一大問題,然而在國外垃圾焚化爐底渣是當作具有資源化再利用的材
料,因此國內未來推動資源化再利用的材料想必是解決日益漸增的廢棄物問
題的最佳途徑。
民國 94 年之部分廢棄物申報統計見表 4.68,將營建資源回收材料依來源
種類大致分類為五大類,以下針對來源及數量臚列如下:
一、廢混凝土、廢磚瓦
一般建築工程及交通建設等重大公共工程日益增加,建築物結構體拆除
後,產生大量的廢混凝土及廢磚瓦,其施工產出剩餘土石方數量相當龐大,
以環保署民國 93 年統計顯示營建廢棄物有 7972 萬噸。其中混凝土塊、磚塊
均為可再利用資源。
二、廢玻璃、廢陶瓷
廢玻璃、廢陶瓷大多為建築物拆除及容器破碎所造成之廢棄物,根據 94
年有申報紀錄統計約有 20 萬噸可作為回收再利用之用途,此外尚有為申報部
分,根據相關研究粗估一年有 40~50 萬噸之廢玻璃、廢陶瓷可供利用;回收
再製品可為資源化磚、瀝青混凝土骨材、再生玻璃等,圖 4.83 為廢玻璃資源
化透水磚。

表 4.68 民國 94 年環保署廢棄物申報統計(部分)
4-153
四、提昇既有市區道路品質研究
類別 廢棄物名稱 申報重量(公噸)
再
利
用
之
一
般
事
業
廢
棄
物
再
利
用
廢
棄
物
非
屬
公
告
應
回
收
或
公
告
應
回
收
或
資 再
源 生
一般性飛灰或底渣混合物 669,129
土木或建築廢棄物混合物 106,304
廢土 67,604
廢砂石 53,917
其他廢玻璃、陶瓷、磚、瓦及黏土等混合物 50,843
金屬冶煉爐渣(含原煉鋼出渣) 26,665
爐渣 18,424
焚化爐飛灰(屬一般事業廢棄物者) 11,337
焚化爐底渣 5,613
煤灰 3,668,120
電弧爐煉鋼爐碴(石) 1,365,599
營建混合物 125,702
廢陶瓷 116,866
廢玻璃 28,032
自來水淨水污泥 25,960
廢磚 24,482
水淬高爐石(碴) 2,750,804
鈦鐵礦氯化爐碴 107,201

三、爐石、飛灰、燃煤電廠鍋爐煤渣
圖 4.83 廢玻璃資源化透水磚
4-154
四、提昇既有市區道路品質研究
爐石、飛灰分別為燃煤火力發電及煉鋼廠之工業廢料,爐石及飛灰經多
年來之研究與應用,已具相當比例應用作為混凝土摻料,取代部分水泥及細
骨材,獲得良好成效。每年約有 420 萬噸的爐石(渣)產出,目前再生利用率
已達到近百分之百。至於燃煤電廠鍋爐煤渣相關研究及應用較少,但仍屬於
工業廢料之一,為可再利用之材料。
四、水庫底泥
根據水利單位調查,目前台灣 70 座重要水庫總淤積量高達約 4 億 7000
萬立方公尺,約佔所有水庫蓄水量的 20%,且每年以平均 1.4 千萬立方公尺
的淤積量增加,其中約有 300 萬立方公尺的水庫底泥。此底泥含水率高,在
統一土壤分類法中屬於低塑性黏土。目前,中興大學土木系教授已與多所大
學教授合作研發以水庫淤泥燒製輕質骨材,在內政部建築研究所及國科會的
支持下,成功利用 10 多座水庫淤泥再生製造成輕質骨材,並建立輕質骨材混

凝土的產業化應用技術,以及訂定標準規範。
4-155
四、提昇既有市區道路品質研究
以水庫淤泥燒結所得輕質骨材,內部多孔隙,表殼層堅硬,質輕而具有
適當的強度,可製成輕質混凝土;另外,也可應用於園藝植栽上。由於輕質
骨材混凝土具有質輕、耐震、隔熱、耐火等優點,在歐美及日本等先進國家
早於 20 世紀初即開始製作輕質混凝土,使用於結構與非結構工程用途上。
五、焚化爐底渣
目前國內垃圾焚化爐底渣大都送至掩埋場進行掩埋,台灣目前已有 22 座
垃圾焚化廠運轉中,每日約產生 2800 噸焚化灰渣,如果持續送至掩埋場掩埋
將造成嚴重的環境負荷。環保署自九十二年起開始興建中區、南區底渣資源
處理廠,而北部地區目前由一民營的底渣資源處理廠負責。
北部地區底渣資源處理廠目前所處理的底渣區域以台北縣、市為主,未
來將擴充至桃園縣,此資源處理廠每小時焚化爐底渣處理量為 59 公噸,每
日處理量為 944 公噸,經處理後可分為底渣級配 86.77%、鐵 7.91%、非金
屬 1.56%及未完燒物 2.87%,有效使底渣回收再利用,資源回收比例可達 97.13
%。底渣經過磁選、篩分等處理程序後,除可獲得鐵及非鐵金屬等有價物質
外,再經研磨篩分及加藥穩定等程序,獲得物化特性類似天然砂土,可作為
道路基、底層與瀝青混凝土之工程級配替代用料或製磚與水泥替代料等(如圖
4.84 所示)且底渣中重金屬之溶出濃度亦均可符合相關環境法令標準。

底渣
再製產品
處理、分類
圖 4.84 底渣再利用方式
4-156
四、提昇既有市區道路品質研究
道路基底層
以上五大類資源再生材料受其工程性質不同,有其最佳使用層面。廢混
凝土塊以土方回填、控制性低強度回填料(Controlled Low Strength Materials ,
CLSM)較為常用。廢玻璃、廢陶瓷以其經濟性作為再生玻璃較為合宜,或以
為資源化磚、瀝青混凝土骨材為再生產品。爐石及飛灰可作為混凝土摻料製
成矽灰水泥,其混凝土可增加工作度、降低水化熱、增加水密性,抵抗硫酸
鹽,並替代水泥降低成本,減低鹼骨材反應。水庫底泥可燒製成輕質骨材。
與
CLS

4-157
四、提昇既有市區道路品質研究
底渣在功能上可作為道路底層級配、面層骨材、CLSM 材料、混凝土骨材及
資源化磚材料。
4.5.3 案例研析
此節將藉由實際案例說明廢棄材料及高性能材料應用在市區道路之環境
效益,作為未來政府相關單位推行之參考。
4.5.3.1 台北市西安街
試驗地點位於台北市北投區西安街作為試舖場址後(圖 4.85 為施工前之
情形),因考慮路基層材質為影響透水性能重要因素之一,結果顯示地面係由
表層回填砂土或黏質土所組成,現場透水試驗求得之滲透係數 K 約為
1.195×10 -3 cm/sec,顯示現地之地下水位及土層滲透係數皆符合舖設透水性舖
面之標準,因此北投區西安街二段石牌國中旁之人行道可作為舖設透水性舖
面之試驗區。
圖 4.85 北投區西安街(未鋪設透水鋪面情形)

4-158
四、提昇既有市區道路品質研究
人行道舖面規畫設計除無細骨材混凝土抗壓強度需達規定強度 175
kgf/cm 2 以上外,其透水係數亦需達 1×10 -3 cm/sec 以上。面層材質上層為石英
砂 3 cm,其透水係數約為 9.78×10 -1 cm/sec,施工完成情形如圖 4.86。
圖 4.86 完工後透水鋪面圖
雨量資料分析繪圖如圖 4.87。其橫向軸為量測時間,單位是小時;縱向
軸為所量得之水量大小,單位為 mm/hr。10 代表的是舖面上方雨量計所量得
之雨量大小資料;20 為試驗區透水性舖面下方觀測井內水量計所量得之舖面
滲透流出量,由於該試驗區舖面面積大小為舖面上方雨量計斷面之 72 倍,故
將 20 所量得之資料除以 72,以便於在同一基準下比較之。
由量測結果可知透水性舖面有增加地表入滲、減少地表逕流以及保水之
效果,甚至其尖峰流量亦會因透水性舖面之鋪設而有降低之現象,且亦有延
遲尖峰流量到達之時間之能力,詳如表 4.69,其中收支率指的是由觀測井水
量計量得之水量比上 72 倍之試驗區上雨量計量得雨量而得。

雨量(mm/hr)
10 20/72
4-159
四、提昇既有市區道路品質研究
14
12
10
8
6
4
2
0
0 10 20 30 40 50 60 70
時間(hr)
註:站別 10:量測雨量強度;站別 20/72:量測透水性舖面滲出水量/72
雨場
92/09/01 ~03
杜鵑颱風
圖 4.87 杜鵑颱風雨量資料分析圖(2003/9/1~3)
最大降雨強
度(mm/hr)
表 4.69 透水鋪面效益評估表
收支率
(%)
開始下雨至開始
滲透時間(hr)
降雨尖峰與滲透尖
峰延遲時間(hr)
13 61.1 約 14 小時 約 1 小時
本研究在 2007 年 10 月日至現場進行現地透水試驗及抗滑試驗,由試驗
結果得知,舖面因落葉關係因而阻塞孔隙,使滲透性能降低(如表 4.70),抗
滑值結果如表 4.71 所示。
表 4.70 現地透水試驗結果表
舖面 透水時間(sec) 透水係數(ml/15sec)
透水性混凝土 1200 5.0

表 4.71 抗滑試驗結果表
舖面 1 2 3 4 5 平均Ct
(BPN)
4-160
四、提昇既有市區道路品質研究
C20
(BPN)
路面溫度
( ℃ )
透水性混凝土 52 48 50 52 50 50.4 52.5 23.5
(不透水磚)
對照組
42 41 40 39 42 40.8 42.9 23.5
於現場舖面前段部分,由於人車使用頻繁,再加上其使用之黏著劑可能
黏性不夠,使表面石英砂部分鬆散脫落嚴重,如圖 4.88 所示,且機車停放之
支撐處表面除了脫落以外更有脫色之現象,如照片圖 4.89;而後段部分因為
其人車少於其上使用,並無明顯之脫落現象,如圖 4.90。
圖 4.88 舖面前端之表面石英砂剝落情形

圖 4.89 機車停放造成鋪面表面脫落及褪色情形
圖 4.90 舖面後端使用情形良好
4-161
四、提昇既有市區道路品質研究

4.5.3.2 台北市北安路及木新路一段
4-162
四、提昇既有市區道路品質研究
試驗地點位於台北市中山區北安路南側人行道,如圖 4.91 所示,由該圖
知路面已因老舊而毀損,急待改善。南側為一河堤,無住戶及商家,鄰近建
物如圓山大飯店、中央廣播電台、忠烈祠、憲兵隊以及北安國中均於北安路
北側(如圖 4.92 所示),故行人較少於北安路南側出入,亦少有機車停放,於
施工、監測期間應不會造成民眾之不便,亦不易因人為之因素影響試驗進行。
圖 4.91 台北市中山區北安路南側人行道(未舖設透水性舖面前)
台北市中山區北安路南側人行道
圖 4.92 台北市中山區北安路南側人行道位置圖

4-163
四、提昇既有市區道路品質研究
另從現地 0.5 公尺~1.0 公尺深處取回之土樣進行土壤相關物理試驗,液
性限度 LL = 23.1 %,塑性限度 PL = 18.6 %,塑性指數 PI = 4.5 %,現地土壤
依統一土壤分類法為 SP,估計滲透係數約為 6.0×10 -3 cm/sec,適合舖設透水
性舖面以及監測其效益。
透水性路面結構設計與一般路面相同均需考量強度之外,尚須考慮路面
之透水性及材料組成。本試驗場所之舖面型式依循台北市政府工務局養工處
(現為水利處)規劃設計,總長約為 1.0 公里,寬約為 3.6 公尺,預計設計為四
種透水性舖面形式,以比較其成效上的差異;如圖 4.93、4.94 及圖 4.95 所示
為舖設之四種不同舖面形式,包括三種不同透水性之預鑄透水磚舖面,其舖
面與底層共厚 20.5cm;以及一種混凝土透水舖面,其舖面與底層共厚 27cm。
四種透水舖面之抗壓強度、透水係數如表 4.72 所示,材質如表 4.73 所示。
舖面
底層
路基
人行道
圖 4.93 預鑄透水磚(A、B、C 型)
4cm,預鑄透水磚(A、B、C 型)
1.5cm,透水樹脂砂漿
15cm,175kg/cm 2 透水混凝土
物
地工織
路基

舖面
底層
路基
人 行
圖 4.94 混凝土透水鋪面 D 型
圖 4.95 北安路試驗區四種不同透水舖面
表 4.72 試驗區透水性舖面抗壓強度與透水係數
4-164
四、提昇既有市區道路品質研究
15cm,透水透氣空調導管
12cm,卵粒石(高差 2cm 以內)
類型 抗壓強度(kg/cm 2 ) 透水係數(cm/sec)
預鑄透水磚A型 ≧ 240
1.0×10 -1
預鑄透水磚B型 ≧ 360
1.0×10 -2
預鑄透水磚C型 ≧ 430
2.22×10 -4
混凝土透水鋪面D型 ≧ 360
透水性高
路基

類型 材料規格
預鑄透水磚A型
預鑄透水磚B型
預鑄透水磚C型
表 4.73 四種舖面材料之材料規格
4-165
四、提昇既有市區道路品質研究
無機金屬氧化物或礦物,如礦長石、黏土之組成物經高
壓成型。高溫液相燒結而成,有耐同化抗酸鹼等特性。
尺寸:30×30×4 cm。
陶瓷再生材、玻璃再生材、下水道污泥或水庫淤泥燒結
後粉碎材料、其他如燒結劑或黏著劑、色料等再生資源。
尺寸:30×30×4 cm。
廢料回收製成稠密陶瓷造粒,在經高溫窯燒製成。尺
寸:20×20×2.3cm、10×10×2.3 cm。
混凝土透水舖面D型 混凝土、防裂纖維絲,表面為一體成型之地磚原料。
入滲效益包含降雨量與滲出量兩者,因皆是長期監測,所得數值資料相
當龐大,無法依依以圖展示出,故於此將選一場雨場代表之,如圖 4.96 所示。
於 2004 年 09 月 21 日及 2005 年 04 月 19 日在北安路透水性舖面進行保
水量試驗結果知,A、B、D 型試驗井可含雨量最少為 25.10mm、25.10mm 及
24.19mm。並由各雨場之水量計、雨量計、濕度計監測結果知,透水性舖面
對尖峰逕流減緩及地下水挹注具有一定成效;並將兩者做一比較,可得知各
透水性舖面地表逕流率,如表 4.74 所示,由表中可發現,當累積降雨量小於
35mm 時,入滲效益可達 80%以上。預鑄透水磚 C 型由於透水磚透水係數 K
值甚小,當豪雨急降時,雨水大都以地表逕流方式排除,導水管無滲出量流
出,故其地表逕流率及入滲率無法在此加以展示。

圖 4.96 雨量資料分析圖(2005/3/22~24)
表 4.74 入滲成效分析表
4-166
四、提昇既有市區道路品質研究
記錄日期 降雨量(mm) 滲出量(mm) 入滲效益(%) 地表逕流率(%)
2005/03/22
~24
16.5
滲出量:導水管流出量;
A測站:0.00
B測站:0.00
C測站:0.00
D測站:0.51
A測站:100
B測站:100
C測站:~~~
D測站:100
A測站:0.00
B測站:0.00
C測站:~~~
D測站:0.00
入滲效益:入滲量/降雨量,其中入滲量=滲出量+土層含水量;
地表逕流率:地表逕流量/降雨量,地表逕流量=降雨量-入滲量
溫度效益如同水文之入滲效益皆屬長期監測,監測結果包含四種試驗區
內(面層上、面層下、底層中)之數值,故所得資料亦較水文效益資料龐大
許多,故於此將選定一筆代表性資料,內中包括降雨前、中、後溫度變化及
自行量溫之室外氣溫、瀝青混凝土面層上溫度等。
各試驗區面層上溫度與室外氣溫、瀝青混凝土面層溫度以圖 4.97 表示。
1. 由圖 4.97 可看出在未降雨前(36hr 前),各式舖面之溫度皆遠高於室
外氣溫,並於政五 21℃左右時相差約 4℃,其中又以瀝青混凝土舖
面為最,A 型、C 型次之。

4-167
四、提昇既有市區道路品質研究
2. 於降雨時及降雨後,可發現各型舖面之溫度皆有下降,且除瀝青混
凝土舖面、D 型舖面外,皆可在氣溫 19~23℃下,持續降溫二日(2004
年 10 月 25 日 11 時~2004 年 10 月 27 日 16 時)。
3. 比較各型透水舖面之線型,得知 A 型舖面吸熱、放熱能力皆快;B
型舖面線型與 A 型舖面極為相似,但其吸熱、放熱能力皆較 A 型舖
面稍差;C型舖面吸熱能力快,但放熱能力差;D 型舖面地溫計因
是埋設於孔洞中,故量測所得之溫度易受空氣流通所影響,線型較
為平緩。

溫度( 。 C)
29
27
25
23
21
19
17
36~60hr(10/24 日 11 時
~10/25 日 11 時)降雨約 34mm
1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89 93 97 101 105 109 113 117 121 125 129 133 137 141 145 149 153 157 161 165
時間(hr)
113hr(10/27 日 16 時)
圖 4.97 2004 年 10 月 23 日 0 時~10 月 29 日 0 時各試驗區面層上之溫度變化圖
4-168
四、提昇既有市區道路品質研究
瀝青舖面
室外氣溫
A型面層上
B型面層上
C型面層上
D型面層上

4-169
四、提昇既有市區道路品質研究
本研究於 2007 年 10 月 19 日於北安路進行現地透水試驗及抗滑試驗,其
試驗結果如表 4.75 及 4.76 所示,由表 5.16 得知透水能力 A 型>B 型>C 型。
由表 5.17 得知抗滑能力 B 型>A 型>C 型>對照組>D 型,由此可見舖面材料表
面愈粗造,雖非為透水磚,其抗滑性能不輸於透水磚之抗滑性能。
表 4.75 現地透水試驗結果表
舖面 透水時間(sec) 透水係數(ml/15sec)
A型 160 37.50
B型 170 35.29
C型 1110 5.41
D型 ----- -----
表 4.76 現地抗滑試驗結果表
舖面 1 2 3 4 5 平均Ct(BPN) C20(BPN) 路面溫度( ℃ )
A型 81 78 80 81 81 80.2 83.2 25
B型 85 86 86 85 85 85.4 88.1 24.5
C型 76 78 78 75 75 76.4 78.2 23
D型 38 41 40 40 41 40.0 41.5 22.5
(不透水磚)
對照組
70 71 72 70 71 70.8 74.7 26.5
預鑄透水磚 A、B、C 型於施工完成後,表面皆有細微裂縫產生,推測由
於人行道上常有當地民眾以自行車、滑板、機車代步,並受天候變化所致,
而 C 型舖面又因為高溫窯燒所製,硬度高但較脆,故最為嚴重。圖 4.98~4.100
為預鑄透水磚 A、B、C 型裂紋產生情況。

圖 4.98 預鑄透水磚 A 型裂紋產生情況
圖 4.99 預鑄透水磚 B 型裂紋產生情況
4-170
四、提昇既有市區道路品質研究

圖 4.100 預鑄透水磚 C 型裂紋產生情況
4-171
四、提昇既有市區道路品質研究
混凝土透水舖面 D 型於施工完成後,表面之透水管已有阻塞之情形,其
原因為施工後當地落葉、果實與泥砂落入所致,如圖 4.101 所示。
圖 4.101 混凝土透水舖面 D 型透水孔阻塞

4-172
四、提昇既有市區道路品質研究
本研究另一處試驗地點位於台北市文山區木新路一段西側人行道,如圖
4.102 所示,由該圖知路面因老舊而毀損,急待改善。另從現地 0.5 公尺~1.0
公尺深處取回之土樣進行土壤相關物理試驗,液性限度 LL = 26.2 %,塑性限
度 PL = 21.7 %,塑性指數 PI = 4.5 %,現地土壤依統一土壤分類法為 CL-ML,
估計滲透係數約為 5.8×10 -3 cm/sec,較不適合舖設透水性舖面,須回填砂土,
方可鋪設透水性舖面。
圖 4.102 台北市文山區木新路一段西側人行道
本試驗場所之舖面型式依循台北市政府工務局水利處規劃設計,總長約
為 300 公尺,寬約為 4.8 公尺(如圖 4.103),如圖 4.104 所示為舖設之預鑄透
水磚舖面,其舖面與底層共厚 23 cm。

舖面
底層
路基
圖 4.103 完工後之透水鋪面
人行道
圖 4.104 預鑄透水磚
4-173
四、提昇既有市區道路品質研究
6.0cm,預鑄透水磚
2.0cm,透水環氧樹脂砂漿
漿
15cm,175kg/cm 2 透水混凝土
因監測資料龐大,經整理後得出雨量資料分析 (如圖 4.105),其雨水滲
透至土壤之成效非常好透水性舖面對地下水挹注具有成效,如表 4.77 所示。
路基

雨量(mm)
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
監測日期
630
730
830
監測歷
時
(hr)
圖 4.105 雨量資料分析圖(2007/1/3)
表 4.77 透水鋪面成效分析表
累計
逕 流
降雨量
量(mm)
(mm)
4-174
四、提昇既有市區道路品質研究
雨量
滲出
逕流
930
1030
1130
1230
1330
1430
1530
1630
1730
1830
滲出量
(mm)
地表逕流率
(%)
時間
滲出效益
(%)
2007/01/03 10.5 32.00 0.73 21.45 2.27 67.02
試驗區面積為 1.5 m×1.5 m
地表逕流率:地表逕流量/降雨量
滲出效益:滲出量/降雨量;
總降雨量=逕流量+滲出量+土壤保水量+蒸發散(極小不計)

4-175
四、提昇既有市區道路品質研究
溫度量測於無降雨之氣候條件下,如圖 4.106 所示,多受陽光輻照射影
響而變化,於上午 10 時至下午 14 時間有明顯攀升趨勢;於有降雨之氣候條
件下如圖 4.107 所示,其結果隨距地表距離愈遠而溫度變化愈小,則產生地
表溫度較地底溫度低之情況;於降雨後之氣候條件下,如圖 4.108 所示,鋪
設透水磚之面層平均溫度低於不透水磚 2℃左右。因此藉由透水性舖面可在
晴天時降低地表溫度,調解氣候,因此有助於降低都市熱島效應。
溫度(℃)
時間(hr)
溫度(℃)
50
45
40
35
30
25
20
15
10
50
40
30
20
10
0
時間(hr)
800
800
900
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
圖 4.106 晴天時溫度分析圖(2006/8/25)
1000
1100
1200
1300
1400
1500
圖 4.107 雨天時溫度分析圖(2007/2/25)
不透水磚面層
透水磚面層
透水磚面底層
透水磚底層
1600
1600
1700
不透水磚面層
透水磚面層
透水磚面底層
透水磚底層
1700

溫度(℃)
50
40
30
20
10
0
時間(hr)
800
900
1000
1100
1200
4-176
1300
1400
四、提昇既有市區道路品質研究
1500
圖 4.108 降雨後溫度分析圖(2007/2/26)
不透水磚面層
透水磚面層
透水磚面底層
透水磚底層
本研究於 2007 年 11 月 3 日至現場進行現地透水及抗滑試驗,以瞭解經
過 1 年後,其滲透性能是否能透維持,其試驗結果如表 4.78 及表 4.79 所示。
表 4.78 現地透水結果表
1600
舖面 透水時間(sec) 透水係數(ml/15sec)
預鑄透水磚 110 54.5
表 4.79 抗滑試驗結果表
舖面 1 2 3 4 5
平均Ct
(BPN)
C20
(BPN)
路面溫度
( ℃ )
預鑄透水磚 65 63 64 61 61 62.8 66.1 25.5
(不透水磚)對照組 53 55 53 53 54 53.2 56.2 25.0
4.5.3.3 台南市中華西路一段
試驗地點於台南市中華西路一段新孝路至新仁路人行道 (圖 4.109)與新
興路旁人行道 (圖 4.110)。由於現地為砂土回填地,其路基土據相關資料研判
其透水性應大於 1×10 -3 cm/sec,適合舖設透水性舖面。
1700

4-177
四、提昇既有市區道路品質研究
圖 4.109 台南市中華西路一段新孝路至新仁路人行道
圖 4.110 台南市中華西路一段新興路旁人行道
透水性路面結構設計與一般路面相同均需考量強度之外,尚須考慮路面
之透水性及材料組成。預計舖設之兩種不同舖面形式,包括透水性之陶瓷回

4-178
四、提昇既有市區道路品質研究
收透水磚及一般環保透水磚舖面(如圖 4.111 及 4.112),其舖面與底層共厚
20cm(見圖 4.113 及 4.114)。兩種透水舖面之抗壓強度以及其透水係數如表 4.80
所示,而兩種舖面材料之材質如表 4.81 所示。
圖 4.111 陶瓷回收透水磚舖面(A 型)
圖 4.112 環保透水磚鋪面(B 型)

舖面
底層
路基
舖面
底層
路基
人行道
圖 4.113 透水磚舖面結構(A 型)
人行道
圖 4.114 透水磚鋪面結構(B 型)
表 4.80 透水性舖面抗壓強度與透水係數
4-179
四、提昇既有市區道路品質研究
6cm,陶瓷回收透水磚(A 型)
4cm,襯墊細砂
10cm,碎石級配
不織布
6cm,環保透水磚(B 型)
4cm,襯墊細砂
10cm,碎石級配
不織布
類型 抗壓強度(kgf/cm 2 ) 透水係數(cm/sec)
陶瓷透水磚A型 650 6.81×10 -1
環保透水磚B型 310 1.25×10 -1
路基
路基

類型 材料規格
陶瓷透水磚A型
環保透水磚B型
表 4.81 兩種透水鋪面材料之材質
4-180
四、提昇既有市區道路品質研究
陶瓷回收製成稠密陶瓷造粒,在經高溫窯燒製成。尺
寸:20×20×6cm。
廢料再生材、玻璃再生材、下水道污泥或水庫淤泥燒
結後粉碎材料、其他如燒結劑或黏著劑、色料等再生資
源。尺寸:30×30×6cm
根據監測結果顯示雨量資料分析於 2005/5/7~14 在新興國中旁(A 型鋪面)
及新興路旁(B 型鋪面)人行道之透水性舖面監測結果得知雨水滲透至土壤之
效果非常好,如圖 4.115 及 4.115,並將資料整理如表 4.82。
雨量(mm)
雨量(mm)
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
1 13 25 37 49 61 73 85 97 109 121 133 145
時間(hr)
圖 4.115 A 型鋪面雨量資料分析圖(2005/7/7~14)
10.00
8.00
6.00
4.00
2.00
0.00
1 14 27 40 53 66 79 92 105 118 131 144
時間(hr)
圖 4.116 B 型鋪面雨量資料分析圖(2005/5/7~14)
雨量
滲出量
雨量
滲出量

記錄日期 試驗區地點
2005/5/7~14
新興國中旁
中華西路與新興路交
叉口
滲出效益:滲出量/降雨量
表 4.82 入滲效益分析表
累積降雨量
(mm)
62.05
4-181
四、提昇既有市區道路品質研究
累積滲出量
(mm)
A 型:50.09
(151 hr)
(147 hr) B 型:53.04
(151 hr)
滲出效益
(%)
本研究於 2007 年 11 月 3 日進行現地透水試驗及抗滑試驗,其試驗結果如
表 4.83 及 4.84 所示。
表 4.83 現地透水試驗結果表
舖面 透水時間(sec) 透水係數(ml/15sec)
陶瓷透水磚 6000 1.0
環保透水磚 330 20.0
表 4.84 抗滑試驗結果表
舖面 1 2 3 4 5 平均Ct C20(BPN) 路面溫度
陶瓷透水磚 50 54 53 52 52 52.6 56.7 27
環保透水磚 65 68 70 68 68 67.8 75.2 33.5
不透水磚(對照組) 47 48 48 50 48 48.2 54.4 31
陶瓷透水磚(A 型)於施工後,表面皆有細微裂縫產生,推測由於人行道上
常有當地民眾以自行車、滑板代步,並受天候變化所致,而 B 型舖面為廢料、
廢玻璃再生材、下水道污泥或水庫淤泥燒結後粉碎材料,在經過如燒結劑或黏
81
85

4-182
四、提昇既有市區道路品質研究
著劑、色料等再生資源,強度較差,故為嚴重。圖 4.117 為一般環保透水磚 B
型裂紋產生情況。此外一般環保透水磚於施工後,表面已有砂土溢出,可能是
因施工過程未確實夯壓或當地環境所致(如圖 4.118)。陶瓷透水磚鋪面表面因
行道樹落葉及落塵(如圖 4.119),因而阻塞孔隙,導致滲透性能大幅降低。
圖 4.117 一般環保透水磚(B 型)裂紋產生情形
圖 4.118 一般環保透水磚(B 型)砂土溢出情形

圖 4.119 陶瓷透水鋪面孔隙阻塞情形
4-183
四、提昇既有市區道路品質研究

5.1 前言
五、提昇既有市區橋梁品質研究
5-1
五、提昇既有市區橋梁品質研究
台灣是一個土地小、人口多的國家,加上河川密佈,使得橋梁成為交通建
設中重要的關鍵工程。橋梁的功用除了跨越障礙物、連接兩地交通外,附掛於
橋梁的水、電、瓦斯等維生管線更是維持都市機能正常運作的重要設施,當災
害發生時,橋梁也扮演著重要之救災及避難的通路。台灣地處環太平洋地震
帶,地震頻繁,近年地震,以民國 88 年 9 月 21 日凌晨 1 時 47 分規模達 7.3
之集集大地震為最,造成道路橋梁損毀,交通與維生管線亦隨之中斷,死亡人
數逾 2000 人,更造成數十萬民眾無家可歸之空前災難。
此外,今年 8 月 1 日晚間,美國明尼蘇達州 35 號州際公路橫跨密西西比
河段橋梁突然坍塌,該橋建於 1967 年,為鋼梁混凝土結構拱橋。橋面離河面
約 20 公尺,橋長約 580 公尺,橋齡超過 40 年,從 1993 年起,每年均辦理橋
梁檢查,今在無地震作用之正常使用情況下,發生如此重大之損壞,初步認定
為橋梁結構性坍塌事故。事件發生後,美國政府將對橋梁檢測作業投入更多的
經費;而對國內多數老舊且無裝設防落裝置之市區橋梁,實為一大警訊。美國
橋梁管理制度相當完善,亦發生此一不幸事件,令人對於橋梁檢測作業、維護
補強更加重視。
美國橋梁管理源於 1967 年俄亥俄州銀橋(Silver Bridge)斷橋事件,引起各
方對老舊橋梁問題的重視。美國國會於 1968 年通過「聯邦公路法案」,並由美
國聯邦公路總署(Federal Highway Administration, FHWA)首先建立「全國橋梁
清冊」(National Bridge Inventory, NBI),進行全國橋梁相關資料的收集與整理,
進而訂定「全國性之橋梁檢測準則」(National Bridge Inspection Standard,
NBIS),要求各州政府須每兩年將其所管轄的橋梁進行一次檢測作業,檢測所

5-2
五、提昇既有市區橋梁品質研究
得的資料須符合 NBIS 要求的「橋梁登錄評估表」(Structure Inventory and
Appraisal Sheet),錄製為電腦檔案,彙整交由 FHWA 進行資料更新與保存。
國內主要橋梁管理機關有國道高速公路局、公路總局、鐵路管理局及各縣
市政府,於 89 年藉由交通部運輸研究所辦理之「建立台灣地區橋梁管理系統」
計畫案中,依其研究成果所定之橋梁基本資料與檢測資料表格,進行全國橋梁
的普查及初步目視檢查,並於 90 年啟用後完成建檔作業供相關單位使用。後
續於 91 年辦理「建立橋梁檢測制度及準則之研究」計畫案(李有豐等,2002),
訂定一套實用、合理且統一的檢測制度與方法,進而制定參考準則,作為各橋
梁管理單位後續執行橋梁檢測工作之依據。
台灣地震頻仍,橋梁檢測、評估、維護、補強及橋梁管理系統等整合工作,
實刻不容緩。國內為數眾多之既有橋梁,如能採取有效快速的耐震能力評估,
篩選出耐震能力不足者,並採取必要耐震維修與補強,藉以提昇其耐震能力,
將可有效降低地震所帶來之災害。
由台灣地區橋梁管理系統資料得知,屬於內政部營建署管轄範圍之橋梁管
理單位為各縣市政府,其管理之橋梁總數共有 18,021 座。以台北市市區道路
橋梁為例,截至民國 95 年,一般橋梁、跨河橋梁及車行陸橋共有 252 座,其
中逾 80%橋齡達十年以上,逾 60%橋齡達十五年以上,可見台北市區橋梁多
已老化。而老舊橋梁因考量經濟與交通方面等因素,拆除重建困難,因此國內
為數眾多的既有橋梁,如能藉由合理有效方法進行耐震能力評估,找出劣化現
象與原因之關連性,可利於後續市區橋梁維護管理與補強作業之進行,且如能
建立市區橋梁補強優選順序,將使政府預算做最妥適的運用,有效降低地震災
害,並達到永續發展的目的。
以往橋梁耐震補強的觀念,是以補強橋柱並提高橋柱的耐震能力為主要方
式,但是補強後之橋柱相對於基礎,將使橋梁基礎耐震能力相對不足,而需再
花費更龐大的經費補強橋梁基礎,且補強成效亦無法查證。另外,集集地震時,
多座橋梁發生落橋,增加救災工作的困難度;此外高屏溪大橋落橋事件,也造

5-3
五、提昇既有市區橋梁品質研究
成重大傷害及因交通不便帶來之後續社會影響;今年 8 月 1 日晚間,美國明尼
蘇達大橋無預警的崩塌,更說明了老舊橋梁發生落橋所帶來的危險性。因此本
年度導入功能性支承與防止落橋裝置之分析評估方法,藉以達到提升橋梁補強
後之耐震能力,並減少橋梁補強所需經費,及降低落橋發生機率之目的。
本計畫為四年期研究計畫之第ㄧ年計畫,為能與先前已執行完成之各研究
案接續,在計畫內容上將整合先前之各研究計畫成果,建立市區橋梁劣化現象
與原因關聯性機制及快速診斷法。另外,本研究也提出既有與新建橋梁之使用
功能性支承與防落橋裝置等對策。由於既有橋梁之橡膠支承墊大多已經老化,
如何透過現有之工程技術置換老化的橡膠支承墊也是本研究之重點。
使用功能性支承與防落橋裝置之優點,在於地震發生時,分別藉消能、反
力分散、延長基本週期,及藉較大變位,使橋柱與基礎的地震力減小,降低對
橋柱與基礎補強的機率,使破壞產生在容易更換與維修且費用低廉的支承系統
上。舊有市區橋梁多無防震設施或防落橋裝置,當橋梁老化或發生強烈地震
時,將導致在無預警的情況下發生落橋,因此本年度計畫針對此問題,提出功
能性支承與防落橋裝置之分析評估方法,利用數值分析軟體對橡膠支承墊、變
位限制結構及防止落橋裝置之力學行為做模擬,並以一案例作比較。此外,介
紹國內已使用過之支承系統補強工法,如橡膠支承墊替換工法,防止落橋裝置
工法等並針對各工法之施工性、經濟性、施工工期等項目做比較,提供橋梁維
修單位ㄧ個新的選擇。

5-4
五、提昇既有市區橋梁品質研究
5.2 市區橋梁劣化現象與原因關聯性機制及快速診斷法
本節係將本團隊過去已完成之許多相關計畫成果做一簡單介紹,包含市區
橋梁劣化現象與原因關聯性機制、承載能力與耐震能力評估,藉由過去計畫成
果,整合成ㄧ快速診斷法。目前台灣地區橋梁約有 2 萬餘座,;其中市區橋梁
即佔全國橋梁總數之 70 %。在為數甚多之橋梁,進行橋梁之檢測與評估工作,
主要係以 D.E.R.目視檢測法及初步評估表為之,惟業界普遍採用之 D.E.R.目視
檢測法,對於橋梁安全性之評斷,僅對於結構構件表面之損壞現象作檢測紀錄
及後續之補強建議;而初步評估法,主要係採橋梁之結構配置、設計基本資料
及一般損壞狀況,進行加權評分。此檢測法與初步評估工作,雖可迅速瞭解既
有橋梁之使用現況,但評估結果往往較屬定性化,對於橋梁結構性能之評估,
往往無法確切的掌控。
倘無法由檢測數據,以迅速且正確的方法進行橋梁安全能力之評估,部分
有疑慮橋梁需再予編列預算進行詳細的承載能力與耐震能力評估,是以本研究
團隊將於本年度整合過去優質化橋梁檢測手冊、人工智慧類神經網路、市區橋
梁基本特性分析、及耐震能力與承載能力研究,建立市區橋梁之劣化現象與原
因之關聯性機制,作為未來市區橋梁維修補強之參考依據。並嘗試推廣優質化
橋梁檢測手冊,並將檢測結果回饋至人工智慧類神經網路,透過類神經網路推
估、預測功能,達到快速診斷橋梁安全性工作,以下乃就此研究課題相關之內
容簡述之。
5.2.1 人工智慧類神經網路
本團隊利用人工智慧類神經網路(Artificial Neural Network)能夠處理高度
非線性問題之優點,發展出橋梁管理系統之分析與預測模組。以檢測評估準則
劣化最嚴重橋梁的一跨之構件來代表,建立各構件之劣化原因與現象的關係。
從因果關係的建立,希望以類神經網路結構的特性,以構件劣化因素為網路輸

5-5
五、提昇既有市區橋梁品質研究
入值,劣化評估結果為網路輸出值。透過倒傳遞網路的訓練與測試,模擬相互
之間的映射關係,建構橋梁構件的網路,將複雜現象過濾與模式化,達到橋梁
構件劣化預測的目地。本研究設計之倒傳遞網路架構學習資料庫範例,係收集
台灣地區新竹縣、宜蘭縣、台南縣等三縣市之橋梁資料來進行分析。
5.2.1.1 市區橋梁特性
本研究團隊於 94 年度蒐集新竹縣(西北部)、宜蘭縣(東北部)以及台南縣(南
部)分跨台灣地區的市區道路橋梁資料,三縣市橋梁檢測資料約有 2,892 座,
依照橋梁竣工年度區分,可知多數橋梁約在民國 70~90 年間完成。但有 1,344
座橋梁竣工年度資料已不可考,佔了檢測資料約一半,如圖 5.1 所示。顯示過
去橋梁設計資料保存並不完善,造成相關資料蒐集上的困難,故建立橋梁完整
檢測資料之資料庫實為各縣市政府必要之課題。
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
1344
8
56
268
610 606
無 40~50 50~60 60~70 70~80 80~90
圖 5.1 橋梁數量與竣工年度統計圖
本研究在主梁材質方面,僅考慮鋼筋混凝土橋、預力鋼筋混凝土橋、與鋼
構造橋梁等三種類,共 2,496 座,其數量統計如圖 5.2 所示。。在市區道路橋
梁中,以鋼筋混凝土橋所佔比例最多,有 2,135 座,故以下橋梁之探討,係針
對市區內之鋼筋混凝土橋梁進行剖析。

圖 5.2 橋梁主梁材質統計圖
5-6
五、提昇既有市區橋梁品質研究
綜觀所得之檢測資料分析,可知三個縣市中位於市區道路且屬於鋼筋混凝
土橋梁之 2,135 座特性如表 5.1 所示。可歸納出市區內橋梁多為梁式橋,且多
無橋墩,主梁型式為 T 型梁者佔多數,橋台型式則多為半重力式,多無防震
設施以及翼牆之設計,而在支承型式、橋台基礎型式以及伸縮縫等項目,則因
為判斷較為困難,故呈現多數無法檢測的數據。
表 5.1 橋梁基本資料之統計表
主要型式 數量 比例
結構型式 梁式橋 1,198 52%
橋墩基礎型式 無 1,676 73%
橋墩型式 無 1,565 68%
主梁型式 T 型梁 1,022 38%
橋台型式 半重力式 1,451 62%
橋台基礎型式 無法檢測 2,017 88%
防震設施 無 1,957 85%

5.2.1.2 橋梁構件劣化因子建立及其相對重要性分析
5-7
五、提昇既有市區橋梁品質研究
現有橋梁劣化診斷技術,無法考量多個複雜構件同時發生破壞行為,因此
必須把劣化行為單純化,檢核時僅以單個構件作為發生機制,從單個構件的主
要劣化行為,推估出構件的劣化預測。橋梁管理系統中檢測項目共有 20 個項
目,主要分為兩大類,第一類是影響行車安全之項目,第二類則屬影響結構安
全的構件。
橋梁劣化預測需考量各構件劣化因子,本計畫將橋梁有關的基本設計條
件、環境因素與交通車輛等三項因素加以檢討,觀察是否含有劣化要因存在,
如圖 5.3 所示。初步推估二十個構件劣化因子,作為類神經網入的輸入參數,
以利日後判斷相對重要因素的建立。
構件劣化因素
內在因素 外在因素
設計條件 人為因素
圖 5.3 構件劣化因素
自然環境
類神經網入的輸入參數以引道路堤劣化因子為例,可假設為進橋版、排水
坡度、填方高度、排水設施狀況、橋齡、交通量等 6 項,並令其為類神經網路
之網路輸入值,而劣化評估 DER 共 3 個為網路輸出值,即 6-n-3 網路,如圖
5.4 所示。

進橋版
排水坡度
填方高度
排水設施狀況
橋齡
重車交通量
圖 5.4 引道路堤類神經網路模式架構圖
5-8
五、提昇既有市區橋梁品質研究
D
E
R
相對重要性分析
針對橋梁常見的 20 個構件,以檢測評估結果之劣化最嚴重的一跨之構件
來代表該構件,建立各構件劣化原因與現象關係。從因果關係的建立,利用類
神經網路結構的特性,以構件劣化因素為網路輸入值,劣化評估結果為網路輸
出值。透過倒傳遞類神經網路的訓練與測試,模擬相互之間的映射關係,建構
二十個橋梁構件的類神經網路,將複雜現象過濾與模式化,達到橋梁構件相對
重要性分析之目的。在以上對於 20 項橋梁構件進行劣化因子相對重要性之分
析,將各項構件中相對重要的劣化因子列於下表:

表 5.2 各項構件相對重要之劣化因子
5-9
五、提昇既有市區橋梁品質研究
構件編號 構件名稱 相對重要之劣化因子 最大的劣化損傷強度
1 引道路堤 填方高度、橋齡、以及排水坡度 15.84%
2 引道護欄 橋齡、以及降雨機率 3.67%
3 河道 淤積程度、河道變遷情形 15.51%
4 引道路堤-保護措施 橋齡 1.34%
5 橋台基礎 無 0.96%
6 橋台 結構型式、橋齡以及橋台型式 12.87%
7 翼牆/擋土牆 橋齡 21.97%
8 摩擦層 降雨機率、摩擦層齡期以及交通量 10.22%
9 橋面排水設施 降雨機率及市區或郊區 16.71%
10 緣石及人行道 無 0.61%
11 欄杆及護欄 無 42.88%
12 橋墩保護措施 橋墩位置、保護措施型式 0.21%
13 橋墩基礎 無 1.86%
14 橋墩 橋墩型式、橋齡、以及結構型式 15.62%
15 支承 橋齡、結構型式及支承型式 0.91%
16 防震設施 橋齡及結構型式 1.29%
17 伸縮縫 最大跨距、結構型式以及橋齡 3.89%
18 主構件 結構型式、主梁型式及橋齡 13.43%
19 副構件 主梁形式、橋齡以及結構型式 5.21%
20 橋面版 降雨機率、橋齡以及總車道數 17.42%
經由資料的研究與分析,對於市區道路橋梁的劣化資訊,提出 20 個構件
中有共同的特性,橋齡是最主要的因素,所代表的訊息是當橋齡進入中老年期
階段時更需詳細檢測與養護,方能確保橋梁基本功能與耐久性。而對於市區道
路橋墩以及橋台基礎,尚無法做有效的相對重要性判斷,因在收集的檢測資料
中並無提供可供參考的數據。最主要是因為基礎的檢測不易,在目視檢測的前
提下,對於基礎的劣化程度難以判斷,必須憑藉檢測員的經驗或是輔以非破壞
性檢測的方式才能做較正確的判斷。而對於人行道以及護欄的重要性分析,因
為人為因素的考量成分較多,甚難從中獲得可靠資訊,但是從損傷強度來看的
比例卻是最高的,原因是劣化後並無遂行維修補強的措施,導致此類構件經常
性處於劣化的狀態。雖此構件並非無結構安全的疑慮,但是對於行人/車的安
全也是必須考慮的一環。而對於主要的橋梁的結構元件,其共通相對重要的劣

5-10
五、提昇既有市區橋梁品質研究
化因子多為結構型式、主梁型式及橋齡三項,而市區道路結構型式多為梁式
橋,主梁多為 T 型梁的情況下,因為應力集中以及勁度先天上不足的情況下,
劣化的現象時而可見。
因此對市區道路現有橋梁於橋梁檢測時,對市區道路橋梁劣化因子相對重
要性之分析,針對損壞率高之構件能更加注意進而提高檢測精度,縮短檢測時
間與節省經費,以提供檢測員一項可供參考之依據。
5.2.1.3 類神經網路構件劣化預測模式
針對橋梁 20 個構件,利用已知的基本資料以及相關的檢測資料,藉由過
去的檢測結果,從中獲得各構件相對重要性的劣化因子。接著將劣化因子與檢
測結果,利用類神經網路人工智慧模組,歸納其基本資料以及檢測資料之相依
性,進而驗證劣化因子的可信度,以期能藉由橋梁之基本資料,得到影響橋梁
構件劣化因子,達到快速診斷的目的,提供橋梁管理單位在檢測時能特別注
意,將有限的預算作最合理的分配,並能提早因應,做先期的補強維修規劃。
另一方面可將劣化因子回饋給設計單位避免重蹈覆轍,日後在從事橋梁設計
時,積極建構出適合台灣本土環境的最佳生命週期橋梁。本計畫蒐集新竹縣、
宜蘭縣、台南縣等三個縣市橋樑資料,使用其中約 2,300 筆資料匯入類神經網
路,經過分析之後,將詳細的 D.E.R.各項的誤判率以及最大損傷強度等如表
5.3 所示。

構件
表 5.3 類神經網路模式分析結果
最大損壞強度
(%)
引道路堤 15.84
引道護欄 3.67
河道 15.51
引道路堤保護措施 1.34
橋台基礎 0.96
橋台 12.87
翼牆/擋土牆 21.66
摩擦層 10.22
排水設施 16.71
緣石及人行道 0.61
護欄
42.88
橋墩保護措施 0.21
橋墩基礎 1.86
橋墩 15.62
支承 0.91
防震設施 1.29
伸縮縫 3.89
主構件 13.43
副構件 5.21
橋面版 17.42
5-11
五、提昇既有市區橋梁品質研究
內容 D E R 平均值
訓練誤判率(%) 13.42 13.42 13.42 13.42
測試誤判率(%) 16.84 16.40 16.55 16.60
訓練誤判率(%) 3.17 3.11 3.11 3.13
測試誤判率(%) 1.88 1.74 1.74 1.79
訓練誤判率(%) 14.53 14.53 14.53 14.53
測試誤判率(%) 13.04 12.90 12.90 12.95
訓練誤判率(%) 0.50 1.06 0.12 0.56
測試誤判率(%) 0.58 1.01 0.0 0.53
訓練誤判率(%) 0.19 0.31 0.19 0.23
測試誤判率(%) 0.0 0.73 0.58 0.44
訓練誤判率(%) 10.19 9.81 10.25 10.08
測試誤判率(%) 14.51 14.66 14.95 14.71
訓練誤判率(%) 22.55 22.61 22.61 22.59
測試誤判率(%) 19.57 19.57 19.57 19.57
訓練誤判率(%) 8.01 7.95 7.95 7.97
測試誤判率(%) 5.66 5.66 5.95 5.76
訓練誤判率(%) 7.95 8.01 49.75 21.91
測試誤判率(%) 7.10 7.10 47.97 20.73
訓練誤判率(%) 0.62 0.62 0.62 0.62
測試誤判率(%) 0.58 0.58 0.58 0.58
訓練誤判率(%) 40.62 97.45 40.68 58.21
測試誤判率(%) 38.55 97.39 36.70 59.59
訓練誤判率(%) 0.98 0.98 0.0 0.65
測試誤判率(%) 1.02 1.02 0.0 0.68
訓練誤判率(%) 0.22 1.73 0.0 0.65
測試誤判率(%) 0.0 0.51 0.0 0.17
訓練誤判率(%) 4.84 4.72 4.78 4.78
測試誤判率(%) 6.53 6.39 7.26 6.72
訓練誤判率(%) 2.86 0.56 0.62 1.35
測試誤判率(%) 2.61 0.58 1.02 1.40
訓練誤判率(%) 0.56 0.56 0.56 0.56
測試誤判率(%) 0.29 0.29 0.29 0.29
訓練誤判率(%) 1.99 2.05 1.99 2.01
測試誤判率(%) 1.45 1.74 1.45 1.55
訓練誤判率(%) 8.75 8.76 8.70 8.74
測試誤判率(%) 7.12 8.56 8.13 7.93
訓練誤判率(%) 2.86 2.92 3.04 2.94
測試誤判率(%) 3.05 3.05 3.48 3.19
訓練誤判率(%) 10.62 10.62 10.62 10.62
測試誤判率(%) 11.53 11.53 11.53 11.53

而各縣市分別之訓練結果如表 5.4 所示。
表 5.4 三縣市與合併資料之類神經網路模式成果
5-12
五、提昇既有市區橋梁品質研究
構件 誤判率 新竹縣 宜蘭縣 台南縣 三縣市合併
引道路堤
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
23.40
21.04
12.88
10.82
10.66
8.75
13.42
16.60
引道護欄
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
2.59
3.03
2.28
1.20
3.31
3.03
3.13
1.79
河道
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
7.78
6.06
3.09
2.06
26.09
25.59
14.53
12.95
引道路堤 訓練誤判率(%) 0.07 1.69 0.19 0.56
保護措施 測試誤判率(%) 0.00 1.20 0.45 0.53
橋台基礎
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
0.00
0.00
0.59
0.69
0.48
0.00
0.23
0.44
橋台
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
15.19
17.34
7.95
9.45
11.19
11.11
10.08
14.71
訓練誤判率(%) 24.19 23.62 25.37 22.59
翼牆/擋土牆 測試誤判率(%) 24.75 27.15 23.23 19.57
摩擦層
排水設施
訓練誤判率(%) 14.47 3.97 7.16 7.97
測試誤判率(%) 14.65 3.09 8.71 5.76
訓練誤判率(%) 22.68 1.10 3.60 21.91
測試誤判率(%) 16.16 1.55 2.36 20.73
緣石及人行道
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
1.08
2.53
0.00
0.00
0.00
0.00
0.62
0.58
護欄
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
52.70
52.86
46.87
54.47
37.99
34.34
58.21
59.59
橋墩保護措施
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
0.22
0.51
0.00
0.52
0.14
0.00
0.65
0.68
橋墩基礎
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
1.73
1.52
3.31
2.58
0.68
0.43
0.65
0.17
橋墩
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
6.48
8.08
4.34
4.64
5.81
3.14
4.78
6.72
支承
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
0.43
0.51
0.58
0.67
0.66
0.69
1.35
1.40
防震設施
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
0.50
1.01
0.22
0.52
0.58
0.34
0.56
0.29
伸縮縫
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
2.59
1.85
2.65
2.06
2.16
1.23
2.01
1.55
主構件
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
15.69
17.17
5.52
7.39
5.00
4.60
8.74
7.93
副構件
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
5.90
9.43
3.16
2.06
1.73
0.22
2.94
3.19
橋面版
訓練誤判率(%)
測試誤判率(%)
24.33
25.59
8.24
10.48
9.61
14.48
10.62
11.53

5-13
五、提昇既有市區橋梁品質研究
由上資料,可以看出三個縣市個別分析的誤判率與合併後分析之的結果差
異不大。在護欄構件上的誤判平均是偏高的,推估此項構件的劣化現象最為嚴
重,且影響到護欄構件的因子可能更多於本計畫中論述的(例如車輛撞擊),故
以類神經網路來進行判斷,其誤判率偏高。而在其他構件上,以新竹縣在整體
類神經網路的模式成果上,其誤判率比其他兩個縣市為高,其中又以引道路
堤、摩擦層、主構件、橋面版這幾項構件誤判率較高,也就反應出檢測員在這
幾項構件上的檢測結果比起其他兩個縣市是有所偏差的,這也影響了整個合併
以後的資料分析,但是整體的誤判率還是落於 20%左右的範圍內,尚屬合理
範圍。
比較三縣市的檢測結果,可知若各縣市檢測的標準不一,在此種情況下,
預算的編列恐有資源分配不均之現象。若能利用類神經網路作為一個評斷的工
具,比較各個縣市所得之檢測資料以及結果,則可以判斷出某些縣市在進行檢
測時,某些構件的評判標準是需要加強。此項成果,可作為日後縣市橋梁管理
機關一個評斷的工具,鑑別各縣市橋梁的檢測資料之可靠度,在日後預算編
列,則可減少資源不公的情形發生。
5.2.2 優質化橋梁檢測作業
橋梁檢測評估制度與方式須以考慮國內橋梁特性為出發點,以配合我國之
人文、地理環境,建立合適的橋梁檢測評估制度與評等模式。目前國內主要採
行之檢測評估方法為 D.E.R.目視檢測評估法,此方法為 1995 年昭凌工程顧問
公司為交通部國道高速公路局開發橋梁管理系統時所制定之目視檢查評估準
則(國道高速公路局,1995)。
D.E.R.目視檢測評估法係藉由繪圖、照片記錄劣化或損害部位,並以量化
方式評估橋梁二十項構件之劣化情形,建立橋梁現況之基本管理資料,最後依
各構件權重計算該座橋梁現況之綜合評估分數,即該座橋梁之狀況指標,作為

維修之優選排列之依據。
5-14
五、提昇既有市區橋梁品質研究
由於目視檢測評估法乃為橋梁維護管理作業進行之首要工作,是以優質化
之橋梁檢測評估作業程序之建立,將有助於工程師檢測作業之進行,及橋梁管
理單位作為後續詳細評估,及維護補強工作施行之依據。
本團隊於 96 年度計畫中鑑於國內目前關於橋梁道路的管理仍有檢討的空
間,且對於橋梁檢測以及認證的制度尚未有一完備且優質之方案。故此計畫對
於目前道路橋梁檢測準則,進行更進ㄧ步之檢討改進,優化整個橋梁檢測的標
準化作業程序,並針對目前橋梁檢測中有所缺漏之劣化因子,重新規劃橋梁檢
測的程序,並撰寫手冊以供工程界做參考。
5.2.2.1 優質化檢測作業之建立
D.E.R.目視檢測雖然簡捷快速,可節省相當之經費與時間,惟檢測評估過
程易加入檢測員主觀意識,若檢測員檢測評估不當,將造成維修決策之困擾甚
或錯誤。故檢測評估方法或準則,對橋梁檢測工作之時程、成本或管理極具重
要性。
本研究團隊於 94 年,針對市區橋梁劣化因子與劣化現象之因果關係探
討,輔以類神經網路之人工智慧模組的判斷分析,對於都市老舊橋梁劣化現象
預測以及各構件相對重要之劣化因子有進一步的瞭解,藉此更能掌握都市橋梁
劣化狀況及增加檢測之可靠度。
研究方式係針對於新竹縣、宜蘭縣及台南縣市區橋梁,藉基本資料,與橋
梁各構件劣化之情形檢測資料研究,所建立之類神經網路系統。但針對於不同
地域之市區橋梁,依各不同工程師經驗,可能仍包含其他劣化因子。是以,除
各縣市檢測資料應予以歸納管理,持續累積檢測數據外,並應於檢測工作進行
中,藉由檢測資料之記錄,搜集與彙整各檢測工程師之經驗與判斷,回饋至此
類神經網路系統中,提高對於構件劣化預測之準確性。
藉由橋梁基本資料與檢測資料逐年的累積及類神經網路持續的修正訓練

5-15
五、提昇既有市區橋梁品質研究
與測試,將逐漸突顯各地區縣市政府管轄橋梁所具有之特性,對日後的橋梁
維修作業及新建橋梁工程上,可提供客觀性的參考依據。
現今工程界普遍使用之 D.E.R.檢測資料記錄表僅對檢測項目進行劣化程
度目視評估,但不了解是何種原因造成其損傷,可能致使後續選擇錯誤之補強
方式進行補強。因此本團隊於 95 年計畫中,增加檢測劣化因子與劣化現象之
記錄表(如表 5.5),此記錄表分為「構件劣化照片」、「D.E.R.評分紀錄」、「類神
經網路構件劣化因子」及「現地檢測劣化現象」四部份。其中,類神經網路構
件劣化因子及現地檢測劣化現象,利用簡易之勾選表勾選方式,以簡化現地檢
測工程師之書寫作業;另外,工程師並可於此記錄表內,記錄其他表格內未列
之內容,以供後續研究與類神經網路回饋分析使用並增加預測診斷的準確性。

表 5.5 檢測劣化因子與劣化現象之記錄表
1.構件劣化照片
5-16
2.DER 評分紀錄
3.類神經網路構件劣化因子
4.現地檢測劣化現象
五、提昇既有市區橋梁品質研究

5.2.3 橋梁結構承載能力評估
5-17
五、提昇既有市區橋梁品質研究
交通部公路橋梁設計規範將 1998 年 AASHTO LRFD 橋梁設計規範,納入
未來規範內容訂定之主要參考依據,由此可知,LRFD 實已為未來的趨勢。為
因應新的設計方法,本計畫提出之橋梁上部結構承載能力評估方法,係加入荷
載與抗力係數設計法之觀念,以求更合理且準確的評估橋梁安全能力狀況。
由於橋梁施行載重試驗之成本較高,且造成交通之不便,並不符合經濟效
益。有鑑於此,本團隊於 95 年研究計畫中,參照美國 AASHTO(2003)提出之
荷載與抗力係數評估法 (Load and resistance factor rating, LRFR),及其相關研
究報告,提出以分析計算為主、以載重試驗為輔的分析評估方法。建議除橋梁
承載能力有疑慮或基於學術研究考量等因素外,可儘量藉由分析計算的方法,
快速且經濟的診斷橋梁承載能力狀況,並針對承載能力不足者,採取符合且必
要的維修與補強措施,預防災害之發生。
5.2.3.1 分析計算之評估方法
參照美國 2003 年 AASHTO 提出之荷載與抗力係數評估法 (LRFR),及其
相關研究報告,並依據交通部最新頒布公路橋梁設計規範及交通部現行採用之
檢測評估系統 D.E.R.評等法(國道高速公路局,1995),據以研擬國內橋梁的承
載能力評估方法。橋梁承載能力評估時,分析流程如圖 5.5 所示,共分為八個
步驟。

計算標稱強度 Rn
泱定強度折減因子 φ
系統係數 φs
情況係數 φc
決定載重係數
計算耐荷評估係數 RF
是
開始
資料收集
計算靜載重 DC、DW、P
決定動態載重預留值
計算載重分擔效應
計算活載重 LL
RF≧1
結束
否
5-18
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.5 橋梁承載能力分析評估流程圖(國道高速公路局,2004)
是
進行進一步
檢查
否
豎立警告標示
修復、補強

分析評估方法之建立
ㄧ、載重評估方程式
5-19
五、提昇既有市區橋梁品質研究
橋梁承載能力評估係依「LRFR 載重評估系統」選定特定的活載重型式,
加載後進行分析模擬,取最不利結構的分析計算結果代入載重評估方程式,以
決定在某一極限狀態(強度極限狀態或服務極限狀態)下,組成構件與接頭之耐
荷評估係數 RF 最小值。耐荷評估係數 RF 如果大於等於 1,表示橋梁為安全無
虞;若耐荷評估係數 RF 小於 1,則進行更精細的分析評估或載重試驗,否則
應豎立緊告標誌,或是進行維修補強。
二、LRFR 載重評估系統
LRFR 載重評估系統可分為設計載重評估(Design load rating)、法定載重評
估(Legal load rating)及允許載重評估(Permit load rating)三種,其說明如下(李有
豐、蔡益超、張國鎮等,2004):
1. 設計載重評估(Design load rating)
係橋梁評估之首要標準,其評估標準為對現有橋梁以新橋的設計規範進行
評估。評估活載重建議採用目前國內現行公路橋梁設計載重 HS20-44 加成 1.25
倍(或 1.3 倍)進行評估。
設計載重階段,又區分為登錄評估等級與實用評估等級,為反應資料取得
來源之差異性,使可靠度指標趨於一致性,登錄評估與實用評估等級之活載重
乃有所不同。登錄評估等級之活載重係數為 1.75,實用評估等級之活載重係數
為 1.35。
2. 法定載重評估(Legal load rating)
考量該評估橋梁原先設計規範與既有橋梁承載、環境現況有所差異,若既
有橋梁經充份檢測,可不依設計載重評估其承載狀況。一般用於設計載重不過
關時,可進一步進行 AASHTO 法定載重或者是以美國各州自訂的法定載重進

5-20
五、提昇既有市區橋梁品質研究
行法定載重階段評估。然而,因本國尚未建立足夠龐大之動態地磅資料,及本
土化貨車載重之相關研究,本計畫不採用法定載重評估。
3. 允許載重評估(Permit load rating)
當設計載重評估或法定載重評估核可下之橋梁,如需臨時通過載重效應大
於該橋標準載重之特殊重型車輛時,申請通行單位應提供欲申請通過重型車輛
之車輛總重、軸重、重量配置等資料予橋梁管理機關進行橋梁承載能力評估。
允許載重評估的結果,將作為橋梁管理機關發行橋梁許可重車通行與通行時交
通管制之依據。進行允許載重評估之評估者應向橋梁管理單位申請橋梁之設計
圖說、竣工圖說及近期的橋梁檢測結果等資料或至現場進行實地檢測及調查橋
址交通流量,依本計畫提出之承載能力評估方法進行分析評估。
允許載重評估又分作兩種情況評估:例行允許載重評估 (Routine or annual
permits)與特殊允許載重評估(Special permits)。例行允許為不限次數皆可通行
(但建議以允許載重評估許可一年內為限);特殊允許則僅可進行單次通行,或
是有限次數的通行。以申請車輛總重而言,特殊允許通常是較例行允許超載更
加嚴重的情況。
綜上所述 LRFR 之載重評估方法,建議國內市區橋梁承載能力評估採圖
5.6 所示之評估流程,以設計載重評估與允許載重評估二種評估階段。圖 5.6
內將耐荷評估係數 RF 增列下標 D 及 P,係分別用於標註設計載重及重車允許
載重評估階段之承載能力評估結果。

.豎立緊告標示
.修復、補強
不核可
三、LRFR 極限狀態分類
(RF)D

5-22
五、提昇既有市區橋梁品質研究
狀態Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別是根據不同的載重評估階段及評估標的進行分類,強
度極限狀態Ⅰ為設計載重評估階段,依一般基本的載重組合作用;強度極限狀
態Ⅱ為允許載重評估階段所採用的極限狀態。服務極限狀態,AASHTO LRFR
提出四項服務性檢核,分別為服務Ⅰ、服務Ⅱ、服務Ⅲ及疲勞極限狀態。
四、結構系統容量及構件情況
既有橋梁與新建橋梁之不同在於既有橋梁需充分考慮材料強度的持續劣
化與斷面損失等現象,故評估工作應於新設計橋梁已係數化之標稱抵抗強度
( n R φ )外再乘上情況係數 φ c ,以反應實際調查現況;除了結構構件本身之標稱
強度外,亦提出與結構系統贅餘性相關之系統係數 φ s ,使評估之抵抗能力不
僅止於構件本身,且與上部結構之贅餘性相關。應注意的是, φs φc ≥ 0.
85 ,
是為避免強度折減過度的情況。構件情況係數 φ c 與系統係數 φ s 分別說明如下:
1. 構件情況係數 φ c (Condition factor)
僅近期內經完整檢測確認為健全之材料方可使用斷面標稱強度為其承載
強度。一旦構件有劣化現象,其品質降低、不確定性及抵抗強度的變異性也大
為增加,設計用之強度折減係數φ 值無法反應出額外增加的不確定性。因此新
增情況係數 φ c ,用以說明劣化構件所增加的不確定性以及這些構件在檢測循
環週期內持續劣化的可能性。情況係數 φ c 在構件嚴重劣化情況下為 0.85 至構
件於良好或滿意的情況下為 1.0。
由於 D.E.R.目視檢測評估法,為檢測工程師用以紀錄橋梁現況之檢測表
格,如表 5.7。可利用主構件(大梁)之檢測資料,用以進行上部結構情況係數 φc
之判定。
由於 D.E.R.評等法乃針對劣化嚴重程度與劣化範圍等項目進行紀錄,故本

5-23
五、提昇既有市區橋梁品質研究
研究擬引用 D 值與 E 值作為情況係數 φ c 判定之依據,由於 R 值無關結構性,
並不列入考慮。D 值與 E 值的判定分成 1~4 級予以評等,建議對劣化最為嚴
重的單根構件構件狀況指標(Component’s condition index, IC )的計算如下:
2
D × E
IC = 100 − 100×
(IC:0~100) (5.2.1)
64
由計算得之構件狀況指標 IC,以式(5.2.2)換算可得情況係數:
IC
φ c = f ( IC)
= 0.
85 + × 0.
15 ( φ c =0.85~1.0) (5.2.2)
100

5-24
五、提昇既有市區橋梁品質研究
表 5.7 D.E.R.檢測系統之檢測表(國道高速公路局,1995 年)

2. 系統係數 φ s (System factor)
5-25
五、提昇既有市區橋梁品質研究
系統係數 φ s 的目的,在於將系統係數乘上已係數化之標稱抵抗強度
( n R φ ),使標稱強度之折減評估可適當反應結構系統之贅餘性。當進行剪力強
度極限狀態評估時 φ s 可取 1.0;當進行彎矩及軸力強度極限狀態評估時, φ s 可
依查表 5.8,依結構系統之贅餘度(上部結構型式)查得。
表 5.8 系統係數 φ s
上部結構型式 系統係數 φ s
具三支大梁之橋,且大梁間距 ≦ 1.83 m (6 ft)
0.85
具四支大梁之橋,且大梁間距 ≦ 1.22 m (4 ft)
0.95
所有其他梁式橋(Girder bridges)及版橋(Slab bridges) 1.00
橫梁間距>3.66 m (12 ft)及縱梁不連續 0.85
橫梁結構中具有超靜定縱梁子系統 1.00
5.2.3.2 市區橋梁設計活載重之探討
本研究研擬之設計載重評估為橋梁承載能力評估中,最為普遍採用之評估
階段,藉由本研究建議之 HS20-44 與 HL-93 設計活載重對於市區橋梁作用之
探討,其結果將可提供橋梁評估者計算活載重效應時,迅速求得其反應量值,
提高承載能力評估工作進行之效率與正確性。
橋梁設計載重評估中,計算活載重效應(LL)時,係以車道載重及貨車載重
之組合,求取結構所產生之最大應力。其中,HS20-44 設計活載重,係由貨車
載重及車道載重取其產生之最大應力者控制,並不作疊加;HL-93 設計活載
重,應以貨車載重與車道載重疊加,或軸串列載重與車道載重疊加,取其產生
最大應力者控制。
以下針對 40 公尺以下之簡支橋梁,以 SAP2000 軟體進行 HS20-44 與 HL-93
活載重之分析。將先對於 HS20-44 與 HL-93 之單一車道載重、貨車載重及軸

5-26
五、提昇既有市區橋梁品質研究
串列載重(不考慮載重組合),比較其對簡支橋梁產生之最大彎矩及最大剪力,
隨跨徑之變化狀況;再針對 HS20-44、HS20-44×1.25 及 HL-93 設計活載重,
考量其不同的車道載重與貨車載重之載重組合,分別計算產生之最大應力量
值。
圖 5.7 為 HS20-44 與 HL-93 車道載重及貨車載重,對不同跨徑之簡支橋梁
所造成之最大彎矩圖,此最大彎矩約產生於跨徑中央處。由此分析結果顯示,
HS20-44 最大彎矩大致為貨車載重控制,HL-93 為貨車載重與車道載重疊加者
控制。
圖 5.7 車道與貨車載重對簡支橋梁產生之最大彎矩圖
圖 5.8 為 HS20-44 與 HL-93 車道載重及貨車載重,對不同跨徑之簡支橋梁
所造成之最大剪力圖,此最大剪力產生於兩端支承處。由此分析結果顯示,
HS20-44 最大剪力為貨車載重控制,HL-93 大致為貨車載重與車道載重疊加者
控制。
最大彎矩(T-m)
車道載重(HS20-44)
貨車載重(HS20-44;HL-93)
軸串列載重(HL-93)
車道載重(HL-93)
跨徑(m)

5-27
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.8 車道與貨車載重對簡支橋梁產生之最大剪力圖
圖 5.9 為 HS20-44 與 HL-93 設計活載重,對不同跨徑之簡支橋梁所造成之
最大控制彎矩圖,此最大控制彎矩約產生於跨徑中央處。HS20-44 最大控制彎
矩值,係以 HS20-44×1.25 之設計活載重,取貨車載重(Truck load)及車道載重
(Lane load)產生之最大彎矩值(不作疊加),再乘以動態載重預留值 IM(取
0.33);HL-93 最大控制彎矩值,係以 HL-93 之設計活載重,取貨車載重及軸
串列載重(Tandem load)產生之最大彎矩值,乘以動態載重預留值 IM(取 0.33),
再加上車道載重。
由此分析結果顯示,當簡支橋梁跨徑約 20 公尺以下時,HS20-44×1.25 與
HL-93 產生之最大彎矩量值大致相等,當跨徑大於 20 公尺時,由 HL-93 所控
制。
最大剪力(T)
車道載重(HS20-44)
貨車載重(HS20-44;HL-93)
軸串列載重(HL-93)
車道載重(HL-93)
跨徑(m)

最大彎矩(T-m)
5-28
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.9 HS20-44 與 HL-93 設計活載重對簡支橋梁產生之最大控制彎矩圖
圖 5.10 為 HS20-44 與 HL-93 設計活載重,對不同跨徑之簡支橋梁近支承
處,產生之最大控制剪力圖。由此分析結果可知,當橋梁跨徑約小於 20 公尺
時,最大控制剪力由 HS20-44×1.25 所控制,當跨徑大於 20 公尺時,最大控制
剪力由 HL-93 所控制。
最大剪力(T)
跨徑(m)
跨徑(m)
圖 5.10 HS20-44 與 HL-93 設計活載重對簡支橋梁產生之最大控制剪力圖

5-29
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.11 為 HS20-44 與 HL-93 設計活載重,對不同跨徑之簡支橋梁四分之
一跨度處,產生之控制剪力圖。由此分析結果可知,當橋梁跨徑約小於 25 公
尺時,最大控制剪力由 HS20-44×1.25 所控制,當跨徑大於 25 公尺時,最大控
制剪力由 HL-93 所控制。
1/4 跨度處剪力(T)
圖 5.11 HS20-44 與 HL-93 設計活載重對簡支橋梁四分之一跨度處產生之控制
剪力圖
綜上之分析結果,未來對於市區橋梁跨度 40 公尺以下之簡支橋梁,欲求
取設計活載重對結構所造成之最大控制彎矩、最大控制剪力及四分之一跨度處
之控制剪力,可參考下述之建議,以有效的減少橋梁承載能力評估之計算工作:
(1) 當求取最大控制彎矩與最大控制剪力量值時:20 公尺以下可採
HS20-44×1.25 設計活載重;20 公尺至 40 公尺可採 HL-93 設計活載重進
行分析。
(2) 當求取四分之一跨度處產生之控制剪力量值時:25 公尺以下可採
HS20-44×1.25 設計活載重;25 至 40 公尺可採 HL-93 設計活載重進行分
析。
跨徑(m)

5-30
五、提昇既有市區橋梁品質研究
HL-93 設計活載重係由美國 AASHTO(2003)所提出,其對於美國普遍較長
跨徑之橋梁結構,應可提供較 HS20-44×1.25 為佳之可靠度;然而,對於國內
普遍較短跨徑之市區橋梁,建議可依上述之結論,延續採用 HS20-44×1.25 設
計活載重之規定。
另外,對於連續跨度之市區橋梁結構時,應考量連續或間斷之車道載重與
貨車載重之組合,以求得其產生之結構最大應力。
5.2.3.3 載重試驗之評估方法
當採用調查、分析評估方法尚不足以鑒定橋梁承載能力時,可採用橋梁現
地載重試驗,測定橋梁在荷載作用下的實際工作狀況,結合調查、分析計算來
評估橋梁承載能力。大多數橋梁的真實行為較理論預測可得一更佳之診斷結
果。當結構以理論計算之安全載重容量及剩餘疲勞生命少於預期時,且橋梁管
理機關認為在例行計算中,橋梁內在具有額外之承載容量,實施橋梁之非破壞
載重試驗對橋梁管理機關是有益的。載重試驗可用以證實在已知活載重作用
下,構件及系統之行為,並可與理論評估值交互驗證。
橋梁的現地載重試驗(Loading test)是一項複雜而又細緻的工作,應以橋梁
調查及分析評估為基礎上擬定試驗項目,仔細地考慮試驗的全部過程,預見可
能出現的問題及處理方法,研擬確切可行的試驗計畫,確保試驗工作的順利進
行,使成功的載重試驗彌補橋梁調查及理論分析評估的不足,建議之載重試驗
計畫流程如圖 5.12 所示(國道高速公路局,2004)。
其中,診斷試驗為在已知的載重作用下,量測橋梁構件中發生之載重效應
(如彎矩、剪力、軸力、應力或變形),試驗車輛及其軸重應盡可能模擬評估車
輛產生之載重效應。
驗證試驗係對橋梁以漸增方式施加載重,觀察橋梁是否足以承載、是否仍
未發生破壞,以此決定橋梁的淨活載重承載能力,一般而言,需進行驗證試驗
的二類橋梁如下:第一類為性能或設計細部等基本資料未知,無法進行分析模

5-31
五、提昇既有市區橋梁品質研究
擬之橋梁,此類橋梁於試驗結果之引用應增加安全餘裕;第二類為已經詳細分
析評估之橋梁,其耐荷評估係數 RF 不足,而現場試驗可提供較真實之評估結
果及提高 RF 值時。
開始
確認試驗目的
試驗前準備工作
加載方案實施
加載控制
加載試驗成果的分析評估
1. 確定加載試驗項目
2. 加載設備的選擇
3. 試驗孔或試驗墩的選擇
1. 設置觀測腳架
2. 設置測點之附屬設施
3. 靜載試驗加載位置的放樣及卸載位置的安排
4. 試驗人員組織及分工
5. 其他準備工作(加載試驗的安全設施、供電照明
設施、通訊聯絡設施、橋面交通管制)
診斷試驗(Diagnostic test)
驗證試驗(Proof test)
斷面內力的控制
分級加載原則
診斷試驗(Diagnostic test)
驗證試驗(Proof test)
圖 5.12 橋梁載重試驗計畫流程圖
未來進行橋梁承載能力評估,建議應先進行設計載重評估(Design load
rating),除當橋梁安全性有疑慮時(或其他考量),方再予進行載重試驗評估。
設計載重評估乃以 HS20-44×1.25 及 HL-93 設計活載重,配合本研究 5.2.3.2
節之結論與建議,求得橋梁結構之反應量值(最大彎矩、最大剪力及四分之一
跨度處之剪力等),再進而求取橋梁耐荷評估係數 RF,以評估橋梁之安全性狀
況。在 RF 計算中,為反應橋梁資料取得來源之差異性,使可靠度指標趨於一
致性,當橋梁已有檢測資料時,應進行實用評估(Operation rating level) (實用評

5-32
五、提昇既有市區橋梁品質研究
估等級之活載重係數為 1.35),當橋梁無檢測資料時,應進行登錄評估(Inventory
rating level)(登錄評估等級之活載重係數為 1.75)。
另外,當橋梁需通過特殊重型車輛時,需依欲申請通行的重車資料,進行
允許載重評估(Permit load rating)。
5.2.4 橋梁結構耐震能力評估
國內目前工程界普遍採用交通部 85 年「電信與運輸系統之耐震安全評估
與補強準則」之強度韌性法(交通部,1996),利用簡易的線性靜力分析法,考
量結構物的強度與韌性,據此計算出結構物的耐震能力。但強度韌性法無法表
現整體結構物的受力與變形關係,經工程師普遍應用之經驗顯示,分析結果往
往過於保守,且無法考量對應於不同結構性能之耐震能力評估法。
本計畫提出之結構耐震能力評估法主要係以 ATC-40(ATC,1996)提出之非
線性靜力分析法為主軸,此分析法主要觀念係先設定結構之性能目標,然後藉
由非線性靜力分析法求得結構容量曲線後,再與地震需求相比較,以確認該分
析結構是否滿足性能要求,評估時係以每一振動單位為評估標的,若一座橋有
數個振動單位,即需對每一振動單位進行評估或是對最危險之振動單位進行評
估。
由於分析過程中,結構材料非線性行為係以結構分析模型中塑性鉸之設置
來表現,是以塑性鉸之定義是否合宜,乃為直接影響結構容量曲線是否能合理
的描述實際結構之行為反應。本計畫將以結構材料組成律及構件不同之破壞模
式關係,建立各種破壞模式對應之塑性鉸性質,並提出可供結構分析軟體
SAP2000 使用之塑鉸定義模式,期供業界進行橋梁結構耐震性能評估時參考
使用。

5.2.4.1 結構性能耐震能力評估法
5-33
五、提昇既有市區橋梁品質研究
結構物在不同規模等級的地震力作用下,會呈現不同的結構性能
(Structural performance),結構性能耐震能力評估法(Performance-based seismic
evaluation)主旨在於確保結構物承受不同考量的地震等級作用時,其對應的結
構物性能可達到預期之設計性能目標(Performance objective),發揮預期的性能
(損壞)等級(Performance level)。性能設計法強調結構性能與設計目標高度透明
化,無論是對於新設結構或耐震補強結構,結構物的耐用年限與其對應的危害
超越機率須由業主、使用者與工程師共同研議商定,其理念較以往者更具彈性
且涵蓋範圍亦更為廣泛,因此近年來結構性能耐震能力評估與設計在地震工程
中愈來愈受到重視。
依目前耐震設計規範之規定,橋梁耐震設計目標主要有以下二點:
(1) 具有足夠的勁度與強度,避免橋梁在中小地震(如:回歸期 30~50 年)作
用下過早產生降伏,而增加維修上之困擾。
(2) 具有充份的韌性,期使各橋墩同時產生塑性鉸來吸收大地震(如:回歸
期 475 年)作用時之能量,使得橋梁不致產生崩塌。
此設計理念實際上已考量兩種不同地震等級及其對應的結構性能要求,然
而,對於新設橋梁而言,此種設計理念尚稱合宜。惟對於既有橋梁而言,其耐
震目標則依實際橋梁現況,如橋梁劣化情形及剩餘使用年限等因素之不同,與
新設橋梁者有所差異,此時傳統耐震設計理念恐無法符合耐震能力評估之需
求。此外,既有橋梁在對應的耐震目標下之各種結構性能,以傳統的耐震設計
理念很難加以評估,因此,橋梁耐震能力評估方法應有別於新設橋梁之設計,
須能因應各種不同耐震目標之需求,評估出各種結構性能,進而作為耐震維修
與補強之依據。
本文提出以結構性能為目標的橋梁耐震能力評估方法,可針對多種不同耐
震需求,多方位檢核橋梁結構性能,此種評估方法可充份掌握橋梁耐震能力及
其結構行為,本計畫之評估流程,如圖 5.13 所示。

調查現有 RC 橋墩構材斷面特性資料
混凝土強度
鋼筋土強度
主筋配置
箍筋配置
混凝土組成律
鋼筋組成律
RC 柱撓曲行為分析
計算橋墩構材斷面彎矩與曲率之關係
計算橋墩構材彎矩與轉角之關係
RC 柱剪力行為分析
計算箍筋提供之剪力強度 Vs
計算構材之最大位移韌性比 Rmax
計算實際韌性容量對應之剪力強度折減係數 k
計算橋墩構件剪力強度與轉角之關係
橋墩破壞模式之建立
撓曲破壞、撓曲-剪力破壞及剪力破壞
設定橋墩構材之塑性鉸
建立整體橋梁結構側推分析
使用 SAP2000N 進行側推分析
建立結構容量譜曲線
建立結構性能對應地表加速度之關係
計算阻尼修正係數
計算有效黏滯阻尼比
計算阻尼異於 5%之修正係數
計算相關性能點對應對地表加速度 Z
橋梁耐震性能評估
5-34
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.13 本計畫橋梁耐震性能評估法(側推分析)流程圖(以 RC 橋墩為例)

5.2.4.2 ATC-40 耐震能力評估法
5-35
五、提昇既有市區橋梁品質研究
ATC-40 (ATC,1996)提出非線性靜力側推分析(Nonlinear static pushover
analysis),此方法為目前結構性能設計法之主流,對於使用功能不同之結構物
給予不同之性能目標則為其精神。此分析方式藉由更改有效勁度矩陣求取結構
物降服後之行為,以逐步增加側向力由各構件之塑性鉸檢視構件是否降伏及計
算不平衡力,直至結構物崩坍,可獲得整體結構物進入非線性時之側向力與位
移關系,並可經由塑性鉸降服破壞之順序了解各構件之破壞機制。有關 ATC-40
結構性能耐震能力評估之分析流程詳圖 5.14 所示。
訂定性能目標
利用側推分析法(pushover)
建立結構容量曲線
(capacity curve)
建立結構物所屬震區
彈性設計反應譜
以基本振態觀念將彈性反應譜
及容量曲線轉換為ADRS格式
利用非彈性結構消能觀念,
以疊代法求取結構性能點
(Performance point)
檢核性能點是否滿足性能要求
圖 5.14 ATC40 結構性能耐震能力評估法分析流程圖

5.2.4.3 SAP2000 分析軟體簡介
5-36
五、提昇既有市區橋梁品質研究
在 SAP2000 Nonlinear 版本中,將 ATC-40 與 FEMA-273 建議之耐震能力
評估法納入非線性分析方式之一,稱為非線性靜態側推分析,作為使用者分析
結構物基底剪力與屋頂位移容量曲線的工具。
SAP-2000 目前針對桿件元素提供軸力塑鉸(P)、強、弱軸方向剪力塑鉸
(V2、V3)、扭力塑鉸(T)、強、弱方向彎矩塑鉸(M2、M3)、複合軸力-雙向彎
矩互制塑鉸(P-M2-M3)與包覆纖維之軸力和彎矩互制塑鉸(Fiber (PMM))等八
種塑性鉸來模擬結構非線性行為。使用者可在桿件相同位置處指定兩種以上的
塑性鉸性質,以同時在柱端設定剪力 V2 與彎矩 M3 塑性鉸為例,此種 V2+M3
的組合模式,經驗証並無法同時考量彎矩與剪力的互制效應,因程式判斷某一
個塑性鉸性質(如 V2)開始進入塑性階段後,將會自動以該塑性鉸性質作為構
材非線性行為之計算依據,捨棄另一種塑性鉸性質(如 M3),此種處理方式顯
然無法詳實描述結構之破壞模式。為了改善此現象,本文僅單一選用「M3 塑
性鉸」來模擬構材之非線性行為,其相關輸入資料則利用本文所述理論,將於
稍後詳細說明之。
SAP2000 預設塑性鉸的力學模型,係根據 FEMA273(或 FEMA356)、
FEMA274 與 ATC40 等文獻之建議之塑鉸特性參數,加以平均後作為塑鉸參數
之預設值。圖 5.15 中的 AB 段係代表桿件彈性行為,程式會根據使用者所設
定的構材斷面特性與楊氏係數等輸入資料,計算其勁度值而進行分析,無論使
用者如何定義 AB 段,程式均不予理會。B 點為程式內定非線性行為的起點,
即計算塑性轉角的開始,當彎矩大於 MB 時,程式自動以 B、C 點計算新的勁
度,彎矩與轉角的發展沿 BC 段由 B 點向 C 點持續前進;當彎矩大於 MC 時,
新的勁度就依 CD 段之斜率決定,彎矩與轉角的發展沿 CD 段從 C 點向 D 點
持續前進,以此類推至 E 點。
當採用 SAP2000 預設塑性鉸性質,程式會認定塑性鉸屬剛塑性(Rigid
Plastic)模式,因此側推分析結果報表中所列 M3 塑性鉸的轉角值,僅為塑性部

份的轉角量,必須疊加 B 點的轉角(即 θ y )才能得到總轉角。
5.2.4.4 橋梁結構容量曲線之建立
圖 5.15 FEMA 與 ATC 塑性鉸定義方式
5-37
五、提昇既有市區橋梁品質研究
進行側推分析時,應先定義材料性質與結構元件斷面尺寸,接著建立結構
物分析模型、邊界束制條件與載重型式,再設定塑性鉸性質與塑性鉸位置,最
後於結構各節點施加符合地震力豎向分配之水平力,然後照比例增加,建立整
體結構基底剪力與屋頂位移關係曲線,此曲線稱為此結構物之容量曲線。
容量曲線係包括幾何非線性與材料非線性之行為,結構物的材料非線性完
全由結構元件上設置的塑性鉸來表現,故塑性鉸之定義是否合宜,乃直接影響
結構容量曲線能否合宜的描述實際結構物之行為反應。
FEMA273、FEMA356 及 ATC40 針對結構物不同的構件,建議塑性鉸定
義之參考量值,然而此建議值實無法完全反應不同之既有與補強構件(如鋼鈑
補強、碳纖維強化高分子複合材料圍束補強)行為。本文建議先建立混凝土與
鋼筋之應力與應變關係,由材料組成律透過柱斷面分析,求得斷面彎矩與曲率
關係,進而推算構件彎矩與轉角關係,並且針對構件不同破壞模式之分析,以
建立各種破壞模式對應之塑性鉸性質。

鋼筋混凝土柱之破壞模式分析與對應塑性鉸之設定
5-38
五、提昇既有市區橋梁品質研究
柱構材主要承受軸力、剪力與彎矩等斷面力之作用,本節將分別探討鋼筋
混凝土柱撓曲行為與剪力行為二者之互制特性,並就二者之合成效應進行分
析,作為鋼筋混凝土柱破壞模式之判定依據,並設定其對應之塑性鉸性質。
1. 撓曲行為之分析
若撓曲韌性完全發揮前,鋼筋混凝土橋墩不致發生剪力破壞,此時破壞之
模式稱為撓曲破壞,此時柱撓曲與轉角之關係如下。
建議柱體之模擬及分析建立於以下之基本假設;不考慮柱體中鋼筋與混凝
土間之握裹滑移效應;不考慮柱體之剪力變形,是為撓曲破壞;柱桿件之降服
發生位置皆固定在塑性鉸區。柱體在地震力作用下,一般於柱體中央附近為變
形之反曲點(彎矩為 0),故由反曲點至構材端點部分之行為,乃類以於圖 5.16
所示之分析模型。若給予柱頂一側向力V ,可於各斷面找到所對應的彎矩曲率
關係,將所得之關係利用彎矩面積法理論,以式(5.2.3)及式(5.2.4)可分別求得
柱頂側向位移 Δ 與柱頂轉角θ :
L
Δ=∫ ϕ ydy
(5.2.3)
0
0
L
θ = ∫ ϕdy
(5.2.4)
上式中, L 為反曲點至構材端點之長度,ϕ 為斷面之曲率, y 為反曲點至
各斷面之距離。
當側向力一直不斷的增加使得柱底達到降服彎矩時,柱底將會開始產生塑
性鉸,而伴隨之塑性變形可以繼續承受側向力,而最終達到破壞曲率 ϕ f 產生,
並對承受側向力之能力急速下降則宣告破壞。
塑性鉸曲率產生順序示意如圖 5.17 所示,將斷面曲率之變化作為控制值,

5-39
五、提昇既有市區橋梁品質研究
並紀錄適當柱底彎矩與柱頂轉角之對應關係,以修正後塑鉸性質定義出 A、B、
C、D、E 五個點, 其中,B 點為柱底開始產生降服曲率之狀態,C 點為柱底
開始產生塑性曲率之狀態,D 點為柱底開始產生極限曲率之狀態,E 點為塑鉸
區範圍皆達到破壞曲率,將此因塑性鉸產生之曲率變化關係,計算所對應之彎
矩與轉角,即可建立 SAP2000 中之塑性鉸參數,本文建議之撓曲塑鉸設定方
式可詳圖 5.18 所示。
V
Lp
L
P
Lp
Momet φ Curvature
圖 5.16 柱體之分析模型
y
Δ
L
Δ=∫ ϕ ydy
0
0
L
θ = ∫ ϕdy
ϕ ϕ
ϕ y
p
u
f
A 點 B點 C 點 D 點 E 點
圖 5.17 柱之塑性鉸曲率產生順序示意圖
ϕ

圖 5.18 建議之撓曲塑性鉸設定方式
5-40
五、提昇既有市區橋梁品質研究
通常塑性鉸產生之範圍從柱底起算,約柱反曲點距離之六分之一,因此塑
鉸區長度可定義為:
L
p
1
= Lo
(5.2.5)
6
式(5.2.5)中, L p 為塑鉸區長度(cm), L o 為反曲點至構材端部之長度。
2. 剪力行為之分析
鋼筋混凝土柱在承受地震力作用時,混凝土的剪力強度會隨柱韌性之增大
而呈現遞減的現象。Priestley、Verma and Xiao 與 Aschhiem and Moehle 等依據
此種混凝土的剪力行為,均建議了相關計算方法(李有豐、蔡益超、張國鎮等,
2004)。
M
A
國內橋梁耐震設計規範修訂草案參考 Aschhiem 等人之研究成果但略作修
正,規定橋墩之標稱剪力強度 V n (kgf)計算如下:
V = V + V
(5.2.6)
n
c
s
θy θu θf
θ

5-41
五、提昇既有市區橋梁品質研究
箍筋提供之剪力強度 V s (kgf)計算如下,但不得超過 c e A
'
2 . 12 f (kgf):
d
s = Ash
f (矩形斷面) (5.2.7)
s
V yh
π Ah
f yhdc
Vs
= (圓形斷面) (5.2.8)
2 s
橋柱塑鉸區混凝土剪力強度 V c (kgf)依下式計算:
Vc true
c e
k
'
= 0.53(k + F) f A ≥ 0
(5.2.9)
true
Rmax
- R
= ≥ 0
(5.2.10)
R - 1
max
式 (5.2.6) 至 (5.2.10) 中 A sh 為沿剪力方向箍筋之總斷面積( 含輔助繫
筋)(cm 2 )、 A h 為螺箍筋之斷面積(cm 2 )、 A e 為斷面有效剪力面積,可取為
0.8 Ag
(cm 2 )、d 為沿剪力方向柱之有效深度(cm)、為圓柱圍束區域之直徑(cm)、
s 為剪力鋼筋之垂直間距(cm)、 f yh 箍筋降伏強度(kgf/cm 2 )、 N 為軸力(kgf),壓
力時取正值,拉力時取負值、 k true 為實際韌性容量對應之剪力強度折減係數、
Rmax
θ
u = 為最大位移韌性比、
θ y
F 為與軸力有關之調整係數,其中:
N
F = (軸力為壓力時)
140A
g
g
N
F = (軸力為壓力時)
35A
θ
R = 為位移韌性比、 A g 為柱之全斷面積(cm
θ
2 ) 、
y

橋柱非塑鉸區之標稱剪力強度可依式(5.2.11)計算,其中
5-42
五、提昇既有市區橋梁品質研究
'
V 0.
53(
1+
F)
f A ≥ 0
(5.2.11)
c = c e
綜上所述塑鉸區剪力強度隨韌性變化關係如圖 2.19 所示。
將圖 5.19 轉換為 SAP2000「M3 塑性鉸」可得剪力行為對應的塑鉸特性曲
線如圖 5.20 所示,其中剪力強度隨塑鉸轉角之關係,係透過 E E V M / = γ 的關係
來轉換。ME 與 VE 分別為 0.1g 地表加速度下,該構材端點引致之彎矩與剪力。
彎矩達剪力破壞時對應的彎矩 M v,
y 後即刻衰減。
Vn
Vn,y
Vn,u
'
Vs + 0.
53 fc
Ae
( 1+
F)
'
Vs + 0.
53 fc
Ae
( ktrue
+ F)
'
Vs +
0.
53 fc
Ae
( F)
θy θu θf
圖 5.19 塑鉸區剪力強度隨韌性變化關係圖
θ

Mv
Mv,y
Mv,u
5-43
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.20 塑鉸區柱斷面剪力強度對應的撓曲強度與塑鉸轉角關係
3. 鋼筋混凝土柱破壞模式之建立
將圖 5.19 與圖 5.20 重疊,可得圖 5.21~圖 5.23 三種可能的情況:
(1) 撓曲破壞模式(如圖 5.21 所示):
柱剪力強度對應之彎矩 v y
M
Mv,y
Mb,u
Mb,y
Mb,p
A
'
γ ( Vs + 0.
53 fc
Ae
( 1+
F))
M , 大於撓曲強度 M b,
y,顯示撓曲破壞會先行發生。
'
γ ( Vs + 0.
53 fc
Ae
( 1+
F))
B
M E γ
=
VE
γ ( Vs + 0.
53
'
fc
Ae
( ktrue
+ F))
'
γ ( Vs + 0.
53 fc
Ae
( ktrue
+ F))
'
γ ( Vs + 0.
53 fc
Ae
( F))
θy θu θf
圖 5.21 柱斷面彎矩破壞模式塑鉸之設定
C
'
γ ( Vs + 0.
53 fc
Ae
( F))
θy θu θf
D
θ
θ

(2) 撓曲-剪力破壞模式(如圖 5.22 所示):
5-44
五、提昇既有市區橋梁品質研究
在彈性階段及部分塑性階段下,柱剪力強度對應之彎矩 M v,
y 大於撓曲強度
M b,
y;但在某一臨界韌性比時二者會相等(即
v M b
M = );當韌性超過該臨界
值時則有 M v,
y < M b,
y 。顯示在該臨界韌性比之前,柱會發生撓曲破壞;在
該臨界韌性比之後,柱會發生剪力破壞。此種破壞模式可稱為撓曲-剪力
破壞模式。
M
Mv,y
Mb,u
Mb,y
A
'
γ ( Vs + 0.
53 fc
Ae
( 1+
F))
(3) 剪力破壞模式(如圖 5.23 所示):
圖 5.22 柱斷面撓曲-剪力破壞模式塑鉸之設定
在彈性階段下,柱剪力強度對應之彎矩 v y
B
'
γ ( Vs + 0.
53 fc
Ae
( F))
Mb,p E
θy θu θf
破壞會先行發生。此種破壞模式可稱為剪力破壞模式。
C
D
M , 小於撓曲強度 M b,
y ,顯示剪力
θ

圖 5.23 柱斷面剪力破壞模式塑鉸之設定
4. 鋼筋混凝土柱各種破壞模式對應塑鉸之設定
5-45
五、提昇既有市區橋梁品質研究
玆將圖 5.21~圖 5.23 所示三種破壞模式對應之 SAP2000 「M3 塑性鉸」設
定方式說明如下:
(1) 撓曲破壞模式(如圖 5.21 所示)
塑性鉸特性可以圖中之 A~D 等四點描述之。其中 A 點為原點;B 點座標
為 ( θ , ) ;C 點座標為 ( θ , ) ; D點座標為 ( , )
y M b,
y
u M b,
u
(2) 撓曲-剪力破壞模式(如圖 5.22 所示)
θ 。
p M b,
p
塑性鉸特性可以圖中之 A~E 等五點描述之。其中 A 點為原點;B 點座標為
( θ , ) ;C 點座標為 ( θ , ) 與 ( θ , ) 兩點所成直線以及 ( , )
y M b,
y
y M b,
y
u M b,
u
θ 與
y M v,
y
( θ , ) 兩點所成直線之交點; D點座標為 ( θ , ) ;E 點座標為 ( , )
u M v,
u
M
Mb,y
Mv,y
Mv,u
(3) 剪力破壞模式(如圖 5.23 所示)
u M v,
u
θ 。
p M b,
p
塑性鉸特性可以圖中之 A~D 等四點描述之。其中 A 點為原點;B 點座標
為 ( θ , ) ;C 點座標為 ( θ , ) ; D點座標為 ( , )
y M v,
y
A
'
γ ( Vs + 0.
53 fc
Ae
( 1+
F))
B
u M v,
u
'
γ ( Vs + 0.
53 fc
Ae
( F))
Mb,p D
C
θy θu θf
θ 。
p M b,
p
θ

5-46
五、提昇既有市區橋梁品質研究
依據上述各種梁柱破壞模式塑鉸之設定方式,即可利用 SAP2000 進行側
推分析,便可求得結構容量曲線。
5.2.5 快速診斷法
本研究團隊所提出之快速診斷法係包含檢測、評估並考慮後續補強延壽工
法(後續計畫持續研究),其概念就像是醫生在為病人診斷。而要成為一位好的
醫生,就必須先教導及訓練醫生,何種疾病會有何種症狀,接著藉由經驗的累
積使醫生在病情的判斷上更加準確,最後只要告訴醫生症狀的嚴重程度即可判
斷出病人是何種疾病。
此概念應用在橋梁的快速診斷上,可將人工智慧類神經網路比擬為醫生,
橋梁構件劣化因子則比擬為症狀,橋梁劣化現象比擬為疾病。因此在過去所作
之ㄧ系列相關研究計畫中,其目的都是為了達到橋梁的快速診斷,可分為以下
階段。
(ㄧ)、訓練階段:蒐集各疾病所產生的症狀並教育醫生。
藉由搜集市區橋梁資料,以人工智慧類神經網路建立橋梁構件劣化因子及
其相對重要性分析,並完成構件劣化分析模式,找出市區橋梁劣化現象與原因
之關聯性機制。
(二)、經驗累積階段:建立醫生對疾病相對應症狀間的關連性資料庫。
藉由所提出之優質化橋梁檢測手冊,簡化現地檢測工程師之書寫作業,及
檢測後之資料建檔的統合性,並可將未列入紀錄表內之劣化因子及劣化現象填
入。藉由檢測結果,回饋至類神經網路分析,可提高整個構件劣化預測之準確
性,重複此作業程序,將可優質化整個橋梁檢測之作業。
(三)快速診斷階段:醫生只要在電腦上輸入症狀,即可判斷疾病。
未來只要將影響最為嚴重的幾項因子輸入類神經網路(例如橋齡),即可快
速準確的預測市區橋梁劣化現象。並提供合適的修復補強方案。

5-47
五、提昇既有市區橋梁品質研究
此外,過去提出以分析計算為主,以載重試驗為輔的分析評估方式之橋梁
結構承載能力評估,與主要係以 ATC-40 提出之非線性靜力分析法為主軸,先
設定結構之性能目標,然後藉由非線性靜力分析法求得結構容量曲線後,再與
地震需求相比較,以確認該分析結構是否滿足性能要求之結構耐震能力評估
法,可對新建及既有之橋梁做快速的診斷。
過去研究團隊對於橋梁快速診斷法的概念已完成相當的研究成果,未來研
究方向則往修復補強方面繼續進行,以新材料新工法為出發點,以期達到正確
的掌握市區橋梁安全性能,建立市區橋梁補強順序,利於後續市區橋梁維護及
管理與補強作業之進行,使政府預算做最適切之運用之目的。

5.3 功能性支承與防止落橋裝置
5-48
五、提昇既有市區橋梁品質研究
近幾年來美國北嶺、日本神戶及台灣集集與世界各地先後發生超過七級的
強烈地震,地震發生後的救災工作往往因為交通阻斷,增加救災困難度。其中
影響最嚴重的即為橋梁損壞及發生落橋,不但阻斷救災路線,附掛於橋梁上之
維生管線亦為之斷落。此外,近日美國明尼蘇達州 35 號州際公路橫跨密西西
比河段的橋梁突然坍塌,此座橋齡為已超過 40 年之老舊橋梁,在無地震作用
之正常使用情況下,發生如此重大之破壞,對國內多數老舊且無裝設防落裝置
之市區橋梁,實為一大警訊。
因此各國開始對橋梁之耐震能力及補強進行研究,本團隊在過去研究計畫
中,已針對國內市區橋梁特性,提出合適的檢測方式,並對承載能力與耐震能
力上提出合適的評估方法。本年度研究計畫主要沿續過去已完成之計畫內容,
對於橋梁補強方面進行探討。
鑑於國內橋梁耐震設計規範中之主要目標為:(1)具有足夠的勁度與強
度,避免橋梁在中小地震作用下過早產生降伏,增加維修之困擾,(2)橋柱需
進行韌性設計,以橋柱產生塑性鉸來吸收大地震作用時之能量,使得橋梁不致
產生崩塌。過去為使橋柱塑性鉸順利發生,支承部份必須具足夠之強度,使得
破壞往往發生於橋柱,而需補強橋柱,提高其耐震能力。惟補強後橋梁基礎耐
震能力,相對不足,須再進行補強。在國內少數已完成橋梁耐震補強案例中,
以補強橋柱及基礎,提昇橋梁耐震能力的方式花費最為龐大,對於國內為數眾
多的橋梁,此種補強模式有其窒礙難行之處。因此已有許多學者提出「功能性
支承系統」來解決此難題。
5.3.1 功能性支承系統
「功能性支承系統」其概念源自於 921 集集大地震中既有橋梁的損壞模
式。文獻(張國鎮等,2003)中,將支承強度分為強支承及弱支承。若支承損壞

5-49
五、提昇既有市區橋梁品質研究
前,橋柱已產生塑鉸發揮消能機制時,則稱為強支承,依照現行橋梁耐震設計
規範,以橋柱發生塑性鉸剪力設計之支承屬之。而弱支承則具有滑動摩擦之機
制,可發揮消散地震能量的功用,並提升橋梁的耐震能力。但為避免文字上的
誤導,因此將「弱支承」重新定義為「功能性支承系統」。
由於過去強支承,將使地震力直接傳至橋墩及基礎,利用橋柱產生塑鉸可
以消散能量,惟地震力過大,往往使得橋墩損壞,而「功能性支承系統」最大
之差異在於支承損壞較橋柱產生塑鉸先發生,並使支承達到所須之功能性表現
(如圖 5.24 所示)。功能性支承系統具有以下之特點:(1)限制位移,防止行車
力致使上部結構滑動;(2)滑動摩擦消能,橡膠支承墊滑動摩擦;(3)最妥適之
止震塊,僅作橫向防落不傳遞地震力;(4)足夠的滑動位移,提供摩擦消能機
制;與(5)足夠之防落長度,確保不落橋。由這五項特性可知,功能性支承系
統主要目的在於:(1) 支承系統,利用滑動摩擦、消能、反力分散、延長基本
週期等削減傳至下部結構之地震力;(2)變位限制結構,發生地震時將削減後
之地震力傳至下部結構並防止落橋發生機率。因此功能性支承系統本身即包含
可消散地震能量之支承系統(例如橡膠支承墊、盤式支承等)及防止落橋裝置(例
如止震塊、剪力鋼棒、防落拉桿等)。
功能性支承系統提供國內的橋梁規範在設計與耐震補強上,有不同於以往
的設計與補強之邏輯,國內外已有不少學者對此議題進行研究,本研究團隊亦
於三年前參與國科會「橋梁功能性支承系統耐震性能設計與補強方法之研究」
之整合型計劃,計畫內容包括支承系統各部份結構元件實驗與力學模型建立、
橋梁非線性數值模型分析等。透過功能性支承系統,當地震發生時,使橋梁大
部分的損壞發生於支承上,即可以快速且經濟的修復方式對橋梁進行維修補
強,可為政府節省龐大的經費。

5.3.2 支承簡介
圖 5.24 強支承與功能性支承在地震力下之行為模式
5-50
五、提昇既有市區橋梁品質研究
支承為裝置於橋梁上部結構及下部結構之間的重要構件,依據 AASHTO
對支承的定義,為結構物承受位移或轉動時能傳遞力量的一種結構設施。其主
要功能為:(1)將上部結構傳下來之荷重傳遞至下部結構;(2)使橋梁之上、下
部結構之間有足夠平行移動空間,容納上部結構因溫度伸縮與潛變等因素造成
之縱向(行車方向)變形量;與(3)允許橋梁之各種荷重在支承處有旋轉之餘地,
符合設計之考量。(如圖 5.25 所示)。
橋梁支承總類繁多,隨工程規模的需求與材料科學的發展,支承的性能也
不斷的提升。根據交通部台灣地區橋梁管理系統 (交通部運研所,2000),將
國內既有橋梁所採用的支承種類概分為 9 大類,ㄧ般橋梁多以合成橡膠支承為
主,近年北二高、921 重建橋梁及高鐵部分則多採用鉛心橡膠支承及高阻尼橡
膠支承墊或盤式支承。既有橋梁多數採用合成橡膠支承墊如圖 5.26 所示,施

5-51
五、提昇既有市區橋梁品質研究
工時直接置放在混凝土座墊上,並無錨錠之設計。簡支橋梁中固定端支承處一
般設置剪力鋼棒防止大梁錯動,如圖 5.27,於活動端則無,如圖 5.28;或在兩
端支承處皆採活動端方式,稱為半固定式支承。本研究所討論者為市區橋梁最
常使用之合成橡膠支承墊,搭配剪力鋼棒、止震塊、防震拉桿等防止落橋裝置,
成為一「功能性支承系統」。
圖 5.25 支承功用示意圖
圖 5.26 合成橡膠支承墊示意圖

PC 梁中心 支承中心
13mm * 20cm 接頭錨桿
6 mm 厚鋼板
2.5 cm 厚上鋼板
合成橡膠支承墊
3 cm 厚下鋼板
6.5 cm 圓孔
6 cm 鋼棒
13mm * 25cm 接頭錨桿
10 cm 圓孔
圖 5.27 固定端支承
PC 梁中心 支承中心
13mm * 20cm 接頭錨桿
2.5 cm 厚上鋼板
合成橡膠支承墊
3 cm 厚下鋼板
13mm * 25cm 接頭錨桿
圖 5.28 活動端支承
5-52
五、提昇既有市區橋梁品質研究
3mm 電焊
土墊塊
環氧樹脂砂漿
3mm 電焊
土墊塊
橡膠支承墊(Steel-Reinforced Elastomeric Bearing,亦稱 Rubber Bearing),
是以薄橡膠層與薄鋼鈑相互黏結組成。橡膠本身具有高抗壓縮強度、優異的能
量消散能力、可承受大變形並有優良的回復性、抵抗疲勞、磨損及腐蝕的能力
強等特性。薄鋼鈑則是用來束制橡膠層受壓時之側向膨脹,在不影響其水平勁
度下提高垂直勁度。當橡膠層厚度越薄時,側向膨脹體積就越小,垂直勁度越
大。橡膠層之厚度以形狀因子(Shape Factor)來定義(式 5.3.1)。因此以橡膠支承
墊作為支承時可達到兩個目的:(1)利用高垂直勁度,避免上部結構的搖擺效
應(Rocking Effect);與(2)利用低水平勁度,延長結構週期以減小地震力。

積。
形狀因子
A
A
f
5-53
五、提昇既有市區橋梁品質研究
c S = (5.3.1)
式中 A c 為橡膠層垂直向受壓面積, A f 為單層橡膠層側向能自由膨脹之面
5.3.2.1 支承方面相關文獻
王正中(2000)以一組水平向線性彈簧及垂直向線性彈簧模擬橡膠支承
墊。對橡膠支承墊所能分散上部結構地震慣性力之可行性進行探討,得到橡膠
支承墊確實有分散上部結構地震慣性力之功能,橋墩設計水平載重因而得以較
為均勻。但是在分析時支承上下界面間假設不產生滑動,與震災報告觀察有所
差異。
盧智宏(2002)利用 SAP2000 結構分析軟體模擬一座 921 地震中之受災橋梁
炎峰橋。利用摩擦單擺元素(Friction-Pendulum Element)模擬橡膠支承墊之性
質,得到使用較弱的支承強度可降低下部結構的反應,提升橋梁之耐震能力。
由於其經濟性,此結構系統可應用於既有橋梁在提升耐震能力的補強工程上。
郭拱源(2003)以台灣地區橋梁管理機關之角度進行各種橋梁補強模式的
探討,依補強的有效性、經濟性及可行性上做分析,得到藉由橡膠支承墊的摩
擦消能作用及各種位移限制裝置的組合,可有效降低上部結構之地震力,避免
對下部結構進行補強以節省國家經費。
過去研究中可發現支承性質對於橋梁動態反應的重要性,吳秉憲(2004)對
國內常用之橡膠支承墊進行基本的力學性質測驗,並對其摩擦係數做探討,發
現其摩擦係數皆大於規範所規的 0.15 摩擦係數值。當支承高度較高時,滑動
端會產生翹曲行為,數值分析時需修正其非線性水平勁度。
陳皇嘉(2005)以擬動態試驗對橡膠支承墊進行實驗,結果顯示隨著最大地
表加速度增加,支承墊逐漸有滑動的現象,只傳遞支承的摩擦力至下部結構。

5-54
五、提昇既有市區橋梁品質研究
驗證 921 地震中,部分橋梁因支承滑動使橋柱損壞較輕微的現象。此外亦建議
設計上可考慮止震塊強度與預留空間。
廖垣銓(2006)進行裝設橡膠支承墊之雙跨縮尺橋梁震動台實驗,結果亦發
現規範訂定橡膠支承墊之 0.15 摩擦係數值是偏向不保守的。此外橡膠支承墊
發生滑動時,可降低橋梁上部結構的加速度,並降低橋柱的剪力。
陳威逸(2007) 進行裝設橡膠支承墊之單跨縮尺橋梁擬動態試驗並進行分
析,結論為若是先將支承假設成鉸接或彈簧形式進行分析,橋柱所需承擔的剪
力需求會非常的大,惟實驗結果可看出,裝設橡膠支承墊之橋梁,其橋柱之剪
力需求較低。在實務應用上需以較佳的分析方式對橡膠支承墊進行模擬,方不
致造成橋柱的過度補強。
5.3.3 防落裝置簡介
國內目前較常使用之防止落橋裝置有防制縱向與橫向落橋之止震塊、防落
拉桿或鋼索、剪力鋼棒、剪力鋼箱、抗拉拔裝置及增加防落長度等。本小節針
對市區橋梁最常使用之止震塊、防落拉桿及增加防落長度裝置進行介紹。
止震塊
止震塊可分為混凝土製(圖 5.29)與鋼製(圖 5.30)兩大類,用以防止上部結
構產生橫向位移,發生落橋現象。裝設位置在兩大梁之間,部分橋梁採全面設
置,部分則僅在內外梁間設置。止震塊與大梁間距多採 2 公分到 2.5 公分之間
距,以保麗龍隔開。最近新設計的橋梁止震塊設置不僅可防止上、下部結構橫
向的相對位移,也可在縱向當做防止落橋的裝置。其設置方法亦設於兩大梁之
間,在端隔梁處將端隔梁深度加深。當上部結構產生軸向位移時,端隔梁與止
震塊碰撞,達到限制位移的效果。

圖 5.29 混凝土止震塊
圖 5.30 鋼製止震塊
5-55
五、提昇既有市區橋梁品質研究

防落拉桿
5-56
五、提昇既有市區橋梁品質研究
國內防落拉桿的相關設計規範有:鋼索(如圖 5.31 所示)與鋼棒(如圖 5.32
所示)二種。鋼索型防落拉桿之設計力,以大梁靜載重產生的支承反力設計,
民國 89 年之修正條文規定,重要橋梁需乘 1.5 倍為設計力,之後選用適當規
格之鋼索,取其降伏強度之九成強度為設計容許應力,並考慮緩衝橡膠墊之彈
性力,再以力平衡關係式決定配置數量,適用於鋼橋形式橋梁。鋼棒型防落拉
桿之設計,依據民國 84 年公路橋梁耐震設計規範求得縱向水準地震力,計算
橋體之重量、用途係數、工址水準加速度係數及反應譜係數,求得之水準地震
力為防落拉桿設計力,之後選用適當規格之鋼棒,鋼棒表面平滑以 0.85 倍之
降伏強度為容許強度,鋼棒表面有螺紋以 0.8 倍之降伏強度為容許強度,一組
防落拉桿承受之地震力為容許強度減去緩衝橡膠彈性力,以力平衡之關係式決
定配置數量,適用於混凝土形式橋梁。
圖 5.31 鋼索型防震拉桿

增加防落長度裝置
圖 5.32 鋼棒型防震拉桿
5-57
五、提昇既有市區橋梁品質研究
防止落橋最有效的方法為提供足夠的防落長度。橋梁耐震設計基本原則之
一是橋梁於遭遇大地震時,允許其發生塑鉸,產生局部損傷,但不可發生落橋,
以免引致重大傷亡。從多年來各國橋梁之震害調查發現,橋梁之上部結構在強
震下往往會與支持它的下部結構間產生相當大的相對位移,如果此項位移量超
過其實際防落長度即會發生落橋。因此可行的方法是計算出下部結構與其所支
持之上部結構間動態反應之相對位移值,或者直接依照規範要求設置梁端防落
長度,以確保不致發生落橋。梁端防落長度為梁端起至下部支持結構頂端邊緣
止之長度。圖 5.33 為增加防落長度裝置的方法之ㄧ。

圖 5.33 增加防落長度裝置
5.3.3.1 防落裝置方面相關研究文獻
止震塊
5-58
五、提昇既有市區橋梁品質研究
自 1971 年加州發生大地震後,發現了許多橋梁破壞的原因是因為防落長
度的不足。Roberts (2005)提出了 1971 年加州地震橋梁主要破壞的原因:(1)上部
結構支承長度的不足;(2)柱底的鋼筋和混凝土圍束不足而分離;(3)水平剪力
破壞。橋面版和橋墩間的衝擊破壞為最近橋梁損害中常見的現象,DesRoches
與 Muthukumar (2002)提到了衝擊效應和防落拉桿對於複合式橋梁的影響,其
中主要的原因在於衝擊力會改變橋梁的構架勁度比和週期比,而在許多過去案
例中觀察發現許多橋梁的災害都是由於額外衝擊的力造成橋梁倒塌損害。
Watanabe 與 Kawashima (2004)提出了最新關於衝擊力對於橋面版的觀
點,橋梁發生落橋的原因是當地震力作用時橋面版間互相碰撞而發生,因此在
分析地震力對橋梁造成之影響時必須更注意橋面版間碰撞的效應。在許多國外
文獻中都提到了兩跨橋面版間碰撞的現象,碰撞效應是一個高度非線性的現
象,此現象導致分析模型上產生許多不可預期的問題。在 DesRoches 等人在

5-59
五、提昇既有市區橋梁品質研究
2002 年時提出了研究橋梁碰撞效應,其中必須考慮的因子包括:構架間的勁
度比、地震力、伸縮縫的長度、構架的降服強度和防落拉桿的的勁度等;在
2004 和 2006 年的研究中提出了使用碰撞接觸模型來分析模擬黏滯性阻尼器在
橋梁中的效能;多樣化的碰撞元素其中包括了線性彈簧元素、Kelvin-Voigt 元
素和 Herts 元素,根據不同的碰撞方式和碰撞勁度可以選擇不同的元素來做模
擬分析。
防落拉桿
防落拉桿在地震發生的時候,在支承系統中除了位移限制,防落拉桿受力
變形消能亦是增加支承耐震功能的表現。以下簡述國內外相關研究。
2000 年 Kim 等人指出了非線性黏滯性阻尼器可以有效的限制相對位移和
減少伸縮縫間的碰撞力,此裝置在發揮作用時不會將碰撞的力量傳到下部結構
而增加整體橋梁的韌性需求,故該研究建議橋梁都可裝設橋梁的防落裝置。在
老舊橋梁方面,由於大多的防落長度不足,故可利用增加防落拉桿作為更新的
方式,新建橋梁必須設計規劃上必須考慮配置橡膠支承墊或阻尼器,來改善地
震力和減少伸縮縫間的衝擊力。
Shinozuka 等人(2000)透過有限元素之非線性數值分析來模擬高速公路橋
梁裝設防落設施,在分析中包含的非線性元素包含了防落拉桿、橋柱之塑性鉸
和兩端橋台相鄰橋面版之碰撞元素,在此模擬真實橋梁的分析中印証了防落拉
桿可以有效的限制上部結構之相對位移。
但防落拉桿的數量和強度,並非越高越好。在 Saiidi (2001)的研究中發現,
放置防落拉桿的確可以降低相對位移但也會將慣性力由上部結構傳遞至下
部,而橡膠支承墊的勁度也是最主要影響上部結構相對位移的因素,所以在設
計防落拉桿時,必須將此變因考慮在內。此研究也提到了防落拉桿對於橋梁而
言不是必須的,如果有需要裝設必須搭配合適的支承墊做組合。
Saiidi(2001)提出了防落拉桿新的設計方法,在此研究中發現橡膠支承墊勁
度對上部結構受到地震力作用時的相對位移影響很大,故設計防落拉桿時必須

考慮橡膠支承墊之勁度。
5-60
五、提昇既有市區橋梁品質研究
Buckle 等人(2004)利用 3 座震動台模擬橋墩進行實驗,其上放置簡支型式
之橋梁上部結構,研究地震發生時支承連結裝置之受力反應(Buckling
restrained braces, BRBs),一系列的實驗後發現,連結裝置表現出完整的遲滯迴
圈行為,且具有延展性的接頭比彈性的接頭更具抵抗地震力,假使提升支承的
韌性可以相對的降低橋柱對於剪力的需求。
Kanaji 等人(2004)認為應該允許橋梁設計中存在控制損壞程度的概念,利
用橋梁結構的韌性行為減小傷害,使橋梁在大地震後容易快速恢復影響交通的
殘留變位,而且此種破壞方式可以減少修復費用與經濟損失。藉由挫屈的支承
連接裝置,可以發現完整的消能遲滯迴圈圖形。在經過數個實驗後,發現其拉
力與壓力行為不完全相同,此部份相關設計需謹慎考慮。
Nishioka 等人(2004)利用 Hanshin 高速公路現有的拱橋防落裝置,考慮支
承的破壞行為,調查防落拉桿緩衝對於位移的作用,研究發現在支承破壞後,
增加防落拉桿的變形可以減小地震產生的位移,足夠的變形可以使橋梁有更好
的耐震能力。但是,當橋柱無法負擔地震產生的力量會發生破壞,所以如果防
落拉桿的束制太強,則地震力必須由橋柱吸收,而大地震發生的能量可能超過
柱的耐震容量導致災害。
Zhang(2004)提出了一個新興的論點,功能性支承的概念已經變成未來橋
梁耐震設計或是更新舊有橋梁抗震能力上一個新的趨勢;此研究指出許多橋梁
損害方式包括:橋柱韌性不足、止震塊的破壞和防落長度不足的現象,也定義
了以上破壞方式如何判定是否達到損壞的標準和損害的程度。
Zhu 等人(2004)提到出了幾個觀點: (1)有裝設橡膠支承墊的橋梁當地震作
用時,兩相鄰梁間的碰撞可以減少上部結構的位移; (2)碰撞反應的發生通常是
在縱向和旋轉的方向; (3)分析模型中,縱向的伸縮縫沒有產生太大的損害; (4)
橡膠支承墊的破壞可能導致橋梁失去其功能性。
防落拉條在許多國外文獻,都有被研究和分析,Ruiz Julian 等人(2007)

5-61
五、提昇既有市區橋梁品質研究
使用了三維的有限元橋梁模型,搭配剛性支承墊和防落拉條,將其模型施加逐
漸放大之地震力,分析其受地震力開始至破壞的情形,並且發現產生之不均勻
碰撞力,使的大梁間相互碰撞而產生局部的破壞,也將其碰撞力傳遞到支承墊。
2004 年 Watanabe 與 Kawashima 所發表的一篇文章,提到過去地震災害
中發現曲線橋發生落橋的現象,在於橋面版在垂直軸向方向的旋轉所以造成
的。由於上部結構橋面版間的碰撞效應和防落拉桿的效用使得曲線橋展生了獨
特的現象,碰撞的反應使得曲線橋橋面版發生旋轉的現象而減少了上部結構在
支承上的距離,這篇文章證實了曲線橋受地震力作用時旋轉的現象也提出了使
用防落拉條在此類型的橋梁上的確可以減輕緩和旋轉力對於橋梁造成的災害。
在過去許多的文獻中,也對於不同支承長度和不同橋梁結構勁度做許多
研究;其中 2004 年 Wang 等人研究中提及關於大梁設置位移限制器時,支承
墊擺放在不同距離位移限制器的位置是很重要的變因,該研究中也可發現防落
長度的不足,為橋梁受地震力作用時倒塌最主要的原因。
Saiidi 等人在 2006 年提出關於纖維化合物材料(FRP)的應用和試驗,此
文獻將不同材料組成之防落拉桿作比較,探討鋼製和纖維化合物(FRP)製防落
拉桿對於減低橋梁相對位移的效用,也提出了纖維化合物材料(FRP)性質的防
落拉桿其設計的方法和規範。
盧智宏(2001)利用數值模擬分析探討炎峰橋耐震能力,分析證明落橋防制
系統作用順序與預設之作用機制十分接近,因此設計階段設計各個裝置之強度
與配置,可以有效控制防落裝置作用順序。當橋面版連續化並配合防落裝置能
有效降低支承相對變位,減低橋梁發生落橋的危險,將上部結構的地震慣性力
由橋柱支承轉至橋台。
郭拱源(2002)探討公路橋梁耐震補強策略,研究結果功能性支承配合連續
化橋面版有極佳的耐震效果,耐震能力較差的橋梁之補強工程,可以增加支承
座防止落橋。使用功能性支承能夠降低下部結構的地震反應,可以提升橋梁之

5-62
五、提昇既有市區橋梁品質研究
耐震能力,惟相對變位元增加需要加強防落設施。因此,防落裝置與支承系統
有密切關係,設計分析時應該加以模擬,分析計算其力學行為與裝設位置的佈
設,使設計能符合橋梁耐震能力。
徐瑞億(2005)以實尺寸試體,利用單向加載實驗及往覆載重實驗得知,防
落拉桿的行為模式顯示為超彈性的曲線,即使更換不同斷面尺寸鋼棒的初期曲
線仍會相同,後期曲線強度的差異與鋼棒強度一致,表示防落拉桿裝置強度由
鋼棒主導。針對橡膠墊片及防落拉桿鋼棒之材料性質進行比較,利用串聯的方
式疊加二種材料曲線,如此可以找到與實驗相似的曲線,對於未來防落拉桿裝
置之設計,利用簡單的材料試驗結果分析防落拉桿裝置之強度。
李俊德(2006)於國家地震中心以一座雙跨縮尺橋梁進行振動台試驗,
針對防落拉桿限制兩相鄰橋面版相對位移量做研究探討,並且於 SAP2000 建
立數值分析模型,以一多線性彈性性質元素(Multi-Linear Elasticity Property)
模擬防落拉桿,將分析值與實驗值進行比較結果發現加速度、位移及相對位移
均可準確模擬。將實驗值與分析值經由希爾伯特-黃轉換(Hilbert-Huang
Transform, HHT)後之 2D 希爾伯特頻譜(Hilbert spectrum)比較,了解試體於頻
率域之變化,可以找出防落拉桿之作用時間及試體頻率的改變量。藉由實驗與
分析相互驗證結果,進而提出一簡易的防落拉桿分析方法,日後可由簡單的材
料性質實驗結果,輸入所需的參數於程式中分析,即可得到準確的結果。
冷岡樺(2007)提供橋柱塑性鉸不同的模擬方法,供側推分析(Pushover)和非
線性動力分析。為了解防落裝置系統對於橋梁耐震性能之影響,該研究模擬分
析一座實尺寸橋梁,並依據之前各防落設施裝置實驗研究結果,利用結構分析
軟體(SAP2000)建立各防落設施之數值分析模型。探討在地震作用下,該橋梁
在裝設不同防落設施後所發揮之效能。將 SAP2000 之非線性動力分析結果,
經由希爾伯特-黃轉換(Hilbert-Huang Transform, HHT)後之 2D 希爾伯特頻譜
(Hilbert spectrum)比較,以了解防落設施在頻率域之變化,找出防落設施裝置
之作用時間與頻率之改變量。

5.3.4 防止落橋裝置國內外相關規範
5-63
五、提昇既有市區橋梁品質研究
近年來國內、外主要地震災害發生後,比較各國橋梁損壞模式可發現(劉
光晏,2006),美國加州橋梁多為剛接構架式橋梁,而台灣則多屬 PCI 簡支預
力橋,因此主要的差別在於結構系統的不同。日本方面多採用鋼支承,台灣多
採用合成橡膠支承墊作為設計,此外台灣之合成橡膠支承墊ㄧ般並無錨座的設
計,且變位限制結構在設計上也與日本不相同,因此日本橋梁與台灣橋梁的差
別在於支承系統的細部設計。本節即在介紹國內外相關規範並進行比較。
5.3.4.1 橋梁耐震性能設計法比較
有鑒於近年來國內外地震災害頻傳,造成許多結構物的崩塌,然而只有設
計者了解結構物之耐震強度,一般民眾卻無法知道其結構物性能。因此目前國
際社會正通力合作,以結構性能(Structural Performance)為基礎的規定形態,改
變過去採用強制且缺乏彈性之結構設計、施工與管理等規範條文規定方式,結
構設計者須向業主與使用者告知所設計之結構物性能。以下簡列各國對橋梁耐
震性能設計之研究成果。
◎ 美國方面研究成果
(1)美國應用科技協會(Applied Technology Council, ATC)於 1996 年出版
ATC-32 技術報告(ATC32,1996)中,依橋梁重要性要求其結構性能,將
橋梁等級分為普通橋梁及重要橋梁,並將地震等級分為兩大類。分別對
兩種等級橋梁在兩種地震等級下之交通影響性及修復性提出要求(如表
5.9)。
其地震等級區分如下:
1.使用性能評估用地震:
以橋梁使用期間,機率低於 60%之地震規模為基準定義之。地震

規模小但在橋梁使用期間發生的機率高。
2.安全性能評估用地震:
5-64
五、提昇既有市區橋梁品質研究
以 CALTRANS(Caltrans,2001)決定的最大可能地震(Maximum
Credible Earthquake, MCE)為考量基準,此等級相當於 1000~2000 年回歸
期的地震,地震規模大但是橋梁使用期間發生的機率相當低。
表 5.9 ATC32 新設橋梁結構性能分級表 (劉光晏,2006)
工址地震 普通橋梁 重要橋梁
使用性能評估用地震 允許產生不影響交通功能的 允許產生不影響交通功能的
可修復損傷
最小限損傷
安全性能評估用地震 允許產生須限制交通功能的 允許產生不影響交通功能的
重大損傷
可修復損傷
標。
(2)美國州公路及運輸協會(American Association of State Highway and
Transportation Officials, AASHTO)於 AASHTO 第 17 版(AASHTO,2002)
標準設計規範中,規定耐震設計目標如下:
1.中小型地震時,橋梁構材須維持在彈性範圍內,不得有損害情形產生。
2.進行耐震設計時,應使用真實的地震強度進行設計。
3.大地震作用時,橋梁不得產生全面性或局部性崩塌,惟在預期損壞之
構材或容易檢測或補強處允許產生損害。
由 1、3 點可看出 AASHTO 已明確規定對安全性及修復性上的耐震設計目
(3)美國加州州公路局(The State of California, Department of
Transportation, Caltrans) 對新設橋梁的結構性能分級如表 5.10 所示。
其地震等級區分如下:
1. 功能評估用地震:以決定論的方式或是或然率的方式加以評定。
若以決定論的方式評估後,必須送交 Caltrain-approved 合議委員會

審核。
5-65
五、提昇既有市區橋梁品質研究
2. 安全性評估地震:以決定論的方式或是或然率的方式加以評定。
以決定論的方式評估時,要能與最大考量地震相符合。以或然率的
方式評估時,其回歸期約在 1000~2000 年左右。
服務功能等級區分如下
1. 立即恢復:指地震發生後可立即恢復一般交通量。
2. 有限時間恢復:指地震發生後在規定的時間內需限制通車並進 行修
復,並在規定的時間內恢復一般交通量。
橋梁的損傷程度區分如下
1. 輕微:為橋梁於地震時須保持彈性性能
2. 可修復:為在損失功能性最小的風險下完成損傷修復
3. 嚴重:為在崩塌最小的風險下封閉交通,進行修復工作。
表 5.10 Caltrans 新設橋梁結構性能分級表(劉光晏,2006)
工址地表運動情形
功能性評估地震
使用性評估地震
◎ 日本方面研究成果
損傷程度與地震後的服務功能
ㄧ般橋梁 重要橋梁
服務功能 立即 服務功能 立即
損傷程度 可修復 損傷程度 輕微
服務功能 有限時間 服務功能 立即
損傷程度 嚴重 損傷程度 可修復
(1)日本社團法人道路協會(Japan Road Association, JRA)於 2002 年「道路橋
示方書˙同解說Ⅴ耐震設計編」(日本道路協會,2002)中,導入公路橋梁
性能設計法的觀念,並揭示橋梁結構性能等級,如表 5.11 所示。雖然日
本地震力分析仍採用傳統以強度為基準的設計模式,但已可見其設計規
範轉往以性能設計為主的概念。

5-66
五、提昇既有市區橋梁品質研究
表 5.11 日本道路橋示方書結構性能等級(日本道路協會,2002)
橋梁之耐震性能 耐震設計上之
安全性
耐震性能 1:
地震作用不使橋
梁健全性受損害
耐震性能 2:
地震作用使橋梁
產生有限定的損
害,但可迅速恢
確保防止落橋
安全性
確保防止落橋
安全性
復橋梁性能
耐震性能 3:
確保防止落橋
地震作用不使橋
安全性
梁產生致命損害
耐震設計上之 耐震設計上之修復性
使用性 短期的修復性 長期的修復性
確保橋梁具震
前機能
地震後可迅速
恢復橋梁性能
無修復橋梁至其
性能回復的必要 進行輕微恢復
可進行緊急修復
以恢復橋梁機能
可進行較為容易
的永久復舊
- - -
(2)日本社團法人鐵道總合技術研究所(Railway Technical Research Institute,
RTRI)於 1999 年「鐵道構造物等設計標準˙同解說-耐震設計」(日本鐵
道總合技術研究所,1999)中,將構造物的性能依設計地震分為三種。耐
震性能 Ⅰ ( 對應 L1 設計地震),表示地震後經修復後可確保使用機能,不
允許過大變位發生;耐震性能 Ⅱ ( 對應 L2 設計地震及重要度高的構造
物),表示地震後經修復,可回復早期機能;耐震性能 Ⅲ ( 對應 L2 設計地
震及其他形式的構造物),表示不允許整體結構產生崩塌。
(3)日本土木學會(Japan Society of Civil Engineers, JSCE)於 2004 年出版的
「橋的動的耐震設計法」(財團法人日本土木學會,2004)中,將橋梁整
體性能水準分為四個等級,分別為無損傷、小損傷、中損傷及大損傷;
健全度亦分四個等級,分別為無損傷、視場合需要的輕微修補、必須進
行補修補強及視場合需要更換構件。

◎ 台灣方面研究成果
5-67
五、提昇既有市區橋梁品質研究
(1)交通部高速鐵路工程局(Bureau of Taiwan High Speed Rail, BOTHSR)於
2004 年「鐵路橋梁耐震設計規範修訂草案之研究報告」(交通部,2004),
附錄中將現階段橋梁工程有關性能設計法相關規範與研究成果彙整,並
提出「橋梁耐震性能設計法」,橋梁耐震性能等級如表 5.12 所示。
表 5.12 橋梁耐震性能等級表(交通部,2004)
耐震性能 安全性 使用性
耐震性能
Ⅰ
耐震性能
Ⅱ
耐震性能
Ⅲ
結構保持彈性 與地震前機能相
同
防止上部結構落
橋
防止上部結構落
橋、橋柱崩塌
修復性
短期 長期
定期檢測
不須修復
簡單保養
依既有緊急搶修 依既有修復工
短期搶修可以恢
工法,短期搶修 法,長期修復可
復地震前機能
可以完成 以完成
可採緊急搶修工 更換受損構建或 封閉橋梁,進行
法,限重限速通行 進行結構補強 局部重建
由各國目前之耐震性能設計精神可看出性能設計是以三大要素組成,分別
為安全性、使用性及修復性。安全性要求在地震作用下,不產生落橋與橋柱崩
塌。使用性要求在地震後橋梁可保有交通運輸及救災服務之功能。修復性則要
求以簡單快速且有效的修復補強工法,避免大規模拆除重建。而功能性支承系
統即可滿足此三大要素要求。
5.3.4.2 橡膠支承墊設計法
◎ 美國橡膠支承設計
國內目前橡膠支承墊設計是參考美國 AASHTO 規範訂定,因此有需要對
美國 AASHTO(1992)規範 SECTION 14 METHOD-B 之設計規範做ㄧ簡單介
紹,橡膠支承墊設計可以下列步驟進行:
(1)決定橡膠支承墊面積 A:以結構分析所得橋梁支承反力大小及支承墊

之容許壓應力計算。
5-68
五、提昇既有市區橋梁品質研究
(2)計算支承處之設計水平位移△:以橋梁之溫度變化、混凝土收縮及潛
變等伸縮或位移量計算。
(3)決定橡膠支承墊厚度 T:由設計水平位移△決定合成橡膠之需要總厚
度 Hn 後決定單層合成橡膠 Tn 及所需層數;由支承垂直壓應力大小設計
加勁鋼鈑厚度 Ts。T = ( Σ Tn + Σ Ts )。
(4)計算支承墊壓縮量△c:以單層合成橡膠之形狀因子(Shape Factor)S,
及壓縮應變 En 計算。
(5)檢核支承墊旋轉位移(Rotation Check)。
(6)檢核支承墊之容許應力(Allowable Compressive Stress Check)。
(7)檢核支承墊之穩定性(Stability Check)。
(8)檢核支承墊是否需要錨定裝置(Anchorage Device)。
◎ 台灣方面橡膠支承設計
既有橋梁之橡膠支承墊設計若依照「公路橋梁設計規範」(交通部,1987)
進行設計,該規範中僅簡單規定:
(1)合成橡膠支承墊尺寸設計:必須使其兩面完全接觸於支承面上。
(2)合成橡膠支承墊厚度設計:支承墊各層壓縮應變為其平均單位壓應
力、合成橡膠硬度及形狀因子之函數。各層受壓變位為其應變與其厚
度之乘積。支承總變位為各層變位之總和。
(3)合成橡膠支承墊剪力變位設計:支承剪應變係溫度、合成橡膠硬度及
平均單位剪應力之函數。支承之剪力變位為其剪應變乘以合成橡膠支
承之有效總厚度。
(4)當荷重不相平行,且靜載重產生之壓縮變位大於 0.06 倍之有效厚度(T)
時,支承應作成斜坡狀,坡度限制為每公尺 0.053 m。
(5)穩定性檢核:以支承墊長、寬或半徑與有效厚度之間關係作限制。
(6)溫度變化產生全部正、負位移不得超過 0.5 T。

5-69
五、提昇既有市區橋梁品質研究
(7)橡膠支承平均單位壓應力限制:由靜重、活重聯合作用,但不包含衝
擊載重時,平均單位壓應力不得大於 56 kg/cm 2 (5.516 MPa)。只承受靜
載重時,平均單位壓應力不得大於 35 kg/cm 2 (3.447 MPa)。
(8)檢核支承墊是否需要錨定裝置:當靜重加活重之上舉力致平均壓應力
減小至小於 14 kg/cm 2 (1.379 MPa)時,支承須完全固定在頂面或頂面及
底面。支承固定在頂面及底面時容許有瞬時輕微張力。
(9)各層橡膠支承與承受靜重與活重,但不包含衝擊載重時,其初壓變位
不得大於 0.07 倍的各層厚度(t)。
民國 90 年,新的「公路橋梁設計規範」(交通部,2001)對於橡膠支承的
設計方法,則有明確的規範。規範係參考 AASHTO.(2002) 「 Standard
Specifications for Highway Bridges, 17th Ed.」訂定。簡介如下:
(1) 各橡膠層之壓應力 σ c = P/A 須符合下列規定:
且
或
σ ≤ GS/
β
(5.3.1)
c, TL
2
c, TL 70kgf / cm ≤ σ :鋼鈑加勁型支承
2
σ c, TL ≤ 56kgf / cm :編織材加勁型或純橡膠支承
其中 P 為支承壓力荷重; A 為支承總面積;TL 為總荷重;G 為橡膠
體於 23℃時之剪力彈性模數, S 為橡膠單層之形狀因子(總面積除以自由
膨脹之側邊面積), β 為調整係數。
(2) 橡膠層之壓縮變形 Δ c 須符合下列規定:
壓縮變形 Δ c 應考量實用需求及結構節點系統機制而予以適當限制;
總荷重及活荷重所致之變形量應予分別考量。

瞬時壓縮變形量以下列公式計算:
5-70
五、提昇既有市區橋梁品質研究
Δ c = ∑∈ci
h ri
(5.3.2)
i
其中 ∈ ci 為第 i 層橡膠之瞬時壓縮應變,可由圖表求得; h ri 為第 i 層
橡膠層厚度。
(3) 橡膠層之剪力變形須符合下列規定:
橋梁水平變位應為乾縮、潛變、後拉預力與溫度效應結合之最大可能
變位量,而支承最大剪力變形量 Δ s 為考慮橋墩柔性變形與施工程序等因
素調整後之橋梁水平淨變位量。如裝設有滑移及吸能設備,則 Δ s 値不須
大於初始變形移動量,且支承設計厚度 hrt ≥ 2 Δ s 。 h rt 為支承之橡膠部份
總厚度。
(4) 支承之旋轉變形須符合下列規定:
如下:
支承之旋轉變形為其頂、底面之初始不平行量加上梁端旋轉量,限制
θ ≤ 2Δ
/ L
(5.3.3)
TL, Z
c
θ ≤ 2Δ
/ W :矩形支承 (5.3.4)
TL, X
c
θ + θ ≤ 2Δ
/ D :圓形支承 (5.3.5)
TL, X
TL, Z
c
其中θ 為支承頂、底面之相對轉角;L 為矩形支承之縱向尺寸:W 為
矩形支承之橫向尺寸:D 為圓形支承之外徑:X 、Z 分別為橫向及縱向。
(5) 支承之穩定性須符合下列規定:
橋體可自由橫向位移時

( h / L)
5-71
五、提昇既有市區橋梁品質研究
⎧ 3.84 ri
2.
67 ⎫
σ c, TL ≤ G/
⎨
−
⎬
(5.3.6)
⎩S
1+
2L/
W S(
S + 2)(
1+
L / 4W
) ⎭
橋體固定不橫向位移時
( h / L)
⎧ 1.92 ri
2.
67 ⎫
σ c, TL ≤ G/
⎨
−
⎬ (5.3.7)
⎩S
1+
2L/
W S(
S + 2)(
1+
L / 4W
) ⎭
圓形支承之穩定性,可採等値方形替代法以上列公式計算:其中,
W = L = 0.
8D
(6) 加勁材厚度 h s 規定:
h s 1. 5(
hr1
+ hr
2)
σ c,
TL
≥ / F :總荷重情形 (5.3.8)
h s 1. 5(
hr1
+ hr
2)
σ c,
LL
y
≥ / F :總荷重情形 (5.3.9)
sr
LL 為活荷重; F y 為加勁鋼材支降伏強度; F sr 為依疲勞荷重求得之
容許應力值。
若有孔洞存在,則加勁材之最小厚度應乘以放大因數:
放大因數=(2 倍全寬/扣除孔洞之淨寬)
(7) 錨碇之規定:
如支承因受變形所致之設計剪力大於橋體自重產生之支承反力的五
分之ㄧ時,須設置水平位移錨碇裝置。支承不容許承受上揚力,應視需求
設置限制上揚裝置。
國內既有橋梁之橡膠支承墊設計多依照「公路橋梁設計規範設計」或是美
國 AASHTO 規範設計,舊有橋梁可依其橋齡推估是以上述何種設計方式進行

5-72
五、提昇既有市區橋梁品質研究
設計,在補強時則可依最新的「公路橋梁設計規範設計」設計規範進行設計。
5.3.4.3 防止落橋裝置設計法
防止落橋是橋梁耐震性能設計法中最重要的設計原則,國內防止落橋裝置
設計可依循內政部營建署於民國 91 年出版之「防止橋梁落橋裝置設計與現場
施工技術之研究」進行設計。以下對國內常見之防落設施進行設計方法之介紹。
◎ 梁端防落長度
足夠的防落長度是防止落橋發生最有用的方式,可防止地震時大梁由橋墩
或橋台頂掉落。
我國「公路橋梁耐震設計規範」中,對梁端置放於活動支承或固定支承者,
梁端防落長度 N 為梁端起至下部支持結構頂端邊緣止之長度,N 不得小於下
列所規定長度 min1
N 及 N 2 兩者中之較大值:
N min1
min
= 50 + 0.25L + 1.0H
(5.3.10)
式中 N min1
為最小梁端防落長度(cm);L 為跨徑(m);H 為由基面起算下部
結構之高度(m)。
N min 2 為
1.2
ZI
× α
y u F
( y a R 1.2× α )倍後之水平位移量。
之設計水平地震力作用下產生之彈性位移乘以
另外,對於重要橋梁或大坡度橋樑等,除梁端防落長度應足夠,亦應同時
設置防落裝置。防落裝置之設計地震力採支承靜載重反力 R d 計算。
日本「道路橋示方書同解說Ⅴ耐震設計篇」中,最小防落長度:

5-73
五、提昇既有市區橋梁品質研究
一般橋梁: = 70 + 0.5L 其中 L 為跨徑(cm)。對於以下橋梁防落長度需考慮
S E
加大:1.土壤液化可引至下部結構產生大變位之虞慮者。2.斜角 o
60 以下之斜
橋及半徑 100 m 以下 o
30 交角以上之曲橋。3.基本振動週期 1.5 秒以上之高橋
墩橋梁。
美國 AASHTO「公路橋梁標準規範」中,最小防落長度(單位為英吋):
2 ⎛ S
N = (12 + 0.03L + 0.12H) ⎜
⎜1
+
⎝ 8000
⎟ ⎞
⎠
(5.3.11)
其中 L 為橋面板長度: H 為橋台至最鄰近的伸縮鉸接點之平均柱高或柱
牆高; S 為橋台之偏斜角度。
◎ 止震塊
止震塊設計方式;
1. 決定止震塊斷面尺寸及個數:視帽梁之可施做空間
2. 止震塊設計力:橋柱產生彎矩塑鉸 Mp 引致之剪力 Vp 與彈性地震力
(ZICW)取小值
3. 每塊止震塊須承受之設計剪力 Vn 為:
Rd
V u = (5.3.12)
止震塊個數
Vu
V n = (5.3.13)
φ
其中 V u 為斷面之乘因數剪力;φ 為強度折減因數,剪力折減為 0.85。

5-74
五、提昇既有市區橋梁品質研究
4. 依 2001 年「公路橋梁設計規範」6.3.6D 節,剪力摩擦規定:檢核設計
剪力強度 V n 不得大於 0.2 fc
Acv
' ,亦不得大於 cv A
為抵抗剪力傳遞之混凝土段面積,即止震塊斷面尺寸。
5. 依 6.2.5D 節,剪力摩擦鋼筋需求量 vf A
◎ 防震拉條
56.2 (kg/cm 2 )。其中 Acv
Vn
A vf =
(5.3.14)
f × μ
y
其中 f y 為鋼材之規定降伏強度; μ 為摩擦係數。
目前國內防震拉條的設計主要可分為兩種設計類型,一種是適用於鋼索型
式的防落拉桿,另一種是適用於鋼棒型式的防落拉桿。
鋼索型式:
1. 設計力: R d (支承靜載重反力)
2. 求每支拉條容許拉力 F :
F y A × = σ (5.3.15)
σ = ×
(5.3.16)
y 0.90 σ u
其中 σ y 為拉條容許拉應力; σ u 為拉條極限拉應力; A 為受拉面積。
3. 求拉條需求數 N :
N = P/(F - f)
(5.3.17)

f a R
5-75
五、提昇既有市區橋梁品質研究
= δ × E × A / L
(5.3.18)
其中 f 為緩衝橡膠墊片彈性力,即防落拉桿常時內力;δ 為橡膠墊片最
大位移量; E a 為橡膠墊片彈性模數; A R 為橡膠墊片斷面積; L 為橡膠墊
片厚度。
鋼棒型式:
1. 設計力:P 為民國 84 年公路橋梁耐震設計規範 ZICW 之精神求得橋體
所受縱向力。
2. 每支拉條容許拉力 F:
F y A × = σ (5.3.19)
σ = × (鋼棒表面全段螺牙) (5.3.20)
y 0.80 σ u
σ 0.85× σ
y
= (鋼棒表面為光滑面) (5.3.21)
u
其中 σ y 為拉條容許拉應力; σ u 為拉條極限拉應力; A 為受拉面積。
3. 求拉條需求數量 N:
N = P/(F - f)
(5.3.22)
f a R
= δ × E × A / L
(5.3.23)
其中 f 為緩衝橡膠墊片彈性力,指的是防落拉桿常時內力;δ 為橡膠墊片

5-76
五、提昇既有市區橋梁品質研究
最大位移量; E a 為橡膠墊片彈性模數; A R 為橡膠墊片斷面積; L 為橡膠
墊片厚度。
鋼索型式防震拉條之設計力是為了當落橋發生時拉住橋梁上構,而鋼棒型
式防震拉條設計力則是為了抵抗水平地震力。由此可見,防落設施作動時間的
不同會影響其設計方式。
本年度計畫重點在於提出一創新之設計理念,利用功能性支承改變舊有規
範所訂定之橋梁系統破壞順序,達到耐震性能設計法之要求。總結目前國內防
落橋裝置可以發現,各種防落裝置大多是以 R d 作為設計地震力,意即當地震
發生時,防落裝置都有足夠的強度抵抗橋梁上構之靜載重,使之不發生落橋事
件,結果可滿足耐震性能設計法之安全性要求。惟支承之設計,依照交通部民
國 84 年頒布之「公路橋梁耐震設計規範」規定,固定支承之設計,應依塑鉸
產生後推算之支承水平力計算,則支承將於橋柱損害後才破壞,此設計值將使
後續補強順序改變為先補強橋柱後補強支承。若能利用功能性支承系統改變破
壞順序,其補強工期與經費將能大大的降低,進而達到耐震性能設計法之使用
性及修復性要求。

5.4 功能性支承與防止落橋裝置分析
5-77
五、提昇既有市區橋梁品質研究
本研究團隊過去參與國科會「橋梁功能性支承系統耐震性能設計與補強方
法之研究」之整合型計劃,對於功能性支承與防止落橋裝置之力學分析已有相
當之成果。
由於目前業界對支承部分的模擬並沒有較準確的分析方式,因此在對既有
橋梁耐震分析上,常得到橋柱強度不足之結果,進而對橋柱過度補強,使基礎
強度相對減少,並造成補強經費的浪費。因此本研究目的為利用各構件材料試
驗所得之材料性質,以實驗方式找出合理的數值分析模型,提供業界ㄧ簡單之
支承分析方式。
本研究首先由單純的防落拉桿構件開始,進行桿件之材料性質試驗、實尺
寸防落拉桿裝置單向加載實驗及往覆載重實驗,得到防落拉桿之力學性質。接
著藉由縮小尺寸之兩跨橋梁以橡膠支承墊作為支承部份搭配防落拉桿之功能
性支承進行震動台實驗,得到橡膠支承墊及防落拉桿之作用順序,利用先前所
得防落拉桿之力學性質研究成果,進行 SAP2000 分析軟體分析,藉由實驗與
分析結果的相互驗證找出準確的模擬分析方式。最後將團隊研究成果整合並進
行實尺寸橋梁運用功能性支承以 SAP2000 分析軟體進行案例分析研究,期望
研究成果可供業界參考。此外,為了更驗證分析的準確性,研究團隊運用希爾
伯特-黃轉換之頻率域分析方式,對於實驗結果與分析結果進行頻率域的比
較,亦證明分析模型的準確性。圖 5.34 為本團隊對功能性支承與防止落橋裝
置之研究流程。

圖 5.34 功能性支承與防止落橋裝置之研究流程圖
5.4.1 防落拉桿裝置單向加載及往覆載重實驗
5-78
五、提昇既有市區橋梁品質研究
防落拉桿可以防止落橋發生,並且利用本身變形提供消能的功用。設計的
時候以最大水平地震力決定每一跨需要加設的數量,之後將防落拉桿鋼棒穿過
並固定於兩側端隔梁,在地震發生的時候,達到限制大位移發生且防止落橋的
設計目的。在台灣的橋梁工程規範之中,有關防落拉桿的設計與施工沒有完整

5-79
五、提昇既有市區橋梁品質研究
的規範說明,所以針對現今已有的防落拉桿設計方式,利用實驗方式檢核其抗
震及消能的能力。因此,藉由國道高速公路工程局之設計圖尋找適合的實驗試
體,另外亦配合國家地震工程研究中心之設備調整試體尺寸,進行單向加載實
驗及往覆載重實驗,找出相關參數作為日後防落拉桿設計與分析之參考依據。
5.4.1.1 實驗試體設計
防落拉桿安裝時需穿過端隔梁固定,在既有混凝土橋梁上新增防落拉桿之
方法是在端隔梁上鑽孔讓防落拉桿鋼棒穿過,防落拉桿裝置將直接施力於端隔
梁混凝土。在新建橋梁方面則是在端隔梁上增加安裝防落拉桿之混凝土基座,
有別於補強時直接將防落拉桿安裝在端隔梁上,當大地震再度發生會造成端隔
梁破壞,新式防落拉桿裝置設計,使力量先透過基座再傳至端隔梁,對於端隔
梁而言,新增混凝土基座無疑是提供更多一層的保護。
防落拉桿的設計依水平地震力而決定數量,並將防落拉桿以橋軸之中心線
對稱設計,平均分配到各個箱室。本研究以單一箱室中的一組防落拉桿為實驗
對象,並考慮端隔梁混凝土的受力反應,將防落拉桿裝置及端隔梁一起製作為
實驗試體,實驗試體之規劃示意圖如圖 5.35 所示。
試體尺寸按照國道高速公路工程局之設計圖製作(如圖 5.36 及圖 5.37 所
示),選取橋梁支承端之橫隔梁為試體,依設計圖端隔梁跨距設計長度為 250
cm,梁底至橋面版高度為 235 cm,試體規劃僅取用單一橫垮箱室,中心安裝
防落拉桿。

235cm
#5@20cm
30cm
#4組合之
鋼筋籠
#6@40cm
圖 5.35 實驗試體規劃示意圖
#5@20cm
5-80
#6@40cm
圖 5.36 端隔梁設計圖
200cm
250cm
五、提昇既有市區橋梁品質研究
PVC管預留孔
橋面版

18cm
15cm
5.4.1.2 材料性質
30cm
45cm
圖 5.37 防落拉桿裝置圖
5-81
五、提昇既有市區橋梁品質研究
35cm
20cm
18cm
15× 15× 4 NEOPRENE PAD
以接著劑黏固於墊板上
WASHER
15× 15× 2 STEEL
本實驗之實驗目的是希望了解防落拉桿在功能性支承裝置之中的力學行
為,防落拉桿裝置是由鋼棒及橡膠墊片構成,整體的行為與每項材料有著密不
可分的關係,所以實驗之前需要先找到各項材料之性質。
● 防落拉桿鋼棒
防落拉桿裝置之材料以鋼棒為主體,若鋼棒在地震發生的時候斷裂,將會
發生落橋的災害,所以選用不同強度之鋼棒進行研究,探討鋼棒的行為。目前
國內設計防落拉桿裝置使用之鋼棒有 ASTM A722 或 ASTM A687,在防蝕需
求上分別加以噴鋅或熱浸鍍鋅處理,由於以上二種鋼材均屬於高拉力鋼,實驗
為區分鋼棒在防落拉桿裝置中的效益,希望能以不同強度的鋼棒為實驗材料,
所以不以規範型號中之鋼材為實驗材料,特別要求廠商製作不同強度鋼棒。實
驗係參考 CNS 金屬拉伸試驗規範。材料試驗鋼棒試片分三組,第一組為直徑
32 mm 鋼棒,第二組及第三組為直徑 38 mm 鋼棒,但是第二組及第三組的強
度略為不同,每一組再分為未鍍鋅及熱浸鍍鋅鋼棒,合計共 6 支鋼棒試片。
37cm

5-82
五、提昇既有市區橋梁品質研究
實驗所得各強度與應變之結果列於表 5.13,各組鋼棒的應力應變曲線整理
後如圖 5.38 至圖 5.340 所示。由圖中可以看出,熱浸鍍鋅後的鋼棒強度與未鍍
鋅的鋼棒強度差異不大,但是熱浸鍍鋅鋼棒有較佳的延展性,熱浸鍍鋅後之鋼
棒的極限應變約增加為未鍍鋅鋼棒的 1.5 倍。
表 5.13 鋼棒試片實驗結果表
組次 第一組 第二組 第三組
試體
Φ32 mm
未鍍鋅
Φ32 mm
熱浸鍍鋅
Φ38 mm
未鍍鋅
Φ38 mm
熱浸鍍鋅
Φ38 mm
未鍍鋅
Φ38 mm
熱浸鍍鋅
實驗降伏強度
(kgf/cm 2 )
5995.735 5849.672 5688.239 5565.697 5845.425 5949.361
極限強度
(kgf/cm 2 )
6685.724 6675.867 6258.602 6342.007 7956.862 8185.264
降伏應變 0.007207 0.006988 0.007715 0.006929 0.00753 0.008592
Stress (kgf/cm2)
8000
6000
4000
2000
0
0 0.04 0.08 0.12 0.16
Strain
D=32mm
normal
hot-galvanize
圖 5.38 Φ32 mm 未鍍鋅及熱浸鍍鋅試片應力應變曲線

Stress (kgf/cm2)
Stress (kgf/cm2)
8000
6000
4000
5-83
五、提昇既有市區橋梁品質研究
2000
D=38mm(n)
normal
hot-galvanize
0
0 0.04 0.08 0.12 0.16
Strain
圖 5.39 Φ38 mm 未鍍鋅及熱浸鍍鋅試片應力應變曲線
8000
6000
4000
2000
0
D=38mm(h)
normal
hot-galvanize
0 0.04 0.08 0.12 0.16
Strain
圖 5.40 Φ38 mm 高強度未鍍鋅及熱浸鍍鋅試片應力應變曲線

● 橡膠墊片
5-84
五、提昇既有市區橋梁品質研究
防落拉桿是將兩上部結構之端隔梁對鎖方式固定,安裝的時候,必須將鋼
棒在兩側端隔梁固定鎖緊,但是在完成安裝之後,橋梁會因為天候溫度變化出
現變形,因此防落拉桿裝置需要使用橡膠墊片,增加緩衝的空間保護端隔梁,
部分橋梁則使用彈簧取代橡膠墊片。
一般橋梁工程用之橡膠硬度以 Duro A 與 IRHD 做為分類標準,防落拉桿
裝置選用硬度 45±5,無內襯鋼板的橡膠墊片做為緩衝材。橡膠材料透過實驗
可以求得橡膠的彈性係數及力與位移曲線,並將所得數據提供實驗分析之用。
經壓力實驗發現,橡膠的側向勁度非常小,故受力時側向變形相當明顯,當軸
向應變超過 0.5,橡膠體積的變化已經漸漸被擠出鋼板的施力範圍(如圖 5.41
所示)。實驗停止在力與位移的關係曲線進入非線性,非線性段的曲線長度超
過線性段長度的 1 倍停止對試體施力,實驗最後試體變形量達到 35.781 mm,
材料試驗機施力 350 kN,實驗後取得橡膠墊材料性質力與位移曲線(見圖 5.42
所示)。
圖 5.41 橡膠墊片受壓力變形

Force (kN)
400
300
200
100
5.4.1.3 實驗方式
5-85
五、提昇既有市區橋梁品質研究
neoprene
IRHD 45
0
0 10 20 30 40
Displacement (mm)
圖 5.42 橡膠墊片之力與位移曲線
實驗規劃僅使用一側之端隔梁試體進行實驗,施力方式亦有所變動,原本
雙向的受力反應須改變為單向受力。因此,實驗只能進行單向的往覆載重實
驗,將原本往覆載重的週期分為正負兩個方向,實驗進行的單向往覆載重實驗
只使用正方向的半個週期,實驗由位移 2 mm 開始,而後持續增加位移,載重
歷時曲線圖如圖 5.43 所示。
本實驗共有二座端隔梁試體,規劃第一座試體使用 Φ32 mm 之全牙螺桿,
由材料試驗得知,實驗鋼棒降伏強度約為 6,000 kgf/cm 2 、降伏應變 0.0070 與
極限應變為 0.11,並為配合之後使用 ANSYS 軟體分析,將進行一次單向加載
實驗,希望得知防落拉桿裝置之破壞順序,實驗由千斤頂以等速對鋼棒施加拉
力,預估千斤頂施力達 60 噸可以使鋼棒降伏,以及控制位移到 112 mm 不使
鋼棒斷裂,實驗同時紀錄力與位移曲線,並觀察試體破壞模式。如果試體破壞
情況不嚴重,則考慮以相同試體進行單向往覆加載實驗。
第二座試體使用較大斷面鋼棒進行實驗,鋼棒的基本材料性質不變,斷面

5-86
五、提昇既有市區橋梁品質研究
變更為 Φ38 mm 之全牙螺桿,第二次實驗選擇單向往覆加載實驗,藉由往覆加
載的歷程畫出防落拉桿裝置之遲滯迴圈圖,探討其韌性消能容量。若實驗後,
試體破壞情況不嚴重,為突顯鋼棒在防落拉桿裝置之效能,改以使用極限強度
高達 8,000 kgf/cm 2 之鋼棒,鋼棒斷面仍使用 Φ38 mm 不變,在降伏之後力量
可以繼續增加超過前一次實驗,實驗最終目的是施力至試體表現出破壞為止。
Displacement (mm)
200
160
120
80
40
5.4.1.4 實驗結果比較與討論
0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
CYCLE
圖 5.43 反覆載重歷時圖
為了解每次實驗的差異,將安裝 Φ32 mm 與 Φ38 mm 不同斷面鋼棒的實驗
結果同時繪出,利用包絡線的形式比較,把二次實驗的遲滯迴圈曲線轉換成包
絡線,如圖 5.44 所示。圖中,安裝 Φ38 mm 鋼棒的實驗曲線表現出降伏時,
可以發現千斤頂施力大於安裝 Φ32 mm 鋼棒的曲線,惟二次實驗的前段曲線完
全吻合,實驗的初期一樣表現出類似橡膠墊片的超彈性曲線,二次實驗使用不
同尺寸的鋼棒卻不影響曲線變化,如此證明防落拉桿裝置初期行為由橡膠墊片
主導,之後才轉由鋼棒或混凝土承受。

5-87
五、提昇既有市區橋梁品質研究
防落拉桿裝置係由橡膠墊片、防落拉桿鋼棒及端隔梁三項構件組成,經過
實驗發現裝置受力時的行為模式,三種構件的組合方式為串聯形式。故將各項
構件材料實驗數據分開整理及比較,以固定力量的方式,在相同載重下疊加防
落拉桿鋼棒與橡膠墊片的位移,並且分別對安裝 Φ32 mm 鋼棒與 Φ38 mm 鋼棒
的實驗結果與材料試驗所得結果之疊加曲線進行比較(如圖 5.45 及圖 5.46 所
示)。比較安裝 Φ32 mm 鋼棒與 Φ38 mm 鋼棒的疊加曲線,發現二組疊加曲線
與實驗曲線的發展趨勢相同,由於疊加曲線僅計算橡膠墊片與防落拉桿鋼棒的
位移,而影響整體位移的因素還有端隔梁混凝土的變化及實驗時試體滑動的誤
差,所以疊加曲線的位移會與實驗曲線的位移些許不同,但是力量卻較接近。
Force (kN)
800
600
400
200
0
0 40 80 120 160 200
Displacement (mm)
32mm
38mm
圖 5.44 Φ32 mm 與 Φ38 mm 試體實驗結果比較圖

Force (kN)
800
600
400
200
5-88
五、提昇既有市區橋梁品質研究
0
0 40 80 120 160 200
Displacement (mm)
Experiment
Add
圖 5.45 安裝 Φ32 mm 鋼棒試體實驗曲線與疊加曲線比較圖
Force (kN)
800
600
400
200
0
0 40 80 120 160 200
Displacement (mm)
Experiment
Add
圖 5.46 安裝 Φ38 mm 鋼棒試體實驗曲線與疊加曲線比較圖

5.4.1.5 小結
5-89
五、提昇既有市區橋梁品質研究
1.進行材料試驗時,發現熱浸鍍鋅處理後的強度並沒有太大的差異。目前業界
設計橋梁防落拉桿裝置時,將鍍鋅後鋼棒的降伏強度降低至原本強度的 80
%,是可行且屬於較保守型之設計。
2.實驗過程中,得知防落拉桿裝置的破壞順序由橡膠墊片開始,之後鋼棒開始
伸長變形到達降伏。大地震後,橋梁防落拉桿裝置僅需更換鋼棒即可恢復其
原本的防止落橋功能。
3.實驗力量增加過大使得橡膠墊片變形超出預期,由實驗觀察發現墊片中央的
預留孔變化會使鋼板墊片穿過或造成橡膠墊片破壞,實務上應該再增加多層
橡膠墊片分散力量,避免端隔梁失去橡膠緩衝材的保護。
4.將實驗的結果互相比較後得知,防落拉桿的行為模式顯現超彈性的曲線,即
使更換不同斷面尺寸鋼棒的初期曲線仍會相同,後期曲線強度的差異與鋼棒
強度一致,顯示防落拉桿裝置強度由鋼棒主導。
5.4.2 縮呎兩跨橋梁振動台實驗與分析
為模擬結構真實行為,規劃一座雙跨縮尺橋梁試體,以鋼棒式防落拉桿於
國家地震工程研究中心進行震動台實驗,觀察橋梁加裝防落拉桿前後及不同數
量、不同尺寸的鋼棒及不同厚度之橡膠墊片裝設時,兩橋面版之加速度值、位
移值及其相對位移的關係,並且收集相關數據以電腦軟體(SAP2000)分析,以
一多線性彈性性質元素(Multi-Linear Elasticity Property)模擬防落拉桿性質,最
後由實驗結果與分析結果相比較。另外利用希爾伯特-黃轉換(Hilbert-Huang
Transform, HHT)將實驗與分析所得之加速度歷時資料轉換至頻率域進行比
較,確定數值模擬的準確性。
5.4.2.1 防落拉桿振動台實驗規劃與準備
本實驗縮尺橋梁試體之原結構,為交通部公路總局所編定之橋梁工程標準

5-90
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖,選用其中跨度為 20 m,橋淨寬為 12 m,上部結構單跨淨載重約 313 t,下
部結構為剛架式橋墩,橋柱淨高 7.1 m,斷面直徑為 1.7 m,帽梁高 1.8 m 之
PCI 橋梁(廖垣銓,2006)。利用模型縮尺理論,建立合乎振動台大小的縮尺橋
梁,圖 5.47 為縮尺後製作之橋梁模型照片。
本實驗以 3 組不同斷面尺寸鋼棒、2 組不同數量拉桿及 3 組不同厚度的橡
膠墊片進行實驗比較。並採用 921 地震時石岡國小測站之地震歷時(TCU068),
每組最大地表加速度分別由 100 gal 開始每次增加 100 gal 至 1000 gal 為止。
5.4.2.2 防落拉桿材料試驗
圖 5.47 縮尺橋梁模型
參照 5.3 節所述之鋼棒型式的防落拉桿進行本研究之設計。並分別對防落
拉桿之鋼棒及橡膠墊片進行抗拉試驗及抗壓試驗,實驗設備為國立台北科技大
學土木與防災所之萬能試驗機,目的為設計縮尺橋梁振動台實驗所需要的防落
拉桿設計量,及後續數值分析所需輸入的材料性質。

● 防落拉桿鋼棒
5-91
五、提昇既有市區橋梁品質研究
本試驗規劃三種不同直徑的鋼棒,分別為外直徑 12 mm、16 mm 及 24
mm,長度統一為 90 cm,全段螺牙,由於試體為縮尺模型,在實驗前先對所
取得的三種尺寸鋼棒進行抗拉實驗,以利後續分析使用。本實驗以萬能試驗機
進行抗拉實驗,實驗至鋼棒產生束縮時停止。圖 5.48 為各鋼棒抗拉實驗後所
得力與位移曲線,圖 5.49 為各鋼棒抗拉實驗後所得應力-應變曲線,由應力應
變曲線可以發現,三種不同直徑鋼棒本身材料性質並不相同,因此在設計上直
接以力與位移所得到的容許拉力做數量上的設計。
Force (kgf)
20000
16000
12000
8000
4000
12mm
16mm
24mm
0
0 10 20 30 40 50
Displacement (mm)
圖 5.48 各鋼棒抗拉實驗後所得力與位移曲線

Stress (MPa)
600
400
200
● 橡膠墊片
5-92
五、提昇既有市區橋梁品質研究
12mm
16mm
24mm
0
0 2 4 6 8 10
Strain (%)
圖 5.49 各鋼棒抗拉實驗後所得應力與應變曲線
試驗規劃三種不同厚度的橡膠墊片,分別為厚度 1 cm、1.5 cm 及 2 cm,
長度、寬度尺寸全為 15 cm × 15 cm,正中間開直徑 3 cm 之圓孔,硬度 45±5
級之合成人造橡膠墊。在地震力作用時,橡膠墊片會受到瞬間力量的作用,為
了解不同載重速率下橡膠墊片的應力-應變行為,分別對三種不同厚度的橡膠
墊片,各做三種不同載重速度,分別為每分鐘 5 t、每分鐘 10 t 及每分鐘 20 t,
藉由實驗數據,使分析可以更合理化。如圖 5.50 為 1 cm 橡膠墊片受不同載重
速率下應力-應變曲線圖。由抗壓試驗可發現,當載重速度越大時,橡膠在受
到相同的力作用時產生較小的位移量。

stress (MPa)
25
20
15
10
5
1 cm - 5 t/min
1 cm - 10 t/min
1 cm - 20 t/min
5-93
五、提昇既有市區橋梁品質研究
0
0 20 40 60 80 100
Strain (%)
圖 5.50 1 cm 橡膠墊片受不同載重速率下應力-應變曲線圖
5.4.2.3 實驗觀察與結果
實驗中無裝設防落拉桿的試體編號為“no res”,裝設防落拉桿之試體編號
方法則以三碼編號表示,表示方法為“鋼棒直徑-橡膠墊片厚度-防落拉桿數
量”,例如以 24 cm 直徑拉桿,1.5 cm 厚橡膠墊片,4 根拉桿之試體編號即為
“24-1.5-4”。
● 有無裝設防落拉桿之實驗結果比較
圖 5.51 為無放置防落拉桿與放置 12 mm 直徑防落拉桿時,兩橋面版於各
實驗加速度時的最大相對位移量。由圖可以發現無防落拉桿試體之最大相對位
移量約在 7.5 mm,裝設防落拉桿後之試體,同樣在 700 gal 之前之最大相對位
移量減小至 4 mm 以下,兩橋面版之間裝上防落拉桿後相對位移明顯小了很
多,這證明安裝防落拉桿確實有限制橋面版位移的功能。

Relative displacement (mm)
8
6
4
2
5-94
五、提昇既有市區橋梁品質研究
No restrainer
12-1-2
12-1-4
12-1.5-2
12-1.5-4
12-2-2
12-2-4
0
0 200 400 600 800 1000 1200
Ground acceleration (gal)
圖 5.51 無放置防落拉桿與放置防落拉桿橋面版最大相對位移量
● 不同直徑防落拉桿之比較
圖 5.52 為不同直徑鋼棒在 1 cm 橡膠墊片、2 組拉桿時,拉桿伸長量比較,
可知直徑較小的鋼棒的伸長量越大,越容易到達降伏點,此證明以力量做為設
計防落拉桿設計的依據是正確的概念。
Deformation (mm)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
12-1-2
16-1-2
24-1-2
0
0 200 400 600 800 1000 1200
Ground acceleration (gal)
圖 5.52 不同直徑鋼棒在 1 cm 橡膠墊片 2 組拉桿時拉桿伸長量比較

● 不同厚度橡膠墊片防落拉桿之比較
5-95
五、提昇既有市區橋梁品質研究
橡膠墊片受地震力之衝擊載重,橡膠墊片的勁度會隨著應變速率而改變,
而振動台實驗試體速度亦不斷改變,故橡膠墊片不適合使用萬能試驗機抗壓試
驗下的材料性質。
圖 5.53 為 12 mm 直徑鋼棒在不同厚度橡膠墊片、2 組拉桿時橡膠墊片壓
縮量,圖 5.54 為 12 mm 直徑鋼棒在不同厚度橡膠墊片、2 組拉桿時,兩橋面
版最大相對位移量,以此兩張圖比較,可以獲知兩橋面版最大相對位移量幾乎
都是橡膠墊片的壓縮量。由此現象可知橋梁加裝防落拉桿在地震發生時,橡膠
墊片部份會以變形方式消散部份地震力,鋼棒部份則會限制兩橋面版相對位移
量,不致擴大伸縮縫,致車輛無法通行。建議在設計防落拉桿橡膠墊片厚度上,
其厚度不應超過設計之最大伸縮縫寬度。
Deformation (mm)
5
4
3
2
1
12-1-2
12-1.5-2
12-2-2
0
0 200 400 600 800 1000 1200
Ground acceleration (gal)
圖 5.53 12 mm 直徑鋼棒在不同厚度橡膠墊片 2 組拉桿時橡膠墊片壓縮量

Relative displacement (mm)
6
4
2
12-1-2
12-1.5-2
12-2-2
5-96
五、提昇既有市區橋梁品質研究
0
0 200 400 600 800 1000 1200
Ground acceleration (gal)
圖 5.54 12 mm直徑鋼棒不同厚度橡膠墊片 2組拉桿時橋面版最大相對位移量
● 不同組數防落拉桿之比較
圖 5.55 為各直徑鋼棒在 1 cm 厚度橡膠墊片不同拉桿組數時拉桿伸長量,
可以發現大部分狀態下,2 組拉桿的伸長量約比 4 組拉桿的伸長量大 2 倍,這
證明施工技術手冊上之防落拉桿設計方式為設計力除以每支鋼棒在降伏點時
所受的力等於拉桿所需的數量是正確的概念。
Deformation (mm)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
12-1-2
12-1-4
16-1-2
16-1-4
24-1-2
24-1-4
0
0 200 400 600 800 1000 1200
Ground acceleration (gal)
圖 5.55 各直徑鋼棒在 1 cm 厚度橡膠墊片不同拉桿組數時拉桿伸長量

4.2.4 縮尺橋梁防落拉桿-SAP2000 軟體分析
5-97
五、提昇既有市區橋梁品質研究
本研究以目前業界常用的 SAP2000 軟體做非線性歷時分析模擬實驗,並
以縮尺橋梁實際尺寸及材料性質,建立一數值分析模型進行分析,防落拉桿性
質以一多線性彈性性質元素(Multi-Linear Elasticity Property)模擬,最後由實驗
所得之橋面版加速度歷時反應、位移歷時反應及兩橋面版相對位移歷時反應與
分析結果比較,並將實驗及分析所得之加速度歷時資料以希爾伯特-黃轉換
(HHT)至頻率域進行比較,確定數值模擬的準確性。
● 建立數值分析模型
SAP2000 分析軟體為目前國內結構工程界於橋梁結構分析上,最普遍被
使用的商用結構分析軟體。橡膠支承墊部分的模擬,採用陳皇嘉(2005)及廖垣
銓(2006)所使用之 Friction Isolator 非線性元素模擬,圖 5.56 為 Friction Isolator
非線性元素模擬橡膠支承墊之設定。
一般使用 SAP2000 分析防落拉桿時,較常使用非線性元素(Non-Linear
Link)中的彎鉤元素(Hook Element)模擬,彎鉤與彎鉤之間可以設定一個間距。
由徐瑞億(2005)實驗的結果互相比較後得知,防落拉桿的行為模式表現出超彈
性曲線,利用疊加橡膠墊片及鋼棒兩種材料曲線的方式,可以找到與實驗相似
的曲線。因此本研究以非線性元素中的多線性彈性(Multi-Linear Elastic Element)
元素來模擬防落拉桿。圖 5.57 為 Multi-Linear Elastic Element 軸向變形之情況
及設定方式,使用時第一段勁度值是用橡膠墊片的力與位移關係,第二段勁度
值原應採用橡膠墊片與鋼棒的組合勁度,第三段勁度值使用鋼棒降伏後的力與
位移關係。
最後圖 5.58 為 SAP2000 所建立完成的數值分析模型,採用 921 地震時石
岡國小測站之地震歷時(TCU068)進行歷時分析,數值模型在行車向的頻率約
為 4.23 Hz,而實驗所得的結構反應經由地震中心控制台以傳遞函數(Transfer

5-98
五、提昇既有市區橋梁品質研究
Function)得出的頻率約為 4.16 Hz,由此得知數值模型與真實結構的反應差距
不大。
圖 5.56 Friction Isolator 非線性元素模擬橡膠支承墊之設定
Force
Gap
K
Displacement
圖 5.57 Multi-Linear Elastic Element 軸向變形之情況及設定方式

圖 5.58 SAP2000 所建立完成的數值分析模型
● 橋面版加速度歷時反應比較
5-99
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.59~圖 5.61 為 12-1-2 組,100 gal、400 gal 及 700 gal 之輸入地表加
速度歷時與實驗及分析所得的橋面版加速度歷時之比較。實驗值與分析值的大
小及相位大致相同,700 gal 之實驗値比分析値大的原因在於 SAP2000 對於碰
撞行為,並無法準確模擬。無論是實驗值或者是分析值,加速度的最大峰值都
比輸入地表加速度的最大峰值來的小。這是由於防落拉桿限制兩橋面版之間相
對位移,使兩橋面版有類似連續化的效果,亦使加速度最大峰值降低,此現象
說明本模型在模擬防落拉桿性質的正確性。

Acceleration (gal)
900
600
300
0
-300
-600
5-100
五、提昇既有市區橋梁品質研究
12-1-2 100 gal
Ground acceleration
Experiment
Analysis
-900
5 10 15
Time (sec)
20 25
圖 5.59 12-1-2 組 100 gal,地表加速度、橋面版加速度實驗與分析值之比較
Acceleration (gal)
900
600
300
0
-300
-600
12-1-2 400 gal
Ground acceleration
Experiment
Analysis
-900
5 10 15
Time (sec)
20 25
圖 5.60 12-1-2 組 400 gal,地表加速度、橋面版加速度實驗與分析值之比較

Acceleration (gal)
900
600
300
0
-300
-600
5-101
五、提昇既有市區橋梁品質研究
12-1-2 700 gal
Ground acceleration
Experiment
Analysis
-900
5 10 15
Time (sec)
20 25
圖 5.61 12-1-2 組 700 gal,地表加速度、橋面版加速度實驗與分析值之比較
● 橋面版位移歷時反應比較
圖 5.62~圖 5.64 分別為 12-1-2 組時,輸入地表加速度歷為 100、400 及
700 gal 時,實驗及分析所得的橋面版位移歷時之比較。可以看出在 700 gal 時,
橋面版最大位移量較無法正確模擬,但在位移歷時的相位上很ㄧ致,因此在加
入防落拉桿後的分析模型上,並不會造成額外較大的誤差量。
Displacement (mm)
60
50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
12-1-2 100 gal
Experiment
Analysis
-60
5 10 15
Time (sec)
20 25
圖 5.62 12-1-2 組 100 gal 時,橋面版位移實驗值與分析值之比較

Displacement (mm)
5-102
五、提昇既有市區橋梁品質研究
60
50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
12-1-2 400 gal
Experiment
Analysis
-60
5 10 15
Time (sec)
20 25
圖 5.63 12-1-2 組 400 gal 時,橋面版位移實驗值與分析值之比較
Displacement (mm)
60
50
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
-50
12-1-2 700 gal
Experiment
Analysis
-60
5 10 15
Time (sec)
20 25
圖 5.64 12-1-2 組 700 gal 時,橋面版位移實驗值與分析值之比較

● 橋面版相對位移量之比較
5-103
五、提昇既有市區橋梁品質研究
防落拉桿除防止落橋功能外,還有限制兩橋面版之間相對位移量的功能,
使得兩橋面版在碰撞時不會產生破壞,因此正確的模擬兩橋面版之間相對位移
量為本研究分析的重點。
圖 5.65 為不同地震歷時下,無裝設防落拉桿時兩橋面版最大相對位移實
驗值與分析值的比較,可以發現地表加速度越大,相對位移量越大。圖 5.66
為不同地震歷時下,實驗組 12-1-2 兩橋面版最大相對位移實驗值與分析值的
比較。大致上在 300 gal 以前分析所得的相對位移量值都比實驗的相對位移量
來的小(較於保守),此因在 300 gal 前,鋼棒幾乎不受力,兩橋面版之相對位
移量幾乎即為橡膠墊片之壓縮量。300 gal 以後可以發現實驗值與分析值之間
的誤差量不大,圖 5.67 為 12-1-2 組 400 gal 時兩橋面版相對位移歷時之實驗與
分析值比較,亦可看出兩橋面版相對位移歷時的相位在受拉力側部分幾個峰值
的實驗値與分析值都很接近,表示在 SAP2000 分析上,防落拉桿可利用多線
性彈性元素(Multi-Linear Elastic Element)進行較準確的模擬。
Displacement (mm)
10
8
6
4
2
No restrainer
Experiment
Analysis
0
0 200 400
Ground acceleration (gal)
600 800
圖 5.65 無防落拉桿之橋面版最大相對位移量之實驗與分析值比較

Displacement (mm)
4
3
2
1
12-1-2
Experiment
Analysis
5-104
五、提昇既有市區橋梁品質研究
0
0 200 400
Ground acceleration (gal)
600 800
圖 5.66 12-1-2 組之橋面版最大相對位移量之實驗與分析值比較
Displacement (mm)
2
0
-2
12-1-2 400 gal
Experiment
Analysis
-4
5 10 15
Time (sec)
20 25
圖 5.67 12-1-2 組 400 gal 時兩橋面版相對位移歷時之實驗與分析值比較
4.2.5 HHT 頻譜分析
本研究團隊過去利用希爾伯特-黃轉換應用於 RC 橋柱微振動量測及擬動
態試驗之研究,曾文青(2002)。研究結果得知 HHT 之頻譜結果可協助判斷結

5-105
五、提昇既有市區橋梁品質研究
構系統之振動現象已達線性或非線性,以及振動歷時反應係屬穩態亦或非穩
態。利用此特性將實驗組橋面版加速度-歷時曲線,經 HHT 所求得之 2D 希爾
伯特頻譜圖進行比較,可發現利用 HHT 可分辨出橡膠支承墊及防落拉桿做動
時間的先後順序,以及鋼棒的作用時間,以下對分析結果作介紹。
圖 5.68~圖 5.70 分別為無裝設防落拉桿時在 100 gal、300 gal 及 600gal
地表加速度下之 2D 希爾伯特頻譜圖。在 100 gal 時,頻譜圖在 10~15 秒時可
以發現橡膠支承墊產生作用使得橋梁自然頻率產生改變,此時頻率域分布較
廣,結構進入非線性,15 秒後回到 3.4 Hz 左右,由頻譜圖可知結構回到線性。
在 300 gal 時,頻率由 3 Hz 左右降至 2.0 Hz~2.5 Hz 左右,15 秒後回到 10 秒
前的頻率,且相對能量值較明顯。在 600 gal 時,頻譜圖在 10~15 秒時可以發
現,頻率由 3 Hz 左右降至 2.0 Hz~2.5 Hz 左右,幾乎與 300 gal 時相同,15~
20 秒頻率上升,20 秒後回到 10 秒前的頻率,此因地表加速度變大,橡膠支承
墊作用時間加長,且相對能量值更為明顯。此時可以發現裝設橡膠支承墊之橋
梁受到地震力時,橋面版振動周期會變的比較大。
圖 5.68 無防落拉桿 100 gal 時 2D 希爾伯特頻譜圖

圖 5.69 無防落拉桿 300 gal 時 2D 希爾伯特頻譜圖
圖 5.70 無防落拉桿 600 gal 時 2D 希爾伯特頻譜圖
5-106
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.71~圖 5.73 分別為實驗組 12-1-2 在 100 gal、300 gal 及 600 gal 地表
加速度下之 2D 希爾伯特頻譜圖。在 100 gal 時,防落拉桿鋼棒幾乎沒有應變
量,因此圖形與無裝設防落拉桿時,在 100 gal 地表加速度下之 2D 希爾伯特

5-107
五、提昇既有市區橋梁品質研究
頻譜圖相似;在 300 gal 時,對照圖 5.74 為 12-1-2 組 300 gal 時鋼棒應變量-歷
時曲線,可以發現在 11 秒左右鋼棒有較大的應變量,所以在 2D 希爾伯特頻
譜圖上也可以發現到 11 秒左右有一處顏色較深的能量譜,但此時防落拉桿對
結構物影響並不大,因此 2D 希爾伯特頻譜圖並無明顯的頻率改變量;在 600 gal
時,對照圖 5.75 為 12-1-2 組 600 gal 時鋼棒應變量-歷時曲線,可以發現在鋼
棒有較大的應變量時,2D 希爾伯特頻譜圖再同一時間點上都會有相對應顏色
較深的能量譜,與 300 gal 時比較,也可以發現當鋼棒應變量增加時,2D 希爾
伯特頻譜圖的頻率值也有降低的行為發生,也就是說在 600 gal 時,防落拉桿
對結構物有著比較大的影響。
由 HHT 分析結果可以發現,在 100 gal 時可以發現防落拉桿作用量是非常
小,所以 2D 希爾伯特頻譜圖與無放置防落拉桿下的 2D 希爾伯特頻譜圖幾乎
相同;在 300 gal 時,由 2D 希爾伯特頻譜圖可以發現防落拉桿對結構物的影
響相對於橡膠支承墊對結構物的影響,還是比較小的,但是已經可以發現防落
拉桿中鋼棒已經開始作用了;在 600 gal 之後,由各組 2D 希爾伯特頻譜圖的
頻率與無放置防落拉桿下的 2D 希爾伯特頻譜圖的頻率比較,發現開始明顯下
降,表示防落拉桿對於結構物產生較大的影響,同時可以分辨出橡膠支承墊影
響結構物頻率約為 2.2 Hz,而防落拉桿則會使結構物頻率低於 2.2 Hz,依鋼棒
應變量增加結構物頻率減小。因此亦可利用 2D 希爾伯特頻譜圖判定支承墊與
防落拉桿的作動順序。

圖 5.71 12-1-2 組 100 gal 時 2D 希爾伯特頻譜圖
圖 5.72 12-1-2 組 300 gal 時 2D 希爾伯特頻譜圖
5-108
五、提昇既有市區橋梁品質研究

Strain (μ)
600
400
200
0
圖 5.73 12-1-2 組 600 gal 時 2D 希爾伯特頻譜圖
5-109
五、提昇既有市區橋梁品質研究
-200
0 10 20 30
Time (sec)
圖 5.74 12-1-2 組 300 gal 時鋼棒應變量-歷時曲線

Strain (μ)
1200
800
400
0
5-110
五、提昇既有市區橋梁品質研究
-400
0 10 20 30
Time (sec)
圖 5.75 12-1-2 組 600 gal 時鋼棒應變量-歷時曲線
● 數值分析結果之頻譜分析
為確定數值模型模擬的準確性,以 12-1-2 組分析所求得之橋面版加速度
歷時曲線進行希爾伯特-黃轉換(HHT),與實驗值所進行的 HHT 做比較。圖 5.76
為 12-1-2 組 100 gal 時,分析值所得之 2D 希爾伯特頻譜圖,與圖 5.71 之實驗
值所得的 2D 希爾伯特頻譜圖做比較,可以發現由於橡膠支承墊在分析上會影
響結構物的頻率值,但實驗上由於橡膠支承墊性質受速度的影響,會使結構物
頻率改變的幅度較廣,因此分析值所求得之頻譜圖頻率比實驗值所得的頻譜圖
頻率為低;圖 5.77 為 12-1-2 組 300 gal 時,分析值所得之 2D 希爾伯特頻譜圖,
與圖 5.72 之實驗值所得的 2D 希爾伯特頻譜圖做比較,都可以在 11 秒左右看
到一個顏色較深的能量譜,表示在分析上的這一個時間點,拉桿也有作用,而
頻率值維持在 2.5 Hz 左右,符合實驗值所得到的橡膠支承墊所影響的結構頻
率值;圖 5.78 為 12-1-2 組 600 gal 時,分析值所得之 2D 希爾伯特頻譜圖,與
圖 5.73 之實驗值所得的 2D 希爾伯特頻譜圖進行比較,此時防落拉桿對結構體
的影響變大,因此無論是實驗值或者是分析值,頻譜圖的頻率都下降到 2 Hz

5-111
五、提昇既有市區橋梁品質研究
以下。由此可知數值模型確實可以準確的模擬出真實結構物的行為模式。
圖 5.76 12-1-2 組 100 gal 時,分析之 2D 希爾伯特頻譜圖
圖 5.77 12-1-2 組 300 gal 時,分析之 2D 希爾伯特頻譜圖

5.4.2.6 小結
5-112
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.78 12-1-2 組 600 gal 時,分析之 2D 希爾伯特頻譜圖
1.由本實驗可以發現,在地表加速度小於 300 gal 時,有無裝設防落拉桿對於
橋面版的相對位移幾乎沒有影響,在地表加速度大於 300 gal 之後,裝設防
落拉桿可以有效的限制兩橋面版之間的相對位移,同時也發現防落拉桿的作
用時間在橡膠支承墊之後。
2.由實驗結果發現,相同大小地表加速度時,直徑較小的鋼棒的伸長量越大,
且 4 組防落拉桿的相對位移量比 2 組防落拉桿的相對位移量來的小,表示目
前施工技術手冊上所提供防落拉桿設計方式,以力量做為設計防落拉桿數量
的依據是正確的概念。
3.由實驗值經希爾伯特-黃轉換(HHT)至頻率域後,觀察 2D 希爾伯特頻譜圖得
知鋼棒是在地表加速度大於 300 gal 之後才開始作用。鋼棒作用的時間點在
頻譜圖中都有一對應能量譜較深的點,同時結構物頻率也隨之下降,因此在
頻率域上可以更明顯的看出結構進入非線性行為的時間點。
4.在結構分析軟體 SAP2000 上,防落拉桿以用非線性元素中的多線性彈性元

5-113
五、提昇既有市區橋梁品質研究
素(Multi-Linear Elastic Element)進行數值模擬,在加速度,位移及橋面版相
對位移的分析結果都與實驗值相當接近。另外將數值分析結果經希爾伯特-
黃轉換(HHT)至頻率域後,可以發現與實驗值所得之 2D 希爾伯特頻譜圖大
致相符合,證明以此元素模擬防落拉桿的準確性。
5.4.3 具功能性支承橋梁案例分析
本研究以一實例橋梁針對橡膠支承墊、防落拉桿及止震塊三種橋梁構件組
合之功能性支承,以 SAP2000 結構分析軟體進行側推分析及非線性動力分
析。除了提供合理的結構分析模型模擬方式,亦針對加入功能性支承後的分析
結果進行探討,以證明裝設功能性支承之橋梁在地震力作用下之消能及限制位
移之功用。
5.4.3.1 建立結構分析模型
本橋為一座多跨鉸接非連續雙柱式箱型梁橋。工址之土質為普通地盤,橋
梁上部結構為預力箱型梁,橋面版共有三跨,每跨為一個單元,左右跨橋面版
各為 15 公尺,中間跨度為 35 公尺,總長為 65 公尺,總寬度為 16.15 公尺。
伸縮縫設計處設計為鉸接版,各單元中左跨與右跨橋墩分別採可動支承(輥支
承)和固定支承(鉸支承)。分析中之橋柱兩側跨度分別為 15 公尺和 35 公尺,橋
墩高度為 6.5 公尺。如圖 5.79~5.82 所示。
● 幾何形狀模擬
以三度空間有限元素分析軟體 SAP2000 進行分析,梁柱元素(Frame
Element)模擬橋梁主要構材,以行車方向、垂直行車方向及鉛直方向分別作為
整體橋梁之 X、Y、Z 大域座標;並以各構材之軸方向及斷面二主軸方向作為
各構材之 x、y、z 局部座標。橋墩劃分為五段桿件模擬由上而下分別為帽梁一

段、柱身四段。結構模型如圖 5.83 所示。
Unit : cm
圖 5.79 橋梁立面圖
Unit : cm
圖 5.80 上部結構標準斷面
5-114
五、提昇既有市區橋梁品質研究

Unit : cm
圖 5.81 橋墩立面圖
Unit : cm
圖 5.82 橋柱配筋詳圖
5-115
五、提昇既有市區橋梁品質研究

● 定義塑鉸性質
圖 5.83 SAP2000 結構模擬模型
5-116
五、提昇既有市區橋梁品質研究
本實例以三度空間有限元素分析軟體 SAP2000 進行非線性靜力側推分析
(Pushover Analysis)。執行側推分析時,首先應定義塑鉸種類,並輸入其性質。
根據 SAP2000 定義,混凝土桿件可模擬軸力塑鉸(P)、彎矩塑鉸(M3)、含軸力
與雙向彎矩效應之彎矩塑鉸(PMM)以及剪力塑鉸(V2)四種形式,如圖 5.84、圖
5.85。本實例以考慮 M3 塑鉸為原則。將欲分析橋墩彎矩曲率曲線轉化為描述
M3 塑鉸的曲線格式(M-θ),其作法乃假設塑鉸區長度(1/6 柱高)並指定混凝土
開裂狀態、拉力側主筋達初始降伏狀態、壓力側混凝土達應變 0.003 的標稱狀
態以及最大彎矩強度四個狀態的曲率相乘所得乘積,當作程式所需的 B 點
(Mcr,θcr)、C 點(My,θy)、D 點(Mn,θn)、E 點(Mu, θu)點。

Compression
圖 5.84 定義塑鉸性質格式與控制點
M y
B
θ y A Tension
M y
5-117
θ y
圖 5.85 混凝土彎矩塑鉸(M3)
五、提昇既有市區橋梁品質研究
C
D
E

5-118
五、提昇既有市區橋梁品質研究
橋柱斷面的應力主要是由圍束混凝土、保護層與縱向鋼筋的應力組合而
成。而對於橋柱斷面之彎矩-曲率計算,本研究方法是將橋柱斷面分割成 100
個切片區塊,如圖 5.86 所示。圖 5.87 中, D 為柱之直徑,θ 為 n 區塊時所
對應之圓心角, y 為區塊至柱邊之距離。
t i
第i片切片斷面
y i-1 y ci y i
ε top
ε i
ε bott
(柱剖面圖) (柱斷面應變圖)
圖 5.86 圓柱斷面之切片分析
D-2y
θ/2
θ
y
A (sec)i
圖 5.87 全斷面之弓形面積 A (sec)i 示意圖
除塑鉸控制點 A~E 之外,為更了解結構物所處之狀態,分析過程可額外
定義三個指標,分別為 IO(立即修復)、LS(生命安全)、與 CP(崩塌防止)。
工程師可根據對結構物破壞的了解,自行定義或參考 ATC-40 與 FEMA273
D
d D

5-119
五、提昇既有市區橋梁品質研究
建議值。三項指標於 M3 塑鉸時,代表彎矩轉角變形能力,本實例選擇 IO
指標同 C 點、LS 指標 D 點、CP 指標同 E 點。
依上述研究方法之程式分析結果(表 5.14),輸入至 SAP2000 中 M3 塑鉸之
性質(如圖 5.88 所示)。
表 5.14 本研究方法之程式圓形柱斷面彎矩曲率分析結果
Original yield moment(T-m) 1566.95
Original ultimate moment(T-m) 2239
First yield curvature (rad/cm) 1.51 E-05
Ultimate curvature (rad/cm) 3.64 E-04
Ultimate displacement (cm) 4.392
Ductility of displacement (cm) 7.941
圖 5.88 分析結果定義彎矩塑鉸性質

● 橡膠支承墊模擬
5-120
五、提昇既有市區橋梁品質研究
橡膠支承磨擦滑動的行為以多線性塑性元素(Multi-Linear Plastic elements)
模擬。分析所用之橡膠支承墊種類及力-位移關係之係根據國家地震工程研究
中心之實驗結果(陳皇嘉,2005),如圖 5.89 所示。依據橡膠支承墊實際尺寸
高度為 0.05m,斷面積為 0.4m 2 和此實驗所得之力學性質進行模擬,如圖 5.90
所示。
圖 5.89 橡膠支承墊力學性質
圖 5.90 定義橡膠支承墊性質

● 防落拉桿模擬定
5-121
五、提昇既有市區橋梁品質研究
防落拉桿裝置是由混凝土、鋼棒和橡膠墊片組成,整體行為與每項材
料有密不可分的關係。根據實驗結果(徐瑞億,2005)可得到防落拉桿裝置力
-位移關係,如圖 5.91 所示。根據此實驗結果可得知防落拉桿裝置受力時的
行為模式,三種材料的組合方式為串聯的形式,在此以 SAP2000 內建之多
線彈性元素(Multi-Linear Elastic elements)模擬其三線性力學行為。
圖 5.91 安裝 D38 mm 鋼棒試體實驗曲線與疊加曲線比較圖
● 止震塊裝置模擬定
混凝土止震塊在此研究中具備位移限制的功能,其性質為防止上部結構縱
向位移過大而產生落橋的情形發生,一般而言碰撞的行為可分成三種方式模
擬,(1)假設為剛性碰撞,不考慮阻尼及回復係數;(2)以軸向勁度來分析,也
就是不考慮能量消散問題,力量加載與卸載為同一曲線;(3)在此分析中假設
為剛性碰撞,止震塊的碰撞行為是以純受壓元素(GAP element)模擬,其碰撞彈
簧勁度為 100 MN/m。止震塊碰撞行為模擬形式如圖 5.92 所示。

k
k
5.4.3.2 側推評估法(Pushover)
gap
(a)
F
(b)
5-122
d
圖 5.92 模擬止震塊碰撞行為
五、提昇既有市區橋梁品質研究
在定義 SAP2000 內建橋柱塑鉸性質和程式計算橋柱塑鉸性質後,還需定
義非線性靜力側推分析的控制方式。本例以第一模態(平行行車方向振動)作為
側力施加型式。由於位移控制或力量控制的指定其分析結果影響甚鉅,
SAP2000 程式係參考 ATC40 或 FEMA273 之建議,力量控制適用於 Pushover
第一階段,即自重作用部份,力量逐漸增加至自重,方向為-Z 方向;而位移
控制接續自重作用階段之後,適用於側向力側推分析部份,位移增量由程式自
行判斷,控制條件如圖 5.93 及圖 5.94 所示,程式中各參數定義如表 5.15 所示。
根據前述定義塑鉸種類、性質與非線性靜力側推分析控制條件後,即可進行非
線性靜力側推分析。分析 SAP2000 內建橋柱塑鉸和本研究方法程式橋柱塑鉸
性質後結果繪出最終變行狀態與側向力-側向位移曲線,如圖 5.95 所示。由
圖 5.95 和表 5.16 可以看出 SAP2000 內建塑鉸和本研究方法計算塑鉸輸入同一

5-123
五、提昇既有市區橋梁品質研究
橋柱其側向力與側向位移容量曲線之差異性。比較兩者降服彎矩和破壞彎矩之
值可以發本研究方法塑鉸在降服彎矩上比較保守而 SAP2000 塑鉸在破壞彎矩
上比較保守,但由於 SAP2000 在計算塑鉸的方式為內建之程式,且本研究方
法程式其理論與計算方式在有限元素的觀點較為謹慎,所以在之後加入功能性
支承裝置之非線性動力分析係採用本研究方法程式的塑鉸性質。
圖 5.93 定義力量控制參數

圖 5.94 定義橋墩位移控制參數
表 5.15 定義圓形柱 Pushover 分析控制條件
5-124
五、提昇既有市區橋梁品質研究
力量控制 位移控制
對象 P1 橋墩 P1 橋墩
名稱 PUSH(DL) PUSH(X)
位移紀錄點 柱頂 柱頂
位移方向 U3 U1
目標位移(預設值) 0.04 柱高
桿件卸載型式 局部力量重新分配
側力施加型式 自重 Model
放大係數 1 -1

Base Force(kgf)
2500000
2000000
1500000
1000000
500000
0
5-125
五、提昇既有市區橋梁品質研究
-500000
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1
Displacement(m)
圖 5.95 P1 橋墩側向力與側向位移容量曲線
COLRET
SAP2000
表 5.16 COLRET 和 SAP2000 程式降服彎矩和破壞彎矩之比較
COLRET SAP2000
降服彎矩 (t-m) 1433.5 1457.62
破壞彎矩 (t-m) 2050 1602.38
4.3.3 非線性動力分析
動力歷時分析可模擬結構於地震的動力反應。歷時記錄大多為地表加速度
或擾動源加速度歷時,此分析以加州地區 El-Centro 地震歷時紀錄作為分析之
地震歷時,選擇此資料是由於功能性支承系統之相關實驗其輸入也是採用此紀
錄。節點編號說明(如圖 5.96 所示):Node 90 為橋柱頂點;Node 15 為橋面版之
節點;Node 119 為橡膠支承墊連接上部結構之節點;Node 121 為橡膠支承墊
連接下部結構之節點和 LINK 21 為模擬橡膠支承墊之元素。

90
5-126
119
121
15
圖 5.96 模型節點說明
五、提昇既有市區橋梁品質研究
Link 21
圖 5.97 為非線性動力分析 LINK21 元素(橡膠支承墊)結果,由此圖可以發
現當地震力逐漸增加至 600gal 時,橡膠支承墊進入了非線性狀態,由遲滯迴
圈可以看出 600gal 時產生了明顯的消能現象。在瞭解了橡膠支承墊消能的性
質後,加入了防落拉桿的模型,比較其前後之差異性,如圖 5.98 及圖 5.99 所
示。由圖中可以看出,有加入防落拉桿(RES)的橋梁模型,其橋面版相對位移
和上下部結構相對位移都明顯的因為防落拉桿作用而減少。由前述分析結果可
以發現橡膠支承墊有消能的功用和防落拉桿限制位移的效果,接續以上分析成

5-127
五、提昇既有市區橋梁品質研究
果在設置位移限制裝置(止震塊),進行分析和比較。由圖 5.100 及圖 5.101 可
以發現在加入止震塊後,其橋面版相對位移和上下部結構相對位移也因為止震
塊限制位移的功用而有所減少。以上的分析結果可以依序證明功能性支承系統
在地震力作用下的確可以發揮能量消散和位移限制的功用,在日後的設計上只
要依照各橋型所需之限制位移長度而訂定模型之性質即可達到模擬真實情況
的目的。
Force(kgf)
12000
8000
4000
0
-4000
-8000
500 gal
600 gal
-12000
-8 -4 0
Displacement(mm)
4 8
圖 5.97 橡膠支承墊遲滯迴圈

Relative displacement(m)
Maximum relative displacement (m)
0.12
0.08
0.04
0
-0.04
900 gal
RUB+RES
RUB
5-128
五、提昇既有市區橋梁品質研究
-0.08
0 4 8 12
Time(s)
0.1
0.08
0.06
0.04
0.02
圖 5.98 加入防落拉桿後橋面版之相對位移
0
0 200 400 600 800 1000
Ground acceleration (gal)
圖 5.99 加入防落拉桿後上下部結構之相對位移
RUB
RUB+RES

Relative displacement (m)
Maximum relative displacement (m)
0.04
0.02
0
-0.02
5-129
五、提昇既有市區橋梁品質研究
600 gal
RUB+RES
RUB+RES+SK
-0.04
0 4 8 12
Time (s)
0.08
0.06
0.04
0.02
圖 5.100 加入止震塊後橋面版之相對位移
0
0 200 400 600 800 1000
Ground acceleration (gal)
圖 5.101 加入止震塊後上下部結構之相對位移
RUB+RES
RUB+RES+SK

4.3.4 HHT 分析結果
5-130
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.102 及圖 5.103 分別為 2D 和 3D 希爾伯特頻譜,由 2D 希爾伯特頻譜
可以發現其自然頻譜大約為 0.8Hz。圖 4.71 為 3D 頻率-時間反應譜之時間域積
分後之頻譜圖(稱為邊際頻譜)。由此圖中觀察可知頻率較集中,自然頻率亦較
明顯,其頻率大約為 0.8Hz。
圖 5.102 含橡膠支承墊模型橋面版 2D 希爾伯特頻譜(t=0~12 sec)
圖 5.103 含橡膠支承墊模型橋面版 3D 希爾伯特頻譜(t=0~12 sec)

圖 5.104 含橡膠支承墊模型橋面版邊際頻譜
5-131
五、提昇既有市區橋梁品質研究
依照以上分析步驟,依序針對含橡膠支承墊模型之橋柱、含橡膠支承墊
和防落拉桿模型之橋面版和橋柱、含橡膠支承墊和止震塊模型之橋面版和橋
柱、含橡膠支承墊、防落拉桿和止震塊之橋面版和橋柱進行分析。其分析結果
如圖 5.105~圖 5.109 所示。圖 4.72 為橡膠支承墊加上橋柱之 2D 希爾伯特頻譜,
圖 5.106 為橡膠支承墊之 2D 希爾伯特頻譜。由此 2 圖可以發現其波動差異性
並不大所以橋柱在此分析下還在線性範圍,也就是塑鉸並無產生非線性的性
質,所以為了解功能性支承的性質和作用機制在之後其他分析中屏除了橋柱的
反應。圖 5.107 為橡膠支承墊加上防落拉桿之 2D 希爾伯特頻譜,由此圖和圖
5.106 比較可以發現,防落拉桿在地震擾動 2 秒時發揮作用,尤其在 4.5 秒時
頻率的改變更為明顯。圖 5.108 為橡膠支承墊加上止震塊之 2D 希爾伯特頻譜,
由此圖和圖 5.106 比較可以發現,止震塊在 7~12 秒明顯地限制橋面版之相對
位移。圖 5.109 為功能性支承系統包含了橡膠支承墊、防落拉桿和止震塊之 2D
希爾伯特頻譜,由圖 5.107~及圖 5.109 觀察可得在 4.5 秒和 8-10 秒,功能性支
承系統明顯的達到了能量消散和限制位移之功用。

5-132
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.105 含橡膠支承墊和橋柱模型 2D 希爾伯特頻譜(900 gal)
圖 5.106 含橡膠支承墊模型 2D 希爾伯特頻譜(900 gal)

5-133
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.107 含橡膠支承墊和防落拉桿模型 2D 希爾伯特頻譜(900 gal)
圖 5.108 含橡膠支承墊和止震塊模型 2D 希爾伯特頻譜(900 gal)

5-134
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.109 含橡膠支承墊、防落拉桿和止震塊模型 2D 希爾伯特頻譜(900 gal)
5.4.3.5 小結
1.利用過去之實驗及分析相互驗證之研究成果,提出ㄧ較能符合實際橋梁的數
值分析模型,包含橋柱塑鉸利用本研究方法程式分析及功能性支承各構件之
數值模擬方式。
2.比較本研究方法與 SAP2000 內建塑鉸兩者降服彎矩和破壞彎矩之值,可以
發現本研究方法程式之理論與計算方式在有限元素的觀點較為謹慎,所以建
議在加入功能性支承裝置之分析時,採用本研究方法程式的塑鉸性質。
3.由非線性動力分析結果顯示,橡膠支承墊進入了非線性狀態後產生了明顯的
消能現象。加入了防落拉桿的模型後,其橋面版相對位移和上下部結構相對
位移都明顯的因為防落拉桿作用而減少。加入止震塊後,其橋面版相對位移
和上下部結構相對位移也因為止震塊限制位移的功用而有所減少。
4.分析結果可以證明功能性支承系統在地震力作用下的確可以發揮能量消散
和位移限制的功用,在日後的設計上只要依照各橋型所需之限制位移長度而
訂定模型之性質即可達到模擬真實情況的目的。

5-135
五、提昇既有市區橋梁品質研究
5.僅裝設橡膠支承墊之橋柱分析,由希爾伯特-黃轉換(HHT)至頻率域後,由頻
譜圖可以發現,在地震力作用下不會產生塑鉸。與劉光晏(2006)論文中提及
之利用橡膠支承墊之橋梁進行側推分析之結果可減少橋柱塑鉸發生機率ㄧ
致。
6.由希爾伯特-黃轉換(HHT)至頻率域後,由頻譜圖可看出各構件做動時間,可
用來判斷各構件作用的先後順序。

5-136
五、提昇既有市區橋梁品質研究
5.5 功能性支承與防止落橋裝置施工與補強經濟效益比
較
由上一章節之分析案例,可知應用功能性支承可以減少下部結構之破壞,
惟目前國內對支承系統補強之案例並不普遍。因此本章介紹國內已使用過的功
能性支承中各構件補強方法及其補強費用,並以目前常用的下部結構補強工法
及其費用作比較,希望提供市區橋梁補強之新選擇。
5.5.1 置換橡膠支承墊施作方法
支承,係橋梁上、下結構的接點,目的係傳遞橋梁上、下部結構間之荷重
並限制橋面版位移,使橋梁功能得以完全發揮。支承包括支承本身與支承底
座,如圖 5.110 所示。支承破壞可能引發落橋或使地震力轉由其他橋墩承擔,
致使其他橋墩提早破壞或造成基礎破壞。支承強度不足時,可採用抽換支承、
補強支承底座或其他方式來增加橋梁之耐震能力。
由於市區橋梁之支承,大多使用橡膠支承墊,過去因維修困難,例如市區
高架橋下道路交通的考量或設計時未考慮爾後維修置換,致置換空間不足,無
法進行維修替換作業。此外過去支承置換工法不但工期長且造價昂貴,導致縣
(市)政府無法編列此預算。本節將介紹三種支承替換工法,以期可以花最少的
經費,達到市區橋梁透過支承置換而達到耐震補強的效果。
◎ 臨時支撐鋼架頂昇大梁置換橡膠支承墊工法
過去抽換老、劣化支承,係以一般之千斤頂頂升預力梁,此時因一般千斤
頂高度無法架設於帽梁與預力梁間之狹小空間(高度約 5~7 公分,如圖 5.111
所示),必須另於橋基上架設臨時支撐鋼架,將千斤頂放置於臨時支撐鋼架上,
千斤頂與欲頂昇之上部結構之間放置支撐鋼梁,頂昇上部結構後開始置換橡膠

5-137
五、提昇既有市區橋梁品質研究
支承墊,待橡膠支承墊置換後即拆除臨時支撐鋼架並進行回填作業,臨時支撐
鋼架施工流程圖如圖 5.112 所示。頂升預力梁時,應檢討施工部位結構之應力
集中,必要時補強上部結構。此外,千斤頂上昇、下降,必須保持上部結構平
衡。若為多孔連續梁橋,頂升預力梁前,應將伸縮縫處之兩側胸牆切割,及放
鬆預力梁防震拉桿,避免產生頂升阻力。
而架設鋼架之基座放樣施工、及鋼架製作組裝至支承墊置換完成,其工期
約在 60 工作天,尤其行水區之橋墩尚須先行導水,最為困難且費時。另換裝
支承時須封閉交通,影響交通至鉅,造成困擾,總經費多在數百萬以上,不但
不符經濟效應且嚴重影響交通,將付出相當大之社會成本。故過去市區橋梁甚
少置換老劣化之橡膠支承墊。
支承
支承底座
圖 5.110 支承本身及支承底座(林安彥提供)

約5~7公分
5-138
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.111 帽梁與預力梁間之狹小空間(高度約 5~7 公分) (林安彥提供)
(a)基座覆土開挖 (b)基座位置放樣
(c)既有混凝土打毛處理及鑽化學錨栓
孔
(d)放置化學錨栓藥劑管

5-139
五、提昇既有市區橋梁品質研究
(e)混凝土基座灌注 (f)支撐鋼架與基座連結組立
(g)支撐鋼架安裝 (h)千斤頂吊裝
(i)支撐鋼架安裝完成 (j)臨時支撐鋼架完成示意圖
圖 5.112 支撐鋼架頂昇大梁置換橡膠支承墊流程圖(林安彥提供)
◎ 扁平式千斤頂頂昇大梁置換橡膠支承墊工法
有鑑於一般千斤頂頂升預力梁的缺點,以扁平式千斤頂的方式進行頂昇大
梁置換橡膠支承墊。扁平千斤頂(高度約 5 公分),可置於帽梁與預力梁間空隙,
以帽梁作為頂起預力梁之支撐。因此不需另做臨時支撐鋼架,只需架設臨時鷹
架,使施工人員方便作業即可,因此在費用上可大大的減少。

5-140
五、提昇既有市區橋梁品質研究
使用扁平式千斤頂頂昇大梁時,需並聯各千斤頂,使各千斤頂同步頂升,
惟千斤頂同步輸出力量,並不代表頂昇距離相同,因此若頂昇高度將使結構傾
斜或側移。因此利用應變計連接至電腦,即時監控橋梁頂起高差,控制同步頂
起效果。上部結構頂升後,由於橡膠支承墊長年受壓及老劣化,無法以人力將
支承墊推出,因此採用小型千斤頂,將現有劣化之支承頂出,施工流程圖如圖
5.113 所示。
支承換裝後,預力梁應分階段下降,避免急速一次下降,撞損支承或預力
梁。由於頂升預力梁時,因結構應力重新分布,部分構件或介面產生極大內應
力,橋上如有行車衝擊荷重,對結構及行車安全均有顧慮,可利用夜間車流離
峰時,封閉車道施工。
由於扁平式千斤頂頂升工法一樣是將預力梁頂升,因此頂升時之注意事項
與支撐鋼架頂昇大梁工法相同。另有剪力鋼棒之橡膠支承墊時,此工法則無法
完成置換橡膠支承墊。此外,頂升工法置换橡膠支承墊時,須注意頂昇高度控
制在 1~2 cm 範圍內,以免橋上高速行駛中的車輛產生跳動後發生意外,因此
需另外進行交通管控方式,例如施工期間內行經維修路段時車速須降低、重型
車輛禁止通行等相關交通管制措施。因此在交通維持費上亦有可能超過置換橡
膠支承墊本身所需經費,因此在選定置換方式時須先行考量。

5-141
五、提昇既有市區橋梁品質研究
(a)置放扁平式千斤頂於帽梁上 (b)安裝應變計
(c)電腦監控頂升距離 (d)小型千斤頂將劣化之支承頂出
圖 5.113 扁平式千斤頂頂昇大梁置換橡膠支承墊流程圖(林安彥提供)
◎ 水刀式置換橡膠支承墊工法
橋梁支承處有固定端及活動端之分,利用扁平式千斤頂頂昇預力梁置換橡
膠支承墊時,只能針對活動端進行置換作業,且多跨連續橋梁,會增加頂昇大
梁的困難性,若支承處為內裝置有剪力鋼棒之固定端時,則可以採用水刀式置
換橡膠支承墊工法來完成。
水刀式置換橡膠支承墊工法與前兩種工法比較,最大的不同點在於不必頂
升上部結構,因此對橋梁上的交通影響最小,亦不需考慮交通維持費。作業上
利用鷹架作為施工作業平台,接著以千斤頂作為臨時支撐,不需做頂升上部結
構的動作,只需維持平常的高程即可,可節省交通維持的費用。由於沒有頂升
上部結構,因此需利用水刀打除支承底座,取出舊有橡膠支承墊,置換新橡膠

5-142
五、提昇既有市區橋梁品質研究
支承墊,並重新澆鑄支承底座。故可解決設有剪力鋼棒之橡膠支承墊置換問題。
橡膠支承墊放置在帽梁及上部結構之間,受到載重作用下會產生一定的壓
縮量,故放置新橡膠支承墊時,需利用預壓裝置給予橡膠支承墊一預壓力,其
裝置如圖 5.114 及 5.115 所示。此裝置放置於帽梁上後以水平尺控制鋼板水平,
旋轉兩側之螺栓向下使鋼板上升,新的橡膠支承墊即可頂到上部結構,此時安
裝測量壓力儀器,繼續旋轉螺栓使新的橡膠支承墊之預壓力達到設計預壓力即
可。接著即可對新製橡膠支承墊封模及進行第一次無收縮水泥灌漿。待無收縮
水泥硬固後鬆開螺栓解除預壓力後,進行新支承底座的灌漿作業,養護完成後
取出千斤頂量測高程,即完成橡膠支承墊置換動作施工流程圖如圖 5.116 所示。
本工法需拆除舊有支承底座並製作新支承底座,故工期上及費用較扁平式
千斤頂頂升大梁置換橡膠支承墊方法高,惟可置換固定端橡膠支承墊,故建議
若有橋梁竣工圖時,可先查擬置換之支承部份是否為固定端,若為固定端則需
採用本工法,若為活動端即可視施工單位意見選擇使用何種工法。
本工法若將剪力鋼棒固定端拆除後橋梁支承系統將會跟著改變,因此可藉
由增設止震塊、防落拉桿或防落托架等限制位移方式,將橋梁支承系統回復為
固定端。表 5.17 為置換橡膠支承墊各工法比較表。
圖 5.114 橡膠支承墊預壓裝置平面示意圖

圖 5.115 橡膠支承墊預壓裝置示意圖
5-143
五、提昇既有市區橋梁品質研究
(a)施工作業平台搭設 (b)預力梁以千斤頂暫時支撐
(c)以水刀打除舊有支承底座 (d)拆除舊有橡膠支承墊

5-144
五、提昇既有市區橋梁品質研究
(e)裝置新橡膠支承墊 (f)施預壓力前架設測微錶
(g)新製橡膠支承墊封模及灌漿 (h)鬆開螺栓解除預力
(i)灌製新支承底座 (j)養護完成後取出千斤頂量測高程
圖 5.116 水刀式置換橡膠支承墊流程圖(林安彥提供)

工法
臨時支撐鋼架頂
昇大梁置換橡膠
支承墊工法
扁平式千斤頂頂
昇大梁置換橡膠
支承墊工法
水刀式置換橡膠
支承墊工法
表 5.17 各置換橡膠支承墊工法比較表
工期
(工作天)
費用
60 以上 數十萬~
數百萬
交通
適用性
影響
活動端 大
1 5~10 萬 活動端 中
2~4 15~20 萬 固定端
活動端 小
5-145
五、提昇既有市區橋梁品質研究
備註
不適用於市區橋梁。
無法置換固定端支承墊。
適用於市區橋梁。
需考慮交通維持費。
固定端支承必須採用此工法,置
換後需利用位移限制裝置,將橋
梁支承系統回復為固定端。
適用於市區橋梁。
不影響交通。
註:以單一橋墩施工單元進行費用估算,橋墩可能有數片橡膠支承墊
5.5.2 位移限制裝置施作方法
位移限制裝置主要在於地震發生時,將支承系統消能後之地震力傳至下部
結構並防止落橋發生。既有市區橋梁由於過去橋梁設計規範並無防止落橋裝置
之規定,因此大多無裝設防止落橋裝置。本節針對既有橋梁介紹工程業界常用
之位移限制裝置。
◎ 加長防落長度
早期國內公路橋梁並無特別注重防落長度之設計觀念,隨著規範的修訂,
民國 76 年之公路橋梁設計規範中,防止落橋規定中始有防落長度之設計。既
有橋梁防落長度不足之常見補強工法,可在帽梁側面製作托架以增加防落長
度,常見型式有 RC 托架、鋼製托架及預鑄混凝土塊之型式。RC 托架的施工
步驟(如圖 5.117 所示)是先將帽梁側面混凝土表面打毛,以利後續灌漿時接合
面的密合。之後進行植筋作業、綁紮鋼筋及灌漿及完成施工,灌漿時可利用高
流動性之自充填混凝土增加其工作性;鋼製托架的施工步驟(如圖 5.118 所示)
是先在帽梁側面施打錨碇螺栓,再將鋼製托架鎖上,鋼製托架與帽梁之間可注

5-146
五、提昇既有市區橋梁品質研究
入環氧樹脂,使接觸面平整,即完成施工;預鑄混凝土塊步驟(如圖 5.119 所示)
是先將帽梁穿孔,將 PC 鋼棒穿過帽梁,兩端放上預鑄混凝土塊並以螺帽鎖緊,
預鑄混凝土塊與帽梁之間可注入環氧樹脂,使接觸面平整,即完成施工。設計
原則須能抵抗上部結構之靜載重。
圖 5.117 RC 托架示意圖
圖 5.118 鋼製托架示意圖

◎ 止震塊
圖 5.119 預鑄混凝土托架示意圖
5-147
五、提昇既有市區橋梁品質研究
止震塊的型式有 RC 止震塊及鋼製止震塊。RC 橋墩之止震塊補強可利用
RC 止震塊或鋼製止震塊,鋼橋墩則採用鋼製止震塊。RC 止震塊是以植筋的
方式在帽梁上方施做,通常市區橋梁之帽梁大小並不足以施做,故建議使用鋼
製止震塊。其施工步驟與鋼製托架雷同,差別在於托架上多設置了擋鈑裝置。
擋鈑與端隔梁間須放置橡膠緩衝墊,以免衝擊力造成端隔梁混凝土或是擋鈑損
壞。另止震塊的方向可分為縱向與橫向之分。
功能性支承是利用橡膠支承墊的摩擦消能,而擋鈑放置距離可依容許摩擦
距離需求進行設計,圖 5.120 之設計不僅可當作止震塊使用外,亦可做為防落
長度加強之功用,此時錨碇於帽梁上之錨碇螺栓設計,除須抵抗上部結構水平
地震力造成之拉拔力外,還須承受上構靜載重所造成之剪力。

◎ 防落拉桿
圖 5.120 鋼製止震塊示意圖
5-148
五、提昇既有市區橋梁品質研究
既有橋梁之帽梁處強度不足以施做防落托架或是止震塊時,可選擇防落拉
桿作為位移限制裝置。防落拉桿可分為鋼索式及鋼棒式,依現場狀況做選擇。
其功能除防止落橋外,還可限制兩橋面版之間的相對位移量,地震時可減少伸
縮縫損壞的機率。一般以足夠的防落長度(Seat Width)為防止落橋的第一道防
線,防落拉桿為第二道防線,故提出一般防震拉桿的設計理念如下:
1. 防震拉桿設計不應以彈性動力分析所獲得的力量需求來設計。
2. 在每一鉸接點,防落拉桿需裝設於間隔不同箱室中(Alternating Cell),
且每一鉸點至少需裝設兩組防震拉桿。
3. 防震拉桿的設計必須考慮易於檢查及換裝。
4. 防震拉桿的佈設須與上部結構的中心線對稱分佈。
5. 防震拉桿系統需有足夠空間(Gap)以滿足結構物平常的伸縮需求。
鋼棒式防落拉桿之施工方式是在兩相鄰端隔梁中鑽孔,再將 PC 鋼棒穿過

5-149
五、提昇既有市區橋梁品質研究
兩端隔梁,並以螺帽鎖緊(如圖 5.121)。鋼索式防落拉桿則可固定在兩上部結
構外側,中間以鋼索做為防落裝置(如圖 5.122)。亦可一端固定於下部結構,
另一端固定在上部結構(如圖 5.123)。
圖 5.121 鋼棒式防落拉桿示意圖

圖 5.122 裝置於兩上部結構之鋼索式防落拉桿
圖 5.123 連接上、下部結構之鋼索式防落拉桿
5-150
五、提昇既有市區橋梁品質研究
表 5.18 為各限制位移裝置之比較表,比較過去國內使用的各項技術提供
業界做參考。

裝置
工期
(工作天)
表 5.18 各限制位移裝置比較表
費用
(每組)
適用範圍 交通
影響
RC 托架 20~30 1~3 萬 RC 橋墩 無
鋼製托架 2~4
2.5~3.5
萬
RC 橋墩
鋼橋墩
無
防落
長度
預鑄混凝
土托架
2~4 3~5 萬 RC 橋墩 無
止震
塊
RC 製
鋼製
20~30
2~4
2~5 萬
3~5 萬
RC 橋墩
RC 橋墩
鋼橋墩
無
無
防落 鋼棒 1~2 5~20 萬 上構 無
拉桿 鋼索 1~2 5~20 萬 上構 無
5.5.3 橋墩(柱)補強工法介紹
5-151
五、提昇既有市區橋梁品質研究
備註
市區橋梁需考慮其帽梁強度
是否足夠施作。
市區橋梁建議採用鋼製止震
塊。
震後維修最簡單,費用因外
側緩衝器材質而定。
橋墩(柱)補強,在增進橋墩強度、韌性及抗剪能力,使橋梁抵抗更大之地
震力,避免橋墩挫曲、傾倒,造成橋梁潰壞、落橋。故地震時,為使塑鉸產生
於橋柱柱頂或柱底,應確保橋墩不發生剪力破壞。本節介紹國內一般常見橋墩
補強方式中之 RC 包覆補強工法、鋼鈑補強工法及 CFRP 補強工法。
◎ RC包覆補強工法
RC 包覆工法,可增加混凝土圍束,進而增加橋墩之撓曲強度、韌性與剪
力強度,一般使用於壁式橋墩。施工時,應先將原有 RC 橋墩作表面處理(粗
糙原橋柱面),再配置縱向主筋及圍束箍筋,最後澆注外圍混凝土而成,如圖
5.124。軸向鋼筋若錨定於基礎,雖可增加橋墩撓曲強度,惟將增加基礎受力,
故需同時補強基礎。軸向鋼筋若不錨定於基礎,則僅提供圍束效果,增加橋墩
韌性(韌性補強),對橋梁構件強度之提升不大。韌性補強費用約為 3,000~4,000
元/m 2 ,若植筋至基礎上則費用約 8,000~9,000 元/m 2 。其缺點在於施工期間長,
且因需組立模板,補強後橋柱直徑變大,對於橋下交通造成影響,在跨河橋應
用上增加阻水斷面。

◎ 鋼鈑補強工法
圖 5.124 橋墩 RC 包覆補強工法(林安彥提供)
5-152
五、提昇既有市區橋梁品質研究
鋼鈑包覆工法,較適用於圓形或橢圓形之橋墩。多角形橋墩則因鋼鈑製作
成多角形較為困難,故一般不採用鋼鈑包覆工法。本工法,施工空間較小、工
期短,非常適用於市區橋梁或河道阻水斷面受限時採用。施工時應先將原有
RC 橋墩及帽梁作噴砂表面處理,橋墩或帽梁外包覆鋼鈑,再於橋墩(帽梁)
與鋼鈑間注入無收縮水泥或環氧樹脂作為接著劑。如圖 5.125、圖 5.126、及圖
5.127。其補強之費用約為 7,000~9,000 元/m 2 。
鋼鈑包覆工法之缺點在於鋼鈑重量大,補強後影響結構自重,分析時需重
新考慮。且施工時須藉助大型機具協助施工,對交通有一定之影響。補強後需
定期檢測是否鏽蝕並油漆。

圖 5.125 橋墩鋼鈑包覆補強工法(林安彥提供)
圖 5.126 橋墩鋼鈑包覆工法(林安彥提供)
5-153
五、提昇既有市區橋梁品質研究

◎ 碳纖維補強工法
圖 5.127 帽梁及橋墩鋼鈑包覆工法(林安彥提供)
5-154
五、提昇既有市區橋梁品質研究
為改良鋼鈑包覆工法施工之不便性及後續之維護工作,因此引進纖維強化
高分子複合材料(FRP)補強技術,其中以碳纖維最適合於橋柱補強(李有豐,
2000)。其優點在於材料輕,只需人工即可作業、不影響橋梁自重、不會腐蝕,
補強後維護簡單、補強後可做造型設計,增加都市美觀等。施工時先將柱表面
以砂輪機磨平,並將角端修成弧狀(圓弧半徑約大於 3 cm),若表面有缺損部分
應進行適當處理,使其與施工面平整,之後塗上底膠漆(Primer),將表面凹洞
補平之後塗上樹脂,依設計圖貼上碳纖維,再上一層表面樹脂,最後以抗紫外
線(UV)或防火塗料作面層處理(如圖 5.128)。常見之外觀美化除了以油漆塗刷
外,亦可使用洗石子等方式。
碳纖維補強工法之缺點在於現場施工品質易受環境影響,且需要受過訓練
之工人進行施做。

5-155
五、提昇既有市區橋梁品質研究
(a) 表面磨平,並修角成弧狀 (b) 表面缺損部位修補
(c) 塗上底膠漆 (d)表面凹洞補平
(e)上樹脂 (f)貼上碳纖維
(g) 上表面樹脂 (h)抗紫外線(UV)或防火塗料處理
圖 5.128 碳纖維補強工法(李有豐,2000)

5-156
五、提昇既有市區橋梁品質研究
表 5.19 為各種橋墩補強工法之比較表,比較過去國內使用的各項技術提
供業界做參考。
補強工法
工期
(工作天)
表 5.19 各種橋墩補強工法比較表
費用
元/m 2
交通
影響
備註
RC 補強工法 30~60 3,000~4,000 大
橋柱斷面增大,在施工及完工後交
通影響大,且影響觀瞻,市區橋梁
不建議使用。
估算施工費用時,須考慮交通維持
鋼鈑補強工法 5~10 7,000~9,000 中
費。
施打螺栓易造成結構破壞。
日後須定期維護。
碳纖維補強工
法
1~2 3,000~4,000 小 現場施工品質易受環境影響。
需要受過訓練之工人進行施作。
註:費用單位之 m 2 為欲補強橋柱之表面積
5.5.4 基礎補強工法介紹
過去既有市區橋梁在橋柱之設計上並未考慮耐震設計,但橋柱補強時以
耐震設計中塑鉸的產生補強橋柱後,其基礎強度可能會因此不足而需再補強。
惟目前針對市區橋梁基礎部份之補強,只對土壤液化致承載能力喪失或跨河橋
因水害沖刷導致基礎裸露影響耐震能力之部分,進行補強作業,橋基結構本身
補強,一般可採:
◎ 托底工法(underpinning)
廣義之托底工法,乃藉設置替代基礎,加強原有基礎結構物之結構
安全與機能。托底工法,亦稱增樁、擴基工法。一般係於原樁基外圍增
打基樁,並構築較寬大之樁帽,將增設之基樁與舊有基礎(樁帽)連結,以
補強或替代既有基礎所承載之垂直力與側向力,除提升整體基樁之承載
力及耐洪能力外,並可增加耐震能力,如圖 5.129~圖 5.130。

5-157
五、提昇既有市區橋梁品質研究
採用增樁時,應考量現有橋下僅數公尺之有限空間,施築數十公尺
長的基樁,須採用低淨空式樁機,施工技術較高。另如需補強樁帽時,
一般採增厚樁帽方式,提高樁帽之彎矩及剪力強度。樁帽補強,如圖
5.131。
增厚樁帽時,為考量混凝土澆置、鋼筋彎紮之施工性、及基礎補強
效果,一般均採往上增厚之補強方式。惟對於河川橋,依「跨河建造物
設置審核要點」相關規定,基礎頂高程須低於計畫河床高程或現有河床
高程之較低者,故樁帽往上增厚,基礎頂高程不符規範要求時,可改採
往下增厚基礎之補強方式。
◎ 基礎降低工法(或稱換底工法)
降低基礎工法,係於原樁基外圍增打基樁,將原基礎打除,並新築
一高程降低至現有河床下之新基礎(樁帽),再構築一新橋墩底部,連接舊
橋墩。新基礎之樁帽高程降低至現有河床下,可補原基礎入土深度之不
足,增加基礎之承載力,降低阻水比,使橋梁達到所需之穩定性與安全
性。降低基礎工法施工程序如圖 5.132,圖 5.133,施工中情形。
圖 5.129 托底工法(增樁)平面示意圖

圖 5.130 樁帽補強
圖 5.131 增樁(林安彥提供)
5-158
五、提昇既有市區橋梁品質研究

圖 5.132 擴基(林安彥提供)
5-159
五、提昇既有市區橋梁品質研究

圖 5.133 降低基礎工法施工程序(1/2)(林安彥提供)
5-160
五、提昇既有市區橋梁品質研究

5-161
五、提昇既有市區橋梁品質研究
圖 5.133 降低基礎工法施工程序(2/2)(林安彥提供)

5-162
五、提昇既有市區橋梁品質研究
無論是托底工法或是基礎降低工法,其施工困難度及所需費用皆較高。
進行每墩基礎補強之費用需百萬元,甚至超過千萬元以上,因此除了在基礎裸
露嚴重導致耐震能力不足,或確實位於液化潛能高之區域橋梁外,不建議採用
基礎補強。
5.5.5 各工法經濟效益比較
功能性支承之設計理念,在於地震發生時橋梁破壞機制的改變,將原先
訂定橋柱產生塑鉸後支承部分損壞的順序改變為,易於修復、補強經費便宜且
施工快速之支承部分先損壞並消散地震力,但不致發生落橋,並使下部結構維
持在彈性範圍內,以滿足目前國際社會正流行之耐震性能設計法。
簡單的以某市區橋梁尺寸進行本研究概念解說,此橋梁上部結構為兩跨
簡支 RCT 型梁及 RC 橋面版,下部結構為兩座橋台及一 4 柱構架式橋墩,柱
高 3.2 m,柱直徑 1 m。
以傳統簡支梁分析模式進行分析時橋柱韌性容量不足,考慮交通影響等
因素,以碳纖維強化高分子複合材料(CFRP)工法進行補強。估算每一橋墩面
積約為 10 m 2 補 5 層, 4支橋墩包覆並考量搭接量約需 220 m 2 ,總工程費約
在 66~88 萬元之間。施工期間約 5~10 天。
然若以功能性支承進行分析,橋柱不產生塑鉸。則可在支承處進行補強,
補強方式為置換支承墊 48 片(假設全數損壞),以頂升兩邊上部結構共 2 次,
每次頂升可置換單邊共 24 片,費用估算約 60~70 萬元之間,施工期間可於 2
個工作天(夜間)完成。
另外由圖可知其防落長度不足,以鋼製防落托架施作共 12 座,約 36~60
萬元之間。惟無論支承補強或橋柱補強,防落長度不足時均須施作,以防止落
橋產生。

5-163
五、提昇既有市區橋梁品質研究
由此例可知,支承補強費用約是橋墩補強費用之 1/3 ~ 1/4 之間,施工時
間也比較快速。符合耐震性能設計法之安全性、使用性及修復性支三大需求。
表 5.20 為支承、橋墩及基礎補強工法之優缺點比較表,提供業界做參考。
功能性支承補
強
橋柱補強
基礎補強
表 5.20 支承、橋墩及基礎補強工法之優缺點比較表
優點 缺點
• 工期較短。
• 補強費用少。
• 不需太多維護管理。
• 影響附近環境低。
• 應用弱支承機制,避免原
有橋柱、基礎大規模補
強。
• 耐震性能次高。
• 交通量大,尤其重車較多之橋梁,應於
夜間封閉橋上交通施工,避免頂梁作業
中,造成橋面之不穩定。
• 梁底至帽梁間僅約 5~7 公分,應備特
殊之扁平式千斤頂。
• 分析模型較費時。
• 震後需更換伸縮縫及橋台背填土修復。
• 補強時需先將橋面版連續化,封閉部分
橋上交通。
• 補強設計方法為各界熟 • 跨河橋水中補強施工困難。
悉。
• 陸橋施工需封閉橋下部分車道,影響平
• 提昇韌性、剪力、彎矩等 面車道交通,施工空間較差。
容量,耐震性能高。 • 工期較長,影響附近環境及交通較長。
• 施工中不影響既有橋梁 • 經費較高。
結構。
• 補強設計方法為各界熟 • 跨河橋水中補強施工困難,並需考慮颱
悉。
風季節不得施工,工期長。
• 提昇承載能力、耐震能 • 擴大基礎、增設基樁影響河水通水斷
力、耐洪能力。
面。
• 施工中不影響既有橋梁 • 淨高不足,基樁施築,必須採接樁方式。
結構。
• 換底工法之施工困難度較高。
• 陸橋施工需封閉橋下部分車道,影響平
面車道交通,施工空間最差。
• 工期最長。
• 經費最高。
• 增樁擴基施工,需開挖基礎土方,影響
附近環境(污染及噪音)。

6.1 結論
◎防災道路部分
六、結論與建議
6-1
六、結論與建議
1. 防災道路主要對象是以受災地區之緊急運輸(包含人、物資、機具)而規劃,
因此在設計防災道路時,應以防災道路之重要性為優先,避免防災道路範
圍之多重性與重覆性,並加強防災道路之代替性,以使災害發生時能夠快
速的前往安全地點避難。
2. 目前各縣市避難路徑缺乏完善的規劃與評核指標
欠缺法定計畫項目應具備之項目與準則,而道路周邊被佔用情形嚴重,不
僅喪失避難有效寬度,其佔用物亦可能於災害發生時造成對人命威脅。
3. 防災道路無明確標示
防災道路、避難道路,平時無宣導,路口又無標示,災時無法產生功能。
4. 教育宣導與演習訓練
(一) 自救觀念不足:缺乏自救觀念與訓練。
(二) 法治觀念不足:佔用道路、防火巷。
5. 各項防災道路檢核項目。在共通性要救方面,包括聯接避難場、聯接醫療、
替代道路、跨區域路網、平常檢查整備制度、路寬等六個項目。在特殊要
求方面,可以分為地震、水災及其它災害(土石流、地層下陷)三個部分,
地震方面的評估項目包括了避開斷層、避開液化潛勢區、橋樑耐震評估與
補強、緊急評估及修護、道路四週建築耐震、交通號誌特別耐震設計等六
個項目,而在水災方面包括了避開淹水潛勢、避開下陷區、橋樑水中沖刷
等三個項目依照各評估項目之現行規劃情形來加以評分。
6. 防災道路檢核主要包含檢核流程建立、檢核目的、檢核原則、檢核週期、

6-2
六、結論與建議
檢核對象、檢核類別劃分、檢核方法、檢核組織、檢核構面、檢核指標、
檢核指標權重、成績計算、結果呈現等事項。茲針對自防災道路檢核方法、
檢核組織、檢核時機、檢核指標及配分、成績計算、結果呈現等事項。
◎市區道路部分
1. 再生材料導入透排水鋪面,由各家廠商所生產之透水磚可得知,添加廢玻
璃及廢陶瓷等再生材料,其抗壓強度均超過 280kg/cm2 以上、透水係數亦
超過 1×10-2cm/sec 以上,顯示資源化材料再利用於透水性組合是可行的,
具有減廢、減少環境破壞及國土資源維護等多項優點 。
2. 添加焚化爐底渣比例愈低時,透水性混凝土之透水性能及抗壓強度愈高,
結果顯示在添加至 40%時(孔隙率為 10.36%、透水率 4.22×10-2cm/sec 及抗
壓強度為 175kg/cm2),符合透水性舖面之規範,亦符合綠建材標章。
3. 高性能材料應用市區道路,其洪峰量減緩與地下水挹注進行成效分析,結
果發現透水性舖面對尖峰逕流發生時間的遞延、尖峰逕流發生的減緩與地
下水挹注具有良好的功效;溫度效益與水泥路面相比相差 15°C 以上,此
外持續降溫能力在陽光照射下可達三天之久,且在氣溫 30°C 時,與水泥
路面溫度可差 9°C;其抗滑效益,因抗滑性能主要來自表面紋理,表面紋
理愈粗造,抗滑性愈佳,人行道之 BPN 均達 40 以上。
4. 人手孔導致鋪面不平整的主因可歸類為鋪面高程差異與人手孔周邊材料
的破壞,以台北市忠孝東路為例,平均每公里每增加一個人手孔蓋 IRI 值
便增加 0.07m/km,因此為提升道路平整當調整人手孔蓋的高度,國內在
調整人手孔蓋高度多採用一些屬於各公司的專利類套環、孔蓋或支撐架,
如新型安全型人手孔升高套環、可調式人孔鐵蓋、人手孔提升校調支撐
架、現場澆製早強混凝土工法等,因此改善之道以減少車道上之人手孔蓋
數為最佳方針。
5. 本研究研擬市區道路品質改善積效指標(平坦度、透水與降溫、抗滑及資

6-3
六、結論與建議
源再利用)等四項以此探討道路優質化,初步成果為可行,且對用路人安
全舒適、環境有善及減低國土資源。
◎市區橋梁部分
1. 研究團隊所提出之橋梁快速診斷法,係整合過去已進行之多項相關研究計
畫,包括搜集市區橋梁資料,藉人工智慧類神經網路建立橋梁構件劣化因
子及其相對重要性分析,以及完成構件劣化分析模式,找出市區橋梁劣化
現象與原因之關聯性機制。未來只須將可預知之劣化原因(如橋齡)輸入類
神經網路,即可快速預測橋梁劣化現象。
2. 藉由提出之優質化橋梁檢測手冊,簡化現場檢測工程師書寫作業,並可將
未列入紀錄表之劣化因子及劣化現象填列,回饋至人工智慧類神經網路,
提升橋梁診斷的正確性及檢測成果。
3. 市區橋梁劣化現象與原因之關連性機制及快速診斷法,可正確掌握市區橋
梁安全性能,建立市區橋梁補強順序,利於後續市區橋梁維護、管理與補
強作業,使政府預算做最適切之運用。
4. 橋梁經快速診斷後,需以最快速、經濟且對環境影響最小方式,進行橋梁
之補強。本研究提出功能性支承之應用,有別於過去橋柱先產生塑鉸之耐
震設計觀念,改以可消能支承搭配防止落橋裝置之功能性支承系統,使易
補強之支承端充分發揮消散地震力之功能,降低補強橋梁下部結構所需經
費,並防止落橋,達到耐震性能設計之要求。
5. 本研究針對既有市區橋梁一般使用之橡膠支承墊支承系統與防落裝置做
介紹,簡要說明其設計方式;依照設計方式進行各項實驗,並使用業界慣
用之結構分析軟體進行數值分析,利用實驗與分析結果相互驗證,找出合
理之分析模式。本計畫之研析成果,可提供工程師進行橋梁動力分析時,
獲得更接近於結構特性之耐震行為。
6. 本研究蒐集業界常用之橡膠支承墊更換工法,及各項防落裝置施工之工期

6-4
六、結論與建議
及費用,並比較各項工法之優缺點,提供工程單位選擇最適切之補強方
式;並與橋墩及基礎補強比較結果,獲得功能性支承之補強支承費用,遠
比目前以橋柱發生塑鉸導致需補強橋柱之費用為低,且施工性及對環境影
響等,均較補強下部結構方式優異。
7. 本研究藉由功能性支承之介紹、文獻之收集、數值分析之模擬,及施工方
式之說明,証明補強橋梁功能性支承的可行性。
6.2 建議
◎防災道路部分
1. 教育訓練最重要還是民眾的自覺,因此建議一年四場的研習會,其中要有
兩場給一般民眾參與,在縣市政府以及相關單位部分著重在檢核與規劃,
而在民眾部分則是著重防災道路功能,以及道路正確使用觀念。
2. 防災道路規劃準則之編撰,有其必要性,可確保各縣市規劃之ㄧ致性。
3. 在土地使用密度較高之情形下,未貫通道路或防火巷在消防搶救與避難疏
散之方向受限,需加強防災道路規範標準之研擬。
4. 防火巷違建、搭蓋,喪失街道內防火隔帶與搶救路徑之功能,因此有搶救
功能之防火巷違建,建議優先拆除。
◎市區道路部分
1. 再生材料可大量應用於道路工程,未來應予制度化及法制化,建議主管機
關針對再生材料之品質建立再生材料應用道路工程之品質規範及制度,以
供政府相關單位施政之參考。
2. 建議建立驗證組織以專精於資源化材料之產、官、學界各專家組成,藉由
持續運作來提供業界相關之技術諮詢與研究成果,促使營建資源處理業者
向上提升,並由主管機關及國際認證機構進行驗證過程之監督,確保驗證

之品質。
6-5
六、結論與建議
3. 建議辦理營建再生利用之市場機制調查,依據調查結果,研擬公共工程合
約中加入綠色採購之機制,藉由公共工程金額龐大之採購特性及環保署立
法補貼其差額部份,誘使國內資源回收再利用之機構積極參與扶植國內資
源回收再利用產業。
4. 提升再生材料及產品之品質,積極輔導製造廠技術及研發再利用之用途,
並對產品製程做確實控管及對再生產品核發許可證明,使生產之再生產品
具有一定品質水準,增加使用者對再生材料及產品之信心。
5. 國內目前尚無透水鋪面之抗滑性能標準,建議可參考日本「舖裝施工便
覽」,訂出一套符合本國規範。本團隊建議人行道抗滑指標 BPN≧ 40。
6. 本研究所採用四項市區道路品質改善積效指標,建議可增加噪音及景觀等
項目。
◎市區橋梁部分
1. 藉由橋梁快速診斷法預測劣化構件後,需進行妥適之補強,補強方式除設
置功能性支承與防止落橋裝置對既有橋梁補強外,建議未來可研究替代性
營建材料,以增加結構性能、提高耐久性、降低補強成本,並達資源永續
之目的。
2. 研究成果可知,目前公路橋梁耐震設計規範係以橋柱產生塑鉸消能之方式
抵抗地震力,建議未來可以功能性支承作為耐震設計理念,以達到耐震性
能設計之安全性、使用性及修復性要求。

防災道路部分
國內部分:
參考文獻
[1] 蕭江碧、黃定國,1996。都市計劃有關都市防災系統規劃之研究
參-1
參考文獻
[2] 丁育群、蔡綽芳,2000。對於 921 震災對都市空間防災規劃進行問題探
討
[3] 蕭江碧、李泳龍、葉光毅,2002。於南投市都市防災空間系統規劃
[4] 詹士樑、何明錦,2004。都市地震防災空間系統規劃與 TELES 系統應用
整合之研究
[5] 李威儀、何明錦,1997。台北市都市計劃防災系統規劃
[6] 趙國平,2006。建構都市災難救援網:物流管理與交通整合之研究
[7] 李泳龍等人,2001。研究台灣 921 大地震災後交通狀況及道路受損程度
[8] 施鴻志、黃書禮、葉光毅,1988。都市防災與土地使用規劃
[9] 侯鵬曦,2000。災時都市道路系統運輸功能評估與防災路網之研擬
[10] 曾一嵐,2006。防災生活圈規劃之研究--以竹東鎮為例
[11] 侯鵬曦,2006。防震災存活路網設計模型
[12] 李泳龍、葉光毅,2002。都市地區地震防災交通系統之研究,子計畫一:
考慮防災機能之都市計畫道路網的階段性整建研究
[13] 嚴穗蓮,2001,都市計畫道路防災機能之基礎研究─路網之防災機能評估
與避難救災路徑之決定
[14] 謝嘉鴻,1998。都市地區震災避難疏散指派規劃之研究~以台北市為例
[15] 李威儀,2000。台北市中心區防災據點與路徑之檢討與空間規劃
[16] 李威儀、何明錦,1998 。從都市防災系統檢討實質空間之防災功能(一) 防
救災交通動線系統及防救據點

[17] 葉光毅,2001,因應防災之道路交通對策中
參-2
參考文獻
[18] 戴志穎,2003。校園開放空間做為震災避難研究----以淡江大學淡水校園
為例
[19] 內政部建築研究所,2005。台北縣新莊市都市防災空間系統規劃示範計
畫
[20] 內政部建築研究所,2005。台北縣中和市都市防災空間系統規劃示範計
畫
[21] 內政部建築研究所,2005。宜蘭縣礁溪鄉都市防災空間系統規劃示範計
畫
[22] 內政部建築研究所,2005。桃園縣龍潭石門地區都市防災空間系統規劃
示範計畫
[23] 內政部建築研究所,2005。嘉義市都市防災空間系統規劃示範計畫
[24] 內政部建築研究所,2005。台南市都市防災空間系統規劃示範計畫
[25] 內政部建築研究所,2005 台南縣新化鎮都市防災空間系統規劃示範計畫
[26] 內政部建築研究所,2005。台南縣永康市都市防災空間系統規劃示範計
畫
[27] 內政部建築研究所,2005。高雄縣岡山鎮都市防災空間系統規劃示範計
畫
[28] 內政部建築研究所,2005。高雄縣鳳山市都市防災空間系統規劃示範計
畫
[29] 「加強臺北縣防救災作業能力」,2006
日本部分:
[30] 九州道路網之基本計畫,2004
[31] 宮崎之道路,2005
[32] 耐震建築研究會,巨大地震 VS 耐震施工,2003
[33] 電氣書院,都市高速道路地震對策,2005

[34] 災害之危機管理,1999
[35] 水谷仁,日本大震災想定,2006
網頁部分:
[36] 臺灣地圖網 http://www.dalu.com/china/taiwan/map.html
[37] 國家災害防救科技中心 http://ncdr.nat.gov.tw/chinese/default.asp
[38] 經濟部中央地質調查所 http://www.moeacgs.gov.tw/main.jsp
[39] 行政院農委會水土保持局 http://www.swcb.gov.tw/
行政院農委會土石流防災應變系統 http://fema.swcb.gov.tw/main/top.as
市區道路部分
參-3
參考文獻
[1] Baker, R., and K. Sagoe-Crentsil, “CSIRO Research Update : Construction &
Demolition Waste,” Buliding Innovation & Construction Technology, Nimber
12 April, (2000.)
[2] Buliding Research Establishment, Digest 433 Recycles Aggregates BRE,
Garston, Watford WD2 7JR, (1998).
[3] C. J. Kibert and A. R.Chini, Overview of Deconstruction in Selected Countries,
CIB TG 39, Publication 252, 2000. Ch. F. Hendriks and H. S. Pietersen,
Sustainable Raw Materials Construction and Demolition Waste, RILEM
Report 33,(2002).
[4] Charles J. Nemmers., “The use of wastes and byproduct materials in major
highway construction applications,” Office of Engineering Research and
Development, User Guideline manual, US, (2007).
[5] Dr. Warren H., P.C. Robert J. Collins, and Michael H. MacKay, “User
Guidelines for Waste and Byproduct Materials in Pavement Construction. ”,
Federal Highway Administration Report, FHWA-RO-97-148,
Washington,U.S.A.,( 2001).
[6] G. Thenoux, Wendy Allen, and Chris a. Bell, "Study of Aircraft Accident
Related to Asphalt Runway Skid Resistance", Transportation Research Record
1536, Nov. (1996), pp. 59-63.

參-4
參考文獻
[7] Germany DIN 4226-100,「Aggregate for mortar and concrete Part 100:
Recycled aggregates」, (2002).
[8] Kazuo Saito, Takashi Horiguchi, Atsushi Kasahara, Hironari Abe, and John
Jewett Henry, "Development of Portable Tester for Measuring Skid Resistance
and Its Speed Dependency on Pavement Surfaces", Transportation Research
Record 1536, Nov. (1996), pp. 45-51.
[9] M. Y. Shahin, "Pavement Management for Airports, Roads, and Parking Lots",
Chapman & Hall, (1994), pp.90-111.
[10] Ralph Haas, W. Ronald Hudson and John Zaniewski, "Modern Pavement
Management", Krieger Publishing Company, (1994), pp.154-160.
[11] Vincent E., “Recycled Materials in European Highway Environments: Uses,
Technologies, and Policies. ”, Federal Highway Administration Report,
FHWA-PL-00-025, Washington, U.S.A., 1-83, (2000).
[12] "Standard Test Method for Measuring Surface Frictional Properties Using the
British Pendulum Tester", ASTM E303-93, American Society of Testing and
Materials, (1993).
[13] "Standard Test Methods for Side Force Friction on Paved Surfaces Using
Mu-Meter", ASTM E670-94, American Society of Testing and
Materials,( 1994).
[14] 福良重智,道路舖裝人孔鐵蓋 EPO 工法,全国エポ工法協会(2003) 。
[15] 中華電信股份有限公司,人手孔蓋高程調降及提升施工規格,中華電信股
份有限公司(2007)。
[16] 台灣營建研究院,營建物價第六十期,台灣營建研究院(2007)。
[17] 丘宜謙,「市區道路標線抗滑性能之研究」,碩士論文,台灣大學土木工程
研究所(2006)。
[18] 行政院公共工程委員會,「推動國內可再生營建資源市場機制產業化之研
究期末報告」,財團法人台灣營建研究院(2003)。
[19] 李有豐、林鎮洋、鄭光炎,「市區道路/橋樑基礎建設優質化技術研究期末
報告」,內政部營建署(2005)。
[20] 李有豐、林鎮洋、鄭光炎,「營建生態工法及防災工程技術群(四)期末報
告」,內政部營建署(2004)。

參-5
參考文獻
[21] 呂奇龍,「台灣地區綠營建資源回收再利用策略之研究」,碩士論文,國立
中央大學土木工程研究所(2003)。
[22] 林志棟、黃榮堯,「公共設施管理維護績效評估機制之研究-以道路管理維
護為例期末報告」,行政院公共工程委員會(2006)。
[23] 唐東明,「地下管道人孔蓋對道路平坦度之研究」,碩士論文,國立台北科
技大學車輛工程研究所(2006)。
[24] 高建章,「再生混凝土粒料對環境生態之影響與運用」,行政院公共工程委
員會專案研究計畫(2005)。
[25] 高傳楷,「田口法應用於透水性混凝土配比設計之研究」,碩士論文,國立
台北科技大學土木與防災所(2007)。
[26] 莊世隆,「透水性舖面透水性之研究」,碩士論文,國立台北科技大學土木
與防災所(2002)。
[27] 張添晉、沈志修、潘彣,「廢玻璃資源化技術及未來規劃研究」,第十四屆
廢棄物處理技術研討會論文集(1999)。
[28] 張添晉、周瑋珊、郭才華,「資源廢棄物再利用於公共工程通路之研究」,
第十三屆環境規劃管理研討會論文集(2000)。
[29] 曹有財,「控制性低強度材料於道路管溝修護之研究」,碩士論文,國立台
北科技大學土木與防災研究所(2002)。
[30] 張蕙蘭,「國外焚化底渣再利用」,永續產業發展雙月刊(2003)。
[31] 陳章鵬、李育明,「建立道路工程綠營建審議指標之研究期末報告」,行政
院公共工程委員會(2004)。
[32] 陳聰榮、許志雄,「九二一震災建築物廢棄物再生料首次運用於高速公路
之執行探討」,中華技術(2006)。
[33] 黃兆龍、李維峰、沈得縣、林平全,「多元性營建資源再利用於透水性組
合設計之研究」,行政院公共工程委員會專案研究計畫(2003)。
[34] 黃琮荏,「綠營建材料資源化再利用產業製程品質管理之研究」,碩士論
文,國立中央大學土木工程研究所(2005)。
[35] 雷陽中,「焚化爐底碴應用於道路工程之研究」,碩士論文,國立中央大學

土木工程研究所(2004)。
參-6
參考文獻
[36] 蔡弦志,「再生材料應用於道路鋪面工程之成本效益研究」,碩士論文,國
立中央大學土木工程研究所(2004)。
[37] 歐陽嶠暉,都市環境學,詹氏書局(2005)。
[38] 廖士煒,「透水性舖面之環境效益評估-以北安路為例」,碩士論文,國立
台北科技大學土木與防災所(2005)。
[39] 鄭光炎,「利用底渣級配料製作資源化磚類之研究及業界對於底渣產品之
接受程度及使用意願之市場調查(第一年)」,國賓大地環保事業股份公司
(2007)。
[40] 鄭光炎,「資源化透水性鋪面之探討」,綠營建、綠建築、綠建材透水性鋪
面研討會(2006)。
[41] 顏聰、張添晉、楊朝平、蘇南、邱垂德、陳豪吉、沈得縣,「資源廢棄物
再利用於公共工程之研究」,行政院公共工程委員會專案研究計畫(2000)。
[42] 中華鋪面研究室 http://www.chu.edu.tw/~ctc/projects/index.htm。
[43] 內政部營建署 http://www.cpami.gov.tw/。
[44] 日本國土交通省 http://www.mlit.go.jp/。
[45] 全國法規資料庫網站 http://law.moj.gov.tw/。
[46] 行政院公共工程委員會全球資訊網 http://www.pcc.gov.tw/。
[47] 行政院環保署 http://www.epa.gov.tw/。
[48] 英國道路回收材料平台,http://www.grc.cf.ac.uk/lrn。
[49] 英國環保部 http://www.defra.gov.uk/environment/index.htm。
[50] 東京都環境局網站,http://www2.kankyo.metro.tokyo.jp。
[51] 財團法人台灣建築中心,http://www.cabc.org.tw/。
[52] 經濟部工業局 http://www.moeaidb.gov.tw/。

市區橋梁部分
參-7
參考文獻
[1] American Association of State Highway and Transportation Officials
(AASHTO), “Standard Specifications for Highway Bridge, ”
[2] Washington, D. C. (1992).
[3] American Association of State Highway and Transportation Officials
(AASHTO), “LRFD Bridge Design Specifications,” Washington, D.C. (1998).
[4] American Association of State Highway and Transportation Officials
(AASHTO), “Standard Specifications for Highway Bridges, 17th Ed.”
Washington, D. C. (2002).
[5] American Association of State Highway and Transportation Officials
(AASHTO), “Manual for Condition Evaluation and Load and Resistance
Factor Rating (LRFR) of Highway Bridges,” Washington, D.C. (2003).
[6] Applied Technology Council (ATC), “Improved Seismic Design Criteria for
California Bridges: Provisional recommendations,” ATC-32, Redwood City,
California. (1996).
[7] Applied Technology Council (ATC), “Seismic Evaluation and Retrofit of
Concrete Buildings,” ATC-40, Redwood City, California (1996).
[8] Carden, L., Itani, A., Buckle, I., and Aiken, I. (2004). “Buckling Restrained
Braces for Ductile End Cross Frames in Steel Plate Grider Bridges, ” 13th
World Conference on Earthquake Engineering, Paper No. 503.
[9] DesRoches, R., and Muthukumar, S. (2002). “Effect of Pounding and
Restrainers on Seismic Response of Multiple-Frame Bridges, ” Journal of
Structural Engineering, Vol. 128, No. 7, pp. 860-869.
[10] DesRoches, R., and Delemont, M. (2004). “Seismic Retrofit of Simply
Supported Bridges Using Shape Memory Alloys,” Engineering Structures, Vol.
24, No. 3, pp. 325-332. Mitigating rotation of a Skewed Bridge Subjected to
Strong ground Shaking,” 13th World Conference on Earthquake Engineering,
August 1-6, Paper No. 789.
[11] DesRoches, R.,and Nielson, B. G.(2006) . “Influence of Modeling
Assumptions on the Seismic Response of Multi-Span Simply Supported Steel
Girder Bridge in Moderate Seismic Zones, ” Engineering Structures, Vol. 28 ,
No. 3, pp. 1083-1092.

參-8
參考文獻
[12] Federal Emergency Management Agency (FEMA), “National Bridge
Inspection Standard”. (1988).
[13] Federal Emergency Management Agency (FEMA), “NEHRP Guidelines for
the Seismic Rehabilitation of Buildings,” FEMA 273, Washington, D.C.
(1997).
[14] Federal Emergency Management Agency (FEMA), “NEHRP Guidelines for
the Seismic Rehabilitation of Buildings,” FEMA 274, Washington, D.C.
( 1997).
[15] Federal Emergency Management Agency (FEMA), “Prestandard and
Commentary for the Seismic Rehabilitaion of Buildings,” FEMA 356,
Washington, D.C. ( 2000).
[16] Kanaji, H., Hamada, N., Ishibashi, T., Suzuki, N., Mino, T., Cardenas, F. D.,
and Sakugawa, T. “Performance oh Hysteretic Steel Damper for Seismic
Retrofitting of a Long-Span Truss Bridge,” Bridge Maintenance, Safety,
Management and Cost, Paper No. S18-07. (2004).
[17] Kim, J.-M., Feng, M.Q., and Shinozuka, M. “Energy dissipating restrainers for
highway bridges,” Soil Dynamics and Earthquake Engineering, Vol. 19, no. 1,
pp. 65-69. (2000).
[18] Mander, J. B., Priestley, M. J. N. and Park, R., “Observed Stress-strain
Behavior of Confined Concrete,” Journal of Structural Engineering, ASCE,
Vol.97, No.7, pp. 1969-1990 (1988).
[19] Mander, J. B., Priestley, M. J. N. and Park, R., “Theoretical Stress-strain
Model for Confined Concrete,” Journal of Structural Engineering, ASCE,
Vol.114, No.8, pp. 1804-1826 (1988).
[20] Nishioka, T., Naganuma, T., Suzuki, H., Noguchi, J., and Nishimori, K. “A
Study on Seismic Safety of the Hanshin Expressway Existing Arch Bridge
Considering Bearing Failure,” Bridge Maintenance, Safety, Management and
Cost, Paper No. S18-06. (2004).
[21] Roberts, J. E. “Caltrans Structural Control for Bridges in High-Seismic
Zones”Journal of Earthquake Engineering and Structural Dynamics, Vol. 34,
pp. 449-470. (2005).
[22] Ruiz Julian, F. D., Hayashikawa, T., and Obata, T. “Seismic Performance of
Isolated Curved Steel Viaducts Equipped with Deck Unseating Prevention

參-9
參考文獻
Cable Restrainers,” Journal of Constructional Steel Research, Vol. 63, No. 2,
pp. 237-253. (2007).
[23] Saiidi, M., Johnson, R., and Maragakis, E.M. “Development, Shake Table
Testing, and Design of FRP Seismic Restrainers,” Journal of Structural
Engineering, pp. 449-506. (2006).
[24] Shinozula, M., Feng, M. S., Kim, J.-M., Nagashima, F., and Kim, H. K.
“Mitigation of Seismic Pounding Effect on Bridges Using Dynamic
Restrainers,” International Society for Optical Engineering, Vol. 3989, pp.
377-387. (2000).
[25] Saiidi, M., Randall, M., Maragakis, E., and Isakovic, T. “Seismic Restrainer
Design Methods for Simply Supported Bridges,” Journal of Bridge
Engineering, Vol.6, No. 5, pp. 307-315. (2001).
[26] URL-1, “Bridge Inspection and Bridge Management,” FHWA,
.
[27] Wang, J., Carr, A., Cooke, N., and Moss, P. “Effecs of Spatial Variation of
Seiemic Input on Bridge Longitudinal Response,” 13th World Conference on
Earthquake Engineering, August 1-6, Paper No. 640. (2004).
[28] Watanabe, G., and Kawashima, K. “Effectiveness of Cable-Restrainer for
Mitigating rotation of a Skewed Bridge Subjected to Strong ground Shaking,”
13th World Conference on Earthquake Engineering, August 1-6, Paper No. 789.
(2004).
[29] Zhang, Y., Acero, G., Conte, J., Yang, Z. and Elgamal, A. “Seismic Reliability
Assessment of a Bridge Ground System,” 13th World Conference on
Earthquake Engineering, August 1-6, Paper No.2978. (2004).
[30] Zhu, P., Abe, M, Conte, J., and Fujino, Y. “Evaluation of pounding
countermeasures and serviceability of elevated bridges during seismic
excitation using 3D modeling,” Journal of Earthquake Engineering and
Structural Dynamics, Vol. 33, pp. 591-609. (2004).
[31] 日本道路協會,「道路橋示方書同解說-耐震設計篇」,丸善株式會社,東
京(2002)。
[32] 日本鐵道總合技術研究所,「鐵道構造物等設計標準˙同解說-耐震設
計」,丸善株式會社,東京(1999)。

參-10
參考文獻
[33] 財團法人日本土木學會,「橋的動的耐震設計法」,丸善株式會社,東京
(2004)。
[34] 內政部營建署,「防止橋梁落橋裝置設計與現場施工技術之研究」,內政部
營建署(2002)。
[35] 內政部營建署,「防止橋梁落橋裝置設計與現場施工技術手冊」,內政部營
建署(2002)。
[36] 王正中,「以橡膠支承墊降低橋梁結構受地震影響之可行性探討」,結構工
程,第 15 卷,第一期,第 89-100 頁(2000)。
[37] 交通部台灣區國道高速公路局,「公路橋梁一般目視檢測手冊」,台北
(1995)。
[38] 交通部,「公路橋梁設計規範」,幼獅文化事業公司(1987)。
[39] 交通部,「公路橋梁耐震設計規範修訂草案之研究報告」,交通部 (2001)。
[40] 交通部,「鐵路橋梁耐震設計規範修訂草案之研究報告」,交通部高速鐵路
工程局(2004)。
[41] 李有豐、林安彥、許俊逸,「台灣地區橋梁管理辦法之研擬」,土木水利,
第 24 卷,第 3 期,71-93(1997)。
[42] 李有豐、謝尚賢等,「建立橋梁檢測制度方法及準則之研究」交通部運輸
研究所(2002)。
[43] 李有豐、蔡益超、張國鎮等,「橋梁功能評估及方法建立(承載能力分析評
估及耐震能力評估)」,交通部台灣區國道高速公路局,台北(2004)。
[44] 李俊德,「防落拉桿應用於橋梁之振動台實驗與分析」,碩士論文,國立台
北科技大學土木與防災研究所(2006)。
[45] 冷岡樺,「功能性防止橋梁防落裝置之分析」,碩士論文,國立台北科技大
學土木與防災研究所(2007)。
[46] 林安彥,「高速公路橋梁管理系統」,土木工程技術,第二卷,第二期,
97-110(1998)。
[47] 吳秉憲,「橋梁功能性支承系統參數之研究-橡膠支承墊力學行為與摩擦係
數之測定」,博士論文,國立台灣大學土木工程學系研究所 (2004)。

參-11
參考文獻
[48] 徐瑞億,「橋梁防落拉桿之實驗與力學分析」,碩士論文,國立台北科技大
學土木與防災研究所(2005)。
[49] 國立中央大學、財團法人中興工程顧問社,「建立台灣地區橋梁管理系統
研究報告」,交通部運研所(2000)。
[50] 國立台北科技大學,「營建生態工法及防災工程技術群(四)」,內政部營建
署,台北(2005)。
[51] 國立台北科技大學,「市區道路/橋梁基礎建設優質化技術研究」,內政部
營建署,台北(2006)。
[52] 盧智宏,「橋梁防落裝置耐震行為之研究」,碩士論文,國立台灣土木工程
學系研究所(2002)。
[53] 郭拱源,「由集集地震震害探討公路橋梁耐震補強策略」,博士論文,國立
台灣大學土木工程學系研究所(2003)。
[54] 陳皇嘉,「裝置橡膠支承墊於縮尺橋樑模型之試驗與分析」,碩士論文,國
立台灣大學土木工程學系研究所(2004)。
[55] 廖垣銓,「裝設橡膠支承墊於雙跨縮尺橋梁模型之試驗與分析」,碩士論
文,國立台灣大學土木工程學系研究所(2006)。
[56] 劉光晏,「橋梁功能性支承系統耐震性能設計與評估補強方法之研究」,博
士論文,國立台灣大學土木工程學系研究所(2006)。
[57] 陳威逸,「含功能性支承縮尺橋梁之試驗與分析」,碩士論文,國立台灣大
學土木工程學系研究所(2007)。

附錄(一)
各縣市防災道路規劃

附錄一 各縣市防災道路規畫
防災道路規劃情形回覆之縣市 對口單位
新竹市政府 交通局
高雄縣大樹鄉 建設課
台中市政府 交通局風景管理課
台北縣政府 工務局
桃園縣新屋鄉 建設課
高雄縣政府 工務局
基隆市政府 工務局
新竹縣政府 工務局養護課
屏東縣崁頂鄉 建設課
附錄(一)-1
附錄一
本研究為了暸解國內各縣市之防災道路規劃情形,於七月底,透過內政
部營建署發文至 25 縣市,於附錄一中已將今年度回覆道路規劃情形的單位做
統計,
上表為所回覆之縣市,以及回文之單位,由上表可了解,回覆的九個縣
市裡,有四個縣市由工務局回覆,有三個縣市由建設課回覆,有兩個縣市為交
通局回覆。
本研究建議依據災害防救法與災害防救基本計劃的精神,原則上由各縣
市的災害防救會報裡,選出負責該項業務之局處,原則上於防災道路之規劃,
本研究由各縣市之消防局進行防災道路規劃,但於防災道路維護補強上,則由
工務局主辦,交通部處協辦。

台北市防災道路
附錄(一)-2
附錄一
鄉鎮 防災道路 路名
北投區 輸送救援道路 中央北路、知行路、北投路、光明路、石
牌路、明德路、裕民路、懷德街、天母西
路。
緊急避難道路 州美快速道路、大度路、大業路、承德路、
文林北路。
萬華區 輸送救援道路 寶興街、青年路、國興路、西寧南路、漢
口街、成都路、康定路、長沙街、桂林路。
緊急聯外道路 孝西路、中華路、艋舺大道、環河南路、
水源路、和平西路、西園路二段、西藏路、
莒光路、萬大路、萬板快速道路。
南港區 輸送救援道路 經貿園區內計畫道路、惠民街、興東街、
新民路、興中街、興華街、重陽街、興南
街、成功路一段、昆陽街、東新街、研究
院路二段、研究路三段、舊庄街、玉成街、
東新街、福德街、成福路等。
緊急聯外道路 忠孝東路、基河快速道路、南港路二段、
南港路三段、向陽路、研究路一段、忠孝
東路七段、北二高等。
澎湖縣防災道路
鄉鎮 防災道路 路名
北投區 輸送救援道路 202 號縣道、203 號縣道、204 號縣道。
緊急聯外道路 民族路、中華路、新店路。

基隆市防災道路
附錄(一)-3
附錄一
防災道路 路名
輸送救援道路 信ㄧ路、中山高速公路、八德路、明德一路、崇智街、
自強路、七安產業道路、大華一路至大華三路、泰安
路、長安街、貨櫃專用道、東新街、工建西路、俊德
街、俊賢街、華新路、光南街、工建南北路、崇信街、
崇孝街、崇廉街、崇禮街、自治北街、大同街、基金
一路、麥金路、國道 3 號、八堵路、南榮街、永富路。
台中市防災道路
防災道路 路名
輸送救援道路 太原路、松竹路、軍功路、旱溪東西路、自由路、樂
業路、振興路、興進路、精武路、雙十路、進德北路、
進德路、健行路、景賢路八路、景賢七路、三甲路、
民權路、中正路、大智路、台中路、仁和路、興大路、
美村路、工學路、東興路、黎明路、公益路、三民西
路、永安一巷、大厝巷、光明路、西林巷、西平南巷、
西平北巷、都會園路、西屯路、福林路、工業二十八
路、工業十六路、工業三十七路。
緊急聯外道路 精武路、進化路、進化北路、建成路、三民路、北屯
路、東山路、崇德路、大雅路、中清路、忠明路、文
心南路、文心路、五權路、中正路、台中港路、國光
路、林森路、五權南路、復興路、五權西路、忠明南
路、安和街、忠勇路、環中路。
消防避難道路 景賢路、景中巷、東英路、向上路、大墩路、福雅路、
福斗路、玉門路、西屯路、工業七路、工業十路、工
業三十四路。
緊急避難道路 三賢街、ㄧ心街、忠孝街、福田三街。

附錄(一)-4
附錄一
屏東縣防災道路
鄉鎮 防災道路 路名
崁頂鄉 替代道路 中興路、長興路、香揚路。
輸送救援道路 台 17 線、國道 3 號、屏 128 線、屏 189 線。
緊急聯外道路 台 17 線、國道 3 號、屏 128 線、屏 189 線。
內埔鄉 輸送救援道路 屏 37 線、屏 107 線、屏 187 線。
緊急聯外道路 國道 3 號。
九如鄉
輸送救援道路 台 3 線、南二高。
緊急聯外道路 台 3 線。
嘉義市防災道路
防災道路 路名
輸送救援道路 中山路、垂楊路、民族路、民生南北路、林森西路、
興業東西路、自由路、友愛路。吳鳳北路、啟明路、
新生路、博東路、芳安路。
緊急聯外道路 博愛路、世賢路、忠孝路、北港路、文化路、林森東
路、大雅路、彌陀路、吳鳳南路、新民路。。
嘉義縣防災道路
鄉鎮 防災道路 路名
民雄鄉 輸送救援道路 國 1 線、國 3 線、台 1 線、嘉 81、嘉 83、
166 縣道、164 縣道、159 縣道。
大林鎮 輸送救援道路 國 1 線、國 3 線、台 1 線、162 縣道、嘉
104、嘉 104-1、嘉 98。
溪口鄉 輸送救援道路 國 1 線、國 3 線、台 1 線、嘉 85。
新港鄉 輸送救援道路 159 縣道、157 縣道、164 縣道、166 縣道。
六腳鄉 輸送救援道路 台 19 線、157 縣道、166 縣道、嘉 50、嘉
54、嘉 56。
太保市 輸送救援道路 國 1 線、167 縣道、台 82 線、168 縣道

附錄(一)-5
附錄一
嘉義縣防災道路(續)
鄉鎮 防災道路 路名
朴子市 輸送救援道路 台 19 線、161 縣道、157 縣道、台 82 線、
168 縣道。
東石鄉 輸送救援道路 台 61 線、台 17 線、168 縣道、166 縣道。
布袋鎮 輸送救援道路 台 61 線、台 17 線、170 縣道、嘉 22。
鹿草鄉 輸送救援道路 台 82 線、167 縣道、163 縣道、170 縣道。
水上鄉 輸送救援道路 國 1 線、台 1 線、台 82 線、168 縣道。
中埔鄉 輸送救援道路 國 3 線、台 3 線、台 18 線、172 縣道。
大埔鄉 輸送救援道路 台 3 線、嘉 145、嘉 145-1。
阿里山鄉 輸送救援道路 169 線、台 18 線、台 21 線。
竹崎鄉 輸送救援道路 台 3 線、169 線、159 縣道。
番路鄉 輸送救援道路 159 甲縣道
梅山鄉 輸送救援道路 國 3 線、台 3 線、162 線、162 甲縣道。
義竹鄉 輸送救援道路 台 19 線、台 17 線、163 縣道、172 縣道。
新竹縣防災道路
鄉鎮 防災道路 路名
竹北市 輸送救援道路 三民路、博愛街、中正西路。
緊急聯外道路 縣政二路、中山路、光明十ㄧ街、中華路、
光明六路、光明六路東ㄧ段、光明一路、
縣政六路、自強南北路、莊敬南北路、文
興路。
消防避難道路 華興街、學園街、國盛街、仁義路、新光
街、四維街。
緊急避難道路 東興路、台元街。

新埔鎮
新豐鄉
橫山鄉
路竹鄉
寶山鄉
新竹縣防災道路(續)
附錄(一)-6
附錄一
輸送救援道路 中正路
緊急聯外道路 文山路、新關路。
消防避難道路 上樟路、廣和路、田新路、文德路、民生
街、義民路、旱坑路、忠孝路、內思路、
楊新路、關埔路、文華路、竹 117 線、桃
竹 20 線、桃竹 71 線、竹 14-1 線。
緊急避難道路 成功街、和平街、環河路、育賢街、泰陽
街、信義一至三街、仁屋一街、仁屋二街、
仁愛街、文化街、三聖路、百好街、旱北
道路、環南路、國校路、陽明街、仰德街、
昌益巷。
輸送救援道路 建興路。
緊急聯外道路 新市路、新興路、康樂路、中興路、學府
路、忠孝路、康泰路。
消防避難道路 新庄路、光明街、永寧街、自立街、復興
街、振興街、泰安街、福德街、文昌街、
仁愛街。松林街。尚仁街。博學街、建興
路。
緊急聯外道路 台三線
消防避難道路 竹 120 線、中正路、光復路、新興街。
緊急避難道路 竹 30 至竹 35-1 線。
輸送救援道路 正義路、中興路、大同路、中山東路、明
德路、中豐路。
緊急聯外道路 中豐新路
消防避難道路 中山路、北平路、光明路、忠孝路。
緊急避難道路 博愛路
輸送救援道路 雙園路。
消防避難道路 新湖路、寶山路、五仙路、三峰路、寶新
路、雙林路、新珊路。
緊急避難道路 五仙路。

新竹縣防災道路(續)
附錄(一)-7
附錄一
鄉鎮 防災道路 路名
竹東鎮 輸送救援道路 杞林路、明星路、東寧路一段、東寧路二
段、東峰路、研究路、工業二路、中山路、
仁愛路、中正西路。
緊急聯外道路 長春路三段、東林路、中興路一段至中興
路四段、中豐路一段至中豐路三段、中正
路、北興路一段至北興路三段、光明ㄧ
路、縣政六路、自強南北路、莊敬南北路、
文興路。
消防避難道路 至善路、自強路、自由路、長春路一段、
長春路二段、長安街、忠孝街、東寧路三
段、東榮路、和江街、幸福路、幸福一路、
幸福二路、幸福三路、南寧路、員山路、
莊敬路、惠安街、新興路、新民路、新生
街、資源街、學府路、學前路、興農路、
世界路、大林路、健行路、東昇路、東富
路、中央路、三重路、雲南路、公園路、
中和路、工業ㄧ路、公園路、五豐二路、
民族路、民德路、永康街、北平路、生產
街、竹中路、竹榮街、光武街、光明路、
林森路。
緊急避難道路 安東路、成功街、金福街、和平街、和安
街、和興街、商華街、康寧街、敦睦街、
復興街、惠昌街、榮樂街、榮華街、勝利
路、大明路、下員山路、柯湖路、三民路、
太平路、五豐街、光復街。
芎林鄉 輸送救援道路 富林路一段至三段。
消防避難道路 文山路、文德路、五和街。
緊急避難道路 文昌街、三民路、文忠街、文華路、文化
街、福昌街、光明街、文福街、光復街、
光復一街、光復二街。
峨嵋鄉 緊急聯外道路 台三線
消防避難道路 峨嵋街、成功路、竹 41 線、竹 43 線。

附錄(一)-8
附錄一
鄉鎮
新竹縣防災道路(續)
防災道路 路名
湖口鄉 輸送救援道路 湖新路、復興路、漢陽路、榮光路、德興
路、德和路、鐵騎路、三明路、中央街、
中和街、中興街、民生街、民權街、永順
街、中平路二段、勝利路一段、勝利路二
段、三民路、大同路、大智路、大勇路、
千禧路、工業二路、工業四路、工業五路、
文化路、仁興路、仁和路、仁樂路、仁愛
路、到德路、仁義路、仁政路、中華路、
北窩路、成功路、自強路、光復路、和愛
路、忠孝路、長安路、南窩路、軍功路、
莊敬路、明德街、信全街、信義街、貴州
街、新化街、龍江街。
緊急聯外道路 新興路、達生路、安宅五街、八德路一段
至八德路三段、中正路二段。
消防避難道路 新湖路、永順街、又安街、瑞安街。
緊急避難道路 新湖路、興華路、新生路、新生ㄧ路至
新生三路、實踐路、力行街、中民街、天
津ㄧ街至天津五街、民和街、民享街、民
成街、光明街、安宅一街至安宅十街、吉
安街、吉祥街、工業ㄧ路、四維路、光東
路、光復南路、南和路、湖中路、明新街、
金城街、松江一街至松江三街、建國街、
國光街、貴州二街至貴州四街、湖口老
街、瑞祥街、鳳凰二街、鳳凰三街、龍安
街、興安街、錦州一街至錦州三街、蘭州
街、蘭州一街至蘭州四街、蘭州南街。
北埔鄉 輸送救援道路 台三線、竹 37 線、竹 45 線。
消防避難道路 寶山路、竹 37 線、中山路、中正路、北
舖街、埔心街、公園街、南興街。
緊急避難道路 正德街、中興街、城門街。

新竹市防災道路
附錄(一)-9
附錄一
防災道路 路名
輸送救援道路 南大路、食品路、四維路、東光路、林森路、中山路、
北大路、自由路、民生路、民權路、中正路、西大路、
牛埔路、鐵道路、明湖路、水源路、介壽路、竹光路、
成功路、三民路。
緊急聯外道路 經國路、中華路、公道五路、光復路、東大路、天府
路、西濱快速道路、東西向快速道路、茄苳景觀大道、
慈雲路。
消防避難道路 大同路、大成街、中南街、中清ㄧ路、仁化街、仁愛
街、仁義街、仁德街、少年街、文化街、文雅街、水
利路、世界街、北門街、竹蓮街、民富街、西安街、
西門街、育德街、和福街、府後街、東明街、東前街、
東勢街、武昌街、河北街、虎林街、長安街、長興街、
長春街、長福街、南外街、南門街、南港街、城北街、
建新路、建興街、美之城、英明街、宮口街、浸水街、
國華街、國光街、培英街、莊敬街、頂美街、勝利路、
富群街、富禮街、惠民街、華北街、集和階、集賢街、
愛文街、愛民街、新民街、新莊街、新源街、裕民街、
樹下街、興學街、興南街。
緊急避難道路 三民路、中華路一段、水田街、北大路、民生路、民
族路、東大路、武陵路、錦華街、大成街、中正路、
石坊街、江山街、西安街、西大路、和福街、東前街、
林森路 200 巷、長和街、南外街、集和街、集福街、
集賢街、愛文街、新民街、興南街、太原路、東山街、
東明街、東勢街、花園街、食品路、原興路、博愛街、
學府路、吉祥路、成功路、竹光路、和平路、延平路
一段、至善街、明湖路、芝柏一街至芝柏五街、南大
路、中清路、海埔路、華江街、牛埔北路、武勇街、
建台街、復國街、千甲路、民有街、民享街、民治街、
光復路、育民街、金城街、建功路、新源街、大庄路、
大湖路、中華路、內湖路、南港路、宮口街、田美一
街、田美二街、遊樂街、東南街。

附錄(二)
水災危害度因子 AHP 分析

附錄二 水災危害度因子 AHP 分析
壹、水災危害度因子 AHP 專家問卷設計
一、個人基本資料
1.性別:□男 □女
2.請問您目前服務單位名稱:______________
3.請問您目前職稱:____________
附錄(二)-1
附錄三
二、權值分析
(填寫說明)本研究決定權重係以層級分析法(AHP)進行分析,問卷中將各評估
項目以交差比對方式來做分析,並將其強弱程度分為絕弱(1:9)、極弱(2:8)、
頗弱(3:7)、稍弱(4:6)、相等(5:5)、稍強(6:4)、頗強(7:3)、極強(8:2)、
絕強(9:1)等九個等級,請各位專家依其相關強弱性來填寫問卷。
範例如下:
安全因子
絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
安全因子
坡高 ˇ 坡度
填寫說明:若覺得坡高與坡度相互比較之後的結果,坡高佔的比例較坡度高
一點,但又沒有高出太多時,就在稍強的空格上打勾。
三、水災危害度因子
第一層級 第二層級
一. 人為因素 1.山坡地濫墾開發
2.洪氾區開發
3.不透水層增加
4.排水設施不足
二. 自然因素 1.降雨強度
2.累積雨量
3.地勢低窪

第一層級問卷分析
1.人為因素方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
附錄(二)-2
附錄三
安全因子
人為因素 自然因素
第二層級問卷分析
1.人為因素方面
破壞水土保持方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強 安全因子
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
山坡地濫墾開發 洪氾區濫墾
山坡地濫墾開發 不透水層增加
山坡地濫墾開發 排水設施不足
洪氾區濫墾方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
安全因子
洪氾區濫墾 不透水層增加
洪氾區濫墾 排水設施不足
洪氾區濫墾 方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
安全因子
不透水層增加 排水設施不足
2.自然因素方面
降雨強度 方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
安全因子
降雨強度 累積雨量
降雨強度 地勢低窪
降雨強度 方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
安全因子
累積雨量 地勢低窪
本問卷資料僅供學術研究,絕不對外公開,非常感謝各位專家的幫忙!

貳、信度與效度檢定與權重分析
ㄧ、信度(Reliability)檢定
附錄(二)-3
附錄三
信度係指衡量檢測結果有無誤差,亦即測驗結果之一致性程度,故本研究
設計 AHP 層級分析問卷時,即是將錯綜複雜之問題,簡化為簡明之要素層級
系統,所有問卷回收後均須經過一致性指標(Consistence Index,C.I.)檢
測,當一致性指標 C.I.≦0.1 時,其問卷通過檢測方屬有效問卷,若一致性
指標 C.I.>0.1,則為無效問卷。因此,本研究之問卷均已符合上述理論之
要求。
二、效度(Validity)檢定
本研究之剔除個別因素後綜整出問卷之層級及評估準則,再經由專家學
者評估修改後,進行問卷調查。因此本研究所使用之衡量工具已具相當程度
的內容效度,其專家學者問卷人數比例如下。
機關或單位 災防會 公路總局 學術單位 縣市政府 營造顧問公司
問卷人數
(份)
1 2 2 3 5
三、ㄧ致性檢定與權重分析
本研究水災危害度因子第一層級分為:人為因素及自然因素兩大項目。
第一層級 相對權重 一致性指標
人為因素
自然因素
C.I

附錄(二)-4
附錄三
第二層級評估準則對應第一層級人為因素之評估項目有:山坡地濫墾開發
、洪氾區開發、不透水層增加、排水設施不足。
第二層級 相對權重 一致性指標
山坡地濫墾開發 0.032
C.I=0.075
洪氾區開發 0.147
不透水層增加 0.118
排水設施不足 0.139
C.I

附錄(三)
地震危害度因子 AHP 分析

附錄三 地震危害度因子 AHP 分析
壹、地震危害度因子 AHP 專家問卷設計
一、個人基本資料
1.性別:◎男 □女
2.請問您目前服務單位名稱:______
3.請問您目前職稱:___________
附錄(三)-1
附錄三
二、權值分析
(填寫說明)本研究決定權重係以層級分析法(AHP)進行分析,問卷中將各評估
項目以交差比對方式來做分析,並將其強弱程度分為絕弱(1:9)、極弱(2:8)、
頗弱(3:7)、稍弱(4:6)、相等(5:5)、稍強(6:4)、頗強(7:3)、極強(8:2)、
絕強(9:1)等九個等級,請各位專家依其相關強弱性來填寫問卷。
範例如下:
安全因子
絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
安全因子
坡高 ˇ 坡度
填寫說明:若覺得坡高與坡度相互比較之後的結果,坡高佔的比例較坡度高
一點,但又沒有高出太多時,就在稍強的空格上打勾。
三、地震危害度因子
第一層級 第二層級
一. 路面土壤種類 1.砂性土壤
2.黏性土壤
3.礫石層
二. 路面挖填狀況 1.路塹
2.路堤
3.不挖不填
三. 地震大小 1.地表最大位移(PGD)
2.土壤液化
3.斷層

附錄(三)-2
附錄三
第一層級問卷分析:
1.路面土壤種類方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強 安全因子
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
路面土壤種類 路面挖填
狀況
路面土壤種類 地震大小
2.路面挖填狀況 方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強 安全因子
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
路面挖填狀況 地震大小
第二層級問卷分析:
1.路面土壤種類
砂性土壤方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強 安全因子
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
砂性土壤 黏性土壤
砂性土壤 礫石層
黏性土壤方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強 安全因子
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
黏性土壤 礫石層
2.路面挖填狀況
路塹方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強 安全因子
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
路塹 路堤
路塹 半挖半填
路塹 不挖不填
路堤 方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強 安全因子
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
路堤 半挖半填
路堤 不挖不填

3.地震
地表最大位移(PGD)方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
地表最大位移
(PGD)
地表最大位移
(PGD)
附錄(三)-3
附錄三
安全因子
土壤液化
斷層
土壤液化方面
安全因子 絕弱 極弱 頗弱 稍弱 相等 稍強 頗強 極強 絕強 安全因子
1:9 2:8 3:7 4:6 5:5 6:4 7:3 8:2 9:1
土壤液化 斷層
本問卷資料僅供學術研究,絕不對外公開,非常感謝各位專家的幫忙!
貳、信度與效度檢定與權重分析
ㄧ、信度(Reliability)檢定
信度係指衡量檢測結果有無誤差,亦即測驗結果之一致性程度,故本研
究設計 AHP 層級分析問卷時,即是將錯綜複雜之問題,簡化為簡明之要素層
級系統,所有問卷回收後均須經過一致性指標(Consistence Index,C.I.)
檢測,當一致性指標 C.I.≦0.1 時,其問卷通過檢測方屬有效問卷,若一致
性指標 C.I.>0.1,則為無效問卷。因此,本研究之問卷均已符合上述理論
之要求。
二、效度(Validity)檢定
本研究之剔除個別因素後綜整出問卷之層級及評估準則,再經由專家學
者評估修改後,進行問卷調查。因此本研究所使用之衡量工具已具相當程度
的內容效度,其專家學者問卷人數比例如下。
機關或單位 災防會 公路總局 學術單位 縣市政府 營造顧問公司
問卷人數(份) 1 2 2 3 5

三、ㄧ致性檢定
附錄(三)-4
附錄三
本研究水災危害度因子第一層級分為:路面土壤種類、路面挖填狀況、地
震大小。
第一層級 相對權重 一致性指標
路面土壤種類 0.394
C.I=0.027
路面挖填狀況 0.262
地震大小 0.344
C.I

附錄(三)-5
附錄三
第二層級評估準則對應第一層級地震大小之評估項目有:地表最大位移、土
壤液化、斷層。
第二層級 相對權重 一致性指標
地表最大位移 0.127
C.I=0.041
土壤液化 0.127
斷層 0.09
C.I

附錄(四)
評選會議審查意見回覆表

評選會議審查意見回覆表
壹、時間:中華民國 96 年 6 月 27 日下午 2 時 0 分
貳、地點:內政部營建署 107 會議室
參、主席:黃副署長景茂
肆、審查意見與回覆
I
附錄(四) 評選會議審查意見回覆表
審 查 意 見 回 覆 意 見
1.本研究全程為四年,目前約六個月執
行時間,如何能完成計畫書規定項
目?研究人力如何調配?
1.因為執行時間較緊湊,本團隊已有助
理群協助本研究工作,且已完成部份
成果,未來亦以增加研究人力以完成
既定工作項目。
2.AHP 一般應用於哪些場所? 2. AHP(層級分析法)為 1971 年 Saaty
所發展出來的一套決策方法,主要
應用在不確定情況下及具有數個評
估準則的決策問題上。AHP 法是將
複雜且非結構的情況分割成數個組
成成分,安排這些成分或變數為階
層次序,將每個變數的相關重要性
利用主觀判斷給予數值,因此 AHP
可以應用於災害危害因子不明顯且
無相互關聯之場所。
3.本研究進行技術研發透水、排水、高
強度之高性能材料,未來如何進行廠
商之技術轉移。
4.規劃防災道路之原則時,是否需要加
強防災道路之規劃準則調查
3.藉由研究報告發表、研討會等推廣技
術,同時與相關廠商合作,提供技術
資訊。
4.在規劃防災道路之準則時,應加強各
縣市之防災道路準則調查,研究團隊
將依據現有各地方縣市之防災道路
規劃來進行各項準則之調查,若各縣
市無防災道路規劃時,就應調查,並
擬出各縣市之防災道路。

附錄(四) 評選會議審查意見回覆表
II
5.各研究子計畫是否可以提供社會貢
獻,對於各社會之經濟效益為何?
5.本計劃為四年期計畫,針對本年度成
果對於各社會之經濟效益敘述如下:
防災道路部份:
(a)建立完整之防災道路系統危險度因
子,可瞭解防災道路的受災情形,
提供災時防災道路的受損情形,並
規劃緊急替代道路。
(b)規劃危險度分析網頁,可迅速瞭解
防災道路的受災情形。
(c)建立完整之防災道路系統與救災功
能檢核機制,提供災時最迅速便捷
之救災及逃生路徑。
市區道路部份:
(a)提供行的舒適性、安全性。
(b)材料再利用,資源永續經營。
(c)良好透水性,降低熱島效應,友善
環境用途。
(d)高性能鋪面研究,提升材料多元性
鋪面選擇。
橋梁部份:
(a)以迅速且正確的方法進行橋梁安全
能力之評估,可減少編列多數橋梁
進行詳細承載能力與耐震能力評估
所需費用。
(b)導入功能性支承與落橋裝置,可使
損壞點發生在易於修復補強及最經
濟的支承系統及防落裝置處。
6.防災道路之道路規劃評估(各縣市災
害潛勢區調查)。
6.研究團隊將至台灣主要縣市進行防
災道路之災害潛勢區調查,以災害潛
勢區來進行防災道路之規劃。
7.研究計畫如果需要各類實驗與材
料,研究團隊是否有能力來進行應
用。
7.學校方面每年度有編列預算來購置
實驗器材,本計畫只需支付實驗材料
之費用。
8.各研究之產出技術與各項創新材料
是否會使廠商進行產學合作,以使得
將來可以應用在實際面。
8.本研究將與 96 年度工作計畫書中所
列之廠商進行技術研討並轉移相關
研究成果。並訂定技術引入應用與商
品化研究、產學合作與技術移轉等各
項指標。

9.各研究子題將來在技術推廣方面之
效益。
10.研究計畫將來是否應加強研討會之
辦理,使得研究成果可以順利推廣
及應用。
11.AHP(層級分析法)是否適用於各防
災道路,其相關之評估因子為何。
III
附錄(四) 評選會議審查意見回覆表
9.本年度將輔導多家顧問公司,技師事
務所及公家單位,並辦理研討會以及
講習班方式推廣之。
10.本年度將舉辦推廣、教育訓練活動
及成果發表會,進行成果交流。
11.AHP(層級分析法)是將各災害因子
經由專家問卷之方式來進行分析,
而在各防災道路之規劃中,各項因
子之間無關連,因此較適用於防災
道路之規劃,其相關之評估因子如
附錄(二)及附錄(三)所示

附錄(五)
期中審查意見回覆表

I
附錄(五) 期中書面審查意見回覆表
「市區道路及其附屬設施技術研發計畫」
期中書面審查意見回覆表
壹、時間:中華民國 96 年 10 月 15 日
貳、地點:內政部營建署 105 會議室
參、主席:洪專門委員啟源
肆、審查意見與回覆
審 查 意 見 回 覆 意 見
張副總經理荻薇
(1)請釐清防災道路之法源依據,如防地
震、土石流或水災等之危害因子都不
一樣,須區分清楚,而市區道路大多
考慮震災,其考慮因子最重要有兩項
1.高架橋倒塌 2.道路兩側房屋倒塌,
例如日本神戶地震之情形。
(2)日本防災道路規劃實行已久,台灣目
前需以短期規劃為優先,建議清點危
險區域,規劃其防救災路線連至各防
災據點,及如何安全的通往該處。
(3)市區道路之平坦度考量鋪面外,人孔
蓋也需考量,人孔蓋跟道路的相互關
係若不受規範控制,路面絕對不會平
坦。
(4)若能對修補路面之鋪面回填材料及
切割技術進行研究,對整體計畫的實
質應用會更大幫助。
(5) 廢棄材料應用之設計原則非常完
善,但對耐久性及景觀(尤其在市區)
方面,建議可納入設計原則。
(1)921 後政府於民國 88 年制定災害防
救法,內容雖無提到防災道路的字
眼,但在實施落實的時候,有規定要
做到道路的整備。在成果報告書 3.1
節中,對於法源做文字上的敘述。另
外在成果報告書 3.4 節中,各縣市對
於災害防治還是以地震為主,不同的
災害、不同的地區,其災害的危害因
子也不相同。因此在研究單位的立
場,也會依照不同的災害訂定不同的
危害因子提供給各縣市作為參考。
(2)本團隊依據台灣國情以及迫切度,規
劃出符合台灣現況之防災道路危險
度因子之建立(成果報告書 3.4 節),
據以釐定危害潛勢區域於明年度將
建立出防災道路之規劃準則。
(3)本團隊去年已針對平坦度進行相關
研究,於期末報告市區道路部分成果
報告書 P4-125~133 中,已進行針對
人孔蓋對平坦度的關係說明。
(4)已於成果報告書 4.2.2 節中進行說明。
(5)對於耐久性及景觀方面,未來年度計
劃將會進行研究,並於 99 年度之計
畫中研擬結合永續發展及環境友善
之市區道路新建及維護管理系統,將
耐久性及景觀部分作考量。

(6)關於市區橋梁部份,功能性支承及防
落設施,國內外有很多學者研究,故
重點建議放在如何應用在市區橋梁
上,對本計劃會有較大的助益。
張副局長培義
(1)落實民意的問題很重要,民眾怕火
災,因此防火巷的寬度、障礙物的排
除等就相形重要,故後續研究建議可
以朝向可推行落實的方向。並且檢討
如何達到對行人友善。
(2)橋梁部分之補強建議可以與目前情
況做結合,例如新生高架橋目前立即
面臨到修建補強的問題,若能在後續
工作將此部分納入評估補強,將可提
升此報告之實用性,且可加強計畫執
行面。
曾組長志煌
(1)建議在未來的研究中,多引入環境保
護及永續發展的概念。
(2)未來在訂定 KPI 指標時,最好能符合
到營建署之業務需求,且應更加具
體、涵蓋面須更完整。
(3)營建署的案子須更注重執行面,防災
道路部分應先了解各縣市之防災需
求,如土石流災害或風災、水災,再
去探討該如何防治,以這點為研究的
焦點,此報告對實務上會較有幫助。
(4)以往市區橋梁的研究,議題上常面臨
無法落實的問題,因此如何將研究成
果落實是更重要的。
(5)在報告中因為不是只給營建署看,因
此在寫作上盡量不要寫”貴屬”直接
寫出營建署即可。
II
附錄(五) 期中書面審查意見回覆表
(6)本年度在功能性支承的研究著重在
數值模擬的方式( 成果報告書 5.4
節),希望可以減低下構的破壞,以
減少補強的經費。另外提供補強方式
及經費的資料(成果報告書 5.5 節),
將此補強概念推廣。
(1)目前只有台北市有設立消防通道,此
通道一定都是淨空的,其他縣市並沒
有,落實方面則會以案例的方式進
行,規劃道路時基於防災及行人之需
求,後續計畫會納入考量。
(2)今年度只是提出針對支承處的補強
方式,然而整體橋梁之補強作業還需
考量許多的面向,例如下部結構是否
須補強及何種方式補強、耐久性及功
能性是否足夠等,這些將於後續年度
計畫中進行研究。
(1)遵照辦理,謝謝委員意見。
(2)將於 97 年度工作計畫書中修正 KPI
指標,以合乎營建署之業務需求,謝
謝委員意見。
(3)在實務上,本年度報告提出ㄧ個檢核
機制,提供各縣市在擬定防災道路上
做一參考。
(4)本年度計畫重點並不是在於評估的
方面,而是在於一個新的補強支承面
向的分析,在成果落實上會以研討會
及書面報告的方式,將此新概念推廣
出去。
(5)已於成果報告書中修正,謝謝委員意
見。

林教授志棟
(1)希望在後續研究中,將三個子計劃的
關聯性及最後如何整合做明確說明。
(2)此計畫因有延續性問題,研究團隊須
注意研究人員的銜接。
(3)防災與救災道路應該如何區隔,應予
釐清。
(4)防災道路路網應檢討是否可與共通
管道、下水道甚至與砂石車專用道路
網作結合。
(5)市區道路再生材料評估流程表,建議
參考目前公共工程委員會最近提出
之類似新材料新設備新工法新技術
之評估準則。
(6)市區橋梁落橋的案例目前非常少,建
議將重點工作放在快速診斷法這一
部份,對顧問公司的幫助會比較大。
台北市政府新工處
(1)新工處在看這本報告時,係著重於實
務面,在 P4-20 ~21 中,再生材料的
應用有些照片,是否可多提供一些細
節上的資料,對實務的應用上會有很
大的幫助。
(2)新工處對分隔島裝設廢輪胎部份相
當有興趣,是否可多提供一些資料,
甚至可找一些地方來做示範。
(3)機車停放在小巷道中,其腳架常對路
面造成穿孔破壞,建議提供一些改善
對策。
III
附錄(五) 期中書面審查意見回覆表
(1)已於期末審查會進行說明,並於 97
年度報告書中做明確說明。
(2)謝謝專家意見。
(3)防災道路只是ㄧ個名詞,國內外其實
是區分為救災道路、避難道路、替代
道路及臨時避難道路,已在成果報告
書 P3-29~31 中加以敘述。
(4)謝謝專家意見,本團將納入 97 年研
究規劃之考慮。
(5)遵照辦理,此再生評估流程參考工程
會之優良技術、工法及產品(含新技
術、新產品)之評估準則,已於成果
報告書 P4-56~57 說明。
(6)於成果報告書 P5-46,快速診斷法這
一部份在過去已有進行相關研究,並
有其成果。本計畫將重點放在診斷後
該如何去進行有效的且經濟的補強
方式,以節省社會成本。
(1)此部份研究團隊會在將蒐集的資料
給貴單位參考。
(2)本研究資料蒐集尚未完成,於後續計
畫持續蒐集並於日後送貴單位參
考。於 99 年度之計畫中研擬結合永
續發展及環境友善之市區道路新建
及維護管理系統,將耐久性及景觀部
分作考量。
(3)對於此問題,建議改善對策須由管理
層面解決,例如機車禁止停放於人行
道上等,即可避免路面穿孔破壞。

營建署公共工程組
(1)本計畫有三個子計畫,所以彼此之間
的整合非常重要,此外,本計畫執行
應針對實務問題,及現行最須解決的
課題因地制宜加以考慮,如防災道路
規劃應配合地方政府之需求,以免研
究出結果,卻無法採用的情形。
(2) 請研究團隊參考以上各委員的意
見,修正 97 年度計畫方向。
(3)行政院國科會 97 年度中央政府科技
發展計畫評審結果,請確實納入 97
年度工作計畫檢討辦理。
1.三項子計畫,雖是與市區道路相關所
提工程技術研發計畫,但後續工作計
畫書應加強其間之整合運用與關聯
性,以提升本計畫之實質效益。
2.KPI 應根據計畫之具體目標,以及所
羅列之社會、經濟與技術效益,訂定
出可評估之量化指標。建議可以實務
引用的工程件數及道路面積作為績效
指標。
3. 本計畫在擬定研究主題時尚未針對
實務問題,有點太著重純學術方向定
義。未能針對本土現有最須解決的問
題及各縣市水準不同加以考慮。計畫
的執行應詳細了解各級政府之需求,
以免研究出各級政府無法採用的內容
4.由於各縣市政府公共設施品質常受人
詬病,少數縣政府雖有零星成功案例
(如宜蘭冬山河岸、高雄愛河河岸、
台北八里左岸等),但其施工與使用經
驗,並未廣泛交流。希望本計畫能將
過去台灣已累積之成功與失敗經驗,
一併進行檢討與改進。此外,為提昇
本計畫之效益,建議配合各縣市之重
劃與更新計畫,以增加實作範例;最
後,希望本計畫能整合生態工法與綠
營造等相關計畫,共同制定有關永續
都市道路及設施之設計與施工規範。
IV
附錄(五) 期中書面審查意見回覆表
(1)本團隊過去對計劃之研究,著重於實
務可行性。如市區道路與市區橋梁之
研究,是以國內外做過之工法進行研
究及改進,以得到符合國內需求之成
果。防災道路規劃上亦會配合地方政
府之需求。
(2)遵照辦理,謝謝委員意見。
(3)回覆如下:
1.遵照辦理,謝謝委員意見。
2.已於成果報告書表 2.1 績效指標與預
期成果、效益影響之關聯表中,已引
用的工程件數及道路面積作為績效指
標。
3.本研究團隊在過去的研究中,秉持著
將研究落實於實務中的原則在做計
畫。因此報告中會修正,以實務可運
用為出發點。如成果報告書 5.5 節部分
即為國內已使用之工法
4.在未來計畫中以規劃數項與研究相關
之工程進行施做,其成果亦會與過去
台灣之成功與失敗經驗,進行檢討與
改進。對於整合生態工法與綠營造等
相關計畫,共同制定有關永續都市道
路及設施之設計與施工規範,亦為本
研究期望達成之目標。

洪專門委員啟源
(1)期中報告原則同意通過,請加強計畫
之實務與操作部分。
(2) 與會專家學者意見及機關代表意
見,請列表回應,並檢討納入期末報
告提送審查。
(3)請研究團隊協助找尋國外是否有將
市區道路上之所有人、手孔蓋降低至
路面 10-20 公分之案例,並納入適當
的章節內說明。
(4)本案為四年期計畫,請研究團隊在期
末簡報時,將四年整體架構列清楚,
釐清各年所進行之研究內容項目。
V
附錄(五) 期中書面審查意見回覆表
(1)遵照辦理,謝謝委員意見。
(2)遵照辦理,謝謝委員意見。
(3)遵照辦理,人手孔蓋之提升降工法已
於成果報告書 P4-127~133 中說明。
(4)已於期末簡報時,將四年整體架構列
清楚,並釐清各年所規劃之研究內容
項目。

附錄(六)
期末審查意見回覆表

I
附錄(六) 期末書面審查意見回覆表
「市區道路及其附屬設施技術研發計畫」
期末書面審查意見回覆表
壹、時間:中華民國 96 年 12 月 12 日
貳、地點:內政部營建署 105 會議室
參、主席:陳組長肇琦
肆、審查意見與回覆
審 查 意 見 回 覆 意 見
張教授奇偉
(1)有關簡報中所提之災害危害度網站,
請於期末報告書進一步說明,另請敘
明是否將建置 25 個縣(市)之災害危害
度網站。
(2)在市區道路部分,請檢討並提出適合
國內使用之抗滑度指標。
(3)高性能材料之評估及應用是否有進行
實務可行性評估?
(4)報告書中 5 家廠商材料性質數據來源
可否提供,國內是否只有這 5 家廠
商,此外數據可信度為何?
(5)橋梁部分之快速診斷法須要用到較艱
深的類神經網路理論,地方基層單位
該如何執行。
(6)雖然以功能性支承進行修復補強比以
往補強橋柱基礎來的簡便,但市區橋
梁多數為短橋,其落橋之機率並不
高,而損傷也不應該只有落橋,是否
可提供其他之補強方式。
(1)本年度已成果報告書 3.6 節說明危害
度網站之規劃情形,而網路規劃則為
未來要進行的工作項目,於 97 年會規
劃道路危險度評分的 PDA 網站,於
98 年會架設一個資訊平台,提供各縣
市做完防災道路之規劃後,將規劃完
成果上傳,供相關單位以及一般民眾
進行查詢。
(2)於成果報告書 P6-5,建議國內人行道
抗滑指標≧40,但仍須透過公聽會討
論。
(3)國內目前利用高性能材料之路面尚在
監測中,按目前監測情形,實用性應
無問題,惟在管理上,例如機車腳架
損壞路面尚待研究解決。
(4)於成果報告書 P4-105~117,各廠商之
材料數據為本團隊依規範要求自行試
驗所得,因此數據可信。
(5)於成果報告書 P5-10,類神經網路部分
是提供一個大區域、大數量的橋梁管
理階層使用(網路層級之管理),以編列
修復補強經費預算,地方基層較不需
要使用到。
(6)短橋落橋之機會不大,但多跨橋梁仍
有落橋機會,過去因無較好之支承替
換工法,故無進行替換,於成果報告
書 5.5 節中提出可行之支承墊替換工
法,以利市區橋梁進行支承替換作

張副局長培義
(1)實際應用面應加速配合,由署擇一鄉
鎮全面補助執行,觀其成效。未來都
更為一趨勢,在之前「推廣」其效果(實
際實驗)有其必要。
高雄市政府
(1)再生材料經濟效益評估部分如何考量
市場機制,例如提供每平方公尺之造
價範圍,以提供使用。
(2)執行面部分該如何融入施工規範,例
如材料性質數據可否融入規範中以利
引用。
(3)再生材料值得鼓勵,但若成本比較高
時,政府是否有獎勵使用之配套措
施。另在普及性方面,國內製造再生
材料之廠商是否只有報告中的 5 家。
(4)類神經網路回饋方法在報告中是否有
介紹土壤結構互制部分。
(5)在縮尺橋梁實驗中,橋面版位移歷時
實驗值與分析值比較,分析值有下降
現象,請進一步說明。
II
附錄(六) 期末書面審查意見回覆表
業。此外利用功能性支承可降低下部
結構補強機率,減少縣(市)政府在橋梁
補強上所需之經費,並達到耐震能力
之要求。其他補強方式亦會在 97 年度
之報告書中介紹。
(1)防災道路部分:本研究於 98 年度會依
97 年度所規劃出防災道路規劃編撰準
則,找一個示範區域實際規劃,並進
而修正防災道路規劃編撰準則。
市區道路部分:預計提供數件再生材
料或高性能材料應用於市區道路之引
用工程及道路面積約 1500 m 2 。
市區橋梁部份:於 98 年,將提供廠商
1 件檢測技術服務。
(1)經濟效益多以與天然材料替換比率進
行計算,以材料成本計算約可減少
20-60%,於成果報告書 P4-45~48 說
明。
(2)目前國內缺乏此部分之施工規範,惟
工程會有相關高性能材料之施工綱
要,如透水性鋪面,再生材料目前尚
在擬定。於成果報告書 4.3.2 節說明。
(3)依「政府採購法」第九十六條規定,
政府機關得優先採購具有環保標章或
效能相似之產品,並得允許 10%以下
之差價。於成果報告書部分 P4-62。
(4)於成果報告書 P5-4,本計劃使用之類
神經網路分析,是利用目視檢測構件
之劣化因子作為輸入值,劣化評估成
果為輸出值。而目視檢測構件之劣化
因子與現象本身已包含土壤結構互制
部分之現象,故無須另行介紹。
(5)於成果報告書 P5-102,分析值在加速
度積分到位移會有誤差,可用基線修
正方式修正,但是研究進行盡量以原
始結果不加以修正。

(6)防災道路部分,請說明在地方政府係
由那些機關統籌辦理,以便請該機關
進行整合。
(7)市區橋梁以功能性支承及防落裝置是
否即為補強之萬靈丹,請進一步說明。
郭副總工程司
(1)地震危害度分析表中以斷層帶評分,
將造成大多數的結構物都在斷層範圍
內,防災道路的指定不易,因此在使
用上似乎有些不切實際。選項是否須
考慮斷層帶,請再評估。
(2)目前市區道路交通方便,防災道路的
重要性,似乎不及跨河道路或山間聯
外道路,因此防災道路的界定應該以
救災範圍及聯絡地點方向做考量。
(3)危害度分析選項部分會造成評估時多
數道路危害等級過高,造成縣(市)政
府評估上的困難。建議將方向改為評
估後提供可修正的方式,降低評估道
路之危害等級,如淹水地段設置抽水
站。且災害發生時可提供適當的處置
動作,會使研究成果較能落實在應用
上。
III
附錄(六) 期末書面審查意見回覆表
(6)於附錄(一)中已將今年度回覆道路規
劃情形之單位進行統計,本研究建議
依據災害防救法與災害防救基本計劃
的精神,原則上由各縣市的災害防救
會報裡,選出負責該項業務之局處,
原則上於防災道路之規劃,本研究由
各縣市之消防局進行防災道路規劃,
但於防災道路維護補強上,則由工務
局主辦,交通部處協辦。
(7)補強工法繁多,惟有效才是重點,因
此本計畫後續會提出其他的補強方
式,須因地制宜選擇合適之補強工
法。其他補強方式會在 97 年度之報告
書中介紹。
(1)於成果報告書 3.4.3.1 節,在危害度分
析裡,考慮的不僅是斷層距離而已,
尚有考慮到路面土壤的種類、路面挖
填的狀況以及土壤液化等相關危害度
因子,因此考慮之面向相當多元,並
非只以斷層帶作為唯一地震危害度分
析之考量,由於斷層效應將造成地震
時道路的重大受損,故本研究評估後
仍將斷層 1000 公尺以內區域加以考
慮。
(2)依據成果報告書 P3-83,防災道路不僅
要聯外而已,還要考慮市區內市民之
避難,道路搶修機具行走之道路,與
重要機關(如醫院、消防隊、警察局、
縣市政府),所以本研究為全面性之考
量,跨河道路與山間聯外道路僅為防
災道路規劃考慮其中一項而已。
(3)於成果報告書 3.4 節中已有危險等級
之區分,防災道路必須藉由避開災害
潛勢區劃設,此評估表主要是提供地
方政府在劃設時,進行簡單的道路防
災功能之初評,以方便劃設防災道
路。劃設後縣市政府仍需進行詳細規
劃,將防災道路、防災據點及搶救災
資源放在防災地圖上,使救災人員可
清楚知道災害發生時救難路線及據點

(4)市區道路材料過去無法應用的關鍵在
於只進行部分可行性研究,缺乏整體
考量,例如耐久性,透水性部分過去
多有探討,但對排水性則沒有看到,
會造成路基軟化使道路損壞,使系統
出問題。希望未來研究可進行整體系
統研究。
(5)人孔蓋有其存在的必要性,應該提出
如何使人孔蓋與路面整平之標準作業
模式,會比取消人孔蓋設置來的好。
(6)抗滑部分可建議納入規範考量。
(7)橋梁補強經費龐大,地方政府恐無法
負荷,因此橋梁評估應提供地方政府
那些橋梁有立即危害,使預算用在刀
口上。
道路工程組
(1)防災道路規劃是由災防會提出,但除
了台北市有在進行外,其他縣(市)則
因為人力、經費問題,造成推廣不易。
(2)目前市區道路並無抗滑度之檢驗機
制,可否請研究團隊提供此部份之檢
驗機制及原則。
(3)廢棄物再生利用一詞,建議修改為營
建資源再生利用。
(4)目前市區橋梁重大工程都已有使用防
落拉桿,但是在規範上並無統一之規
定,只能由廠商提供國外規範,實務
IV
附錄(六) 期末書面審查意見回覆表
位置可及時救災。
(4)依路基土壤滲透性高低再決定材料的
選用,形成透水性或是排水性路面以
達到入滲或儲留目的,此部分將於 98
年度之計畫中進行有關透排水鋪面之
整體系統及耐久性的等相關研究。
(5)人孔部分,本團隊建議是利用工法使
人孔蓋與路面整平,並不建議採用降
低方式。於成果報告書 P4-121~133 說
明。
(6)於成果報告書 P6-5,建議國內人行道
抗滑指標≧40,但仍須透過公聽會討
論。
(7)由成果報告書 P5-162,既有市區橋梁
大多比較老舊,為提升耐震功能而進
行橋柱補強,地方政府確實負擔不起
此費用,因此才有功能性支承研究的
產生。可降低大部分的經費,並獲得
預期之功能性。
(1)近年來,行政院災害防救委員會實施
縣市深根計劃,由各大學防災中心協
助縣市規劃相關防災工作,並於 98 年
度起由行政院災害防救委員會爭取行
政院核撥 4.5 億預算經費,補助各縣
市執行防災工作,屆時將有各大學學
術單位協助規劃及推廣,將可減輕經
費、人力以及推廣不易的問題。
(2)遵照辦理,本團隊將蒐集國內外相關
規範及機制,並補充於成果報告書
P4-147~151 頁。
(3)謝謝委員指導,已於成果報告書中修
正完成。。
(4)於成果報告書 P5-76,防落設施之設計
力,可依國內橋梁耐震設計規範,亦
可視需求選擇需求設計力,例如防落

應用上希望可以配合製定施工綱要。
公共工程組
(1)報告書可將研發成果之過程與應用推
廣手冊分類成冊,以便閱讀使用。
(2)防災道路部分:
1.本署既已發函請各縣市政府函復該縣
市之防災道路規劃情形,執行單位應
就函復辦理情形說明及如何協助改善
納入後續計畫內。
2.「防災」與「救災」涉及主管機關不
一,如「防災道路規劃」目前地方政
府多由交通局辦理,而會議卻由工務
單位出席,對實際情形掌控不易,建
議於未來計畫進行時成立一推動或指
導委員會,邀請相關單位負責人員參
與,定期開會,並視地方政府需求,
以「因地制宜」對策,研擬可行方案
循序建構。
3.未來規劃防災道路時,建議能配合共
同管道路網予以考量。
(3)報告書 1-9 頁架構圖中,計畫執行單
位仍為「水環中心」,相關誤植之表格
請配合修正。
(4)人孔蓋下地部分,請研究團隊調查國
外是否有案例可供參考,或者有相關
規範規定。
(5)橋梁部分所提之快速診斷法與過去
D.E.R 目視檢測法有何差異,請進一
歩說明。
(6)97 年工作計畫書:
1.應將各工作項目使用之人力與預算編
列情形列出。又有關 KPI 指標應増訂
整合工作績效指標,以加強經濟面、
社會面之成效。
V
附錄(六) 期末書面審查意見回覆表
鋼索之需求,為拉住落橋之上部結
構,故以 Rd 進行設計。
(1)此建議將於後續年度計畫中執行,利
用應用推廣手冊將計畫成果推廣。
(2)回應如下:
1.各縣市防災道路規劃已放於防災道路
本文附錄一中。而後續計畫將訂定規
劃原則及範例,以提供各縣市參考。
2.「防災」與「救災」涉及主管機關不
一的問題,在縣市裡比較容易發生,
因此本研究將於 97 年度之計畫中成
立指導委員會,邀請學者、專家及地
方政府相關局處之承辦人員定期開
會,審查研究面向,使成果可推行。
3.本研究團隊會審慎評估,考量將共同
管道納入之可行性。
(3)已於成果報告書中修正,謝謝。
(4)遵照辦理,本團隊將蒐集相關資料補
充於成果報告書 4.5.2.1 節說明。
(5)於成果報告書 5.2.2.1 節及 5.2.5 節說
明。本計劃之快速診斷法改良過去
D.E.R 目視檢測法,考量劣化因子與
劣化現象之間之關連性,使後續進行
評估補強作業時,可針對正確之損害
原因進行補強,此外,新建橋梁亦可
避免錯誤之設計。
(6)回應如下:
1.將於 97 年度工作計畫書中,編列各工
作項目使用之人力與預算。另在 KPI
指標將増訂整合工作績效指標。

2.除應配合上列應補充部分外,圖、文
不一致部分,請於定稿時一併修正。
主席結論
(1)與會專家學者及機關代表意見,請研
究單位列表回應,並檢討納入期末報
告中。
(2)本計畫執行面爾後請研究單位思考如
何將研發成果配合地方政府加強落實
於待改善之市區道路及其附屬設施、
工法推廣、教育訓練等,以達到計畫
在實務應用上之成效。
VI
附錄(六) 期末書面審查意見回覆表
2.已於成果報告書中修正圖、文不一致
之部分。
(1)已完成與會專家學者及機關代表之意
見回覆,並納入成果報告書附錄(六)
中。
(2)本計劃於明年將成立一推動或指導委
員會,邀請委員包含專家學者及地方
政府人員,定期舉行會議,了解其需
求及執行上之困難處,並加強此面向
之研究。另外,在教育訓練上將以公
務人員及業界人士為對象舉辦研討
會,使其了解計畫內容與工法之推
廣。利用此二機制,將使計畫成果可
順利落實於實務應用上。

附錄(七)
訪查會議紀錄

I
附錄(七) 訪查會議備忘錄
「市區道路及其附屬設施技術研發計畫委託專業服務案」
參加人員
時間
摘要注意
事項
訪查會議備忘錄
營建署工程組:趙編審啟宏
台北科技大學:李俊德、高傳楷、吳孟寰
96年09月6日
上午10時00分-12時00
分
地點 台北科技大學土木
館4樓
1.行政院國科會 97 年度中央政府科技發展計畫評審結
果,請確實納入 97 年度工作計畫檢討辦理。
2.期中報告書中有幾處出現錯別字,請即修正。
3.道路子計畫部分,對高性能材料應用之效益評估內
容,其高性能透水綠建材部分,請再加強說明。
4.道路子計畫方面,對市區道路品質改善量化績效標準
之指標項目,請進一步提供更完整的說明。
5.橋梁子計畫方面,快速診斷法之做法並未說明清楚,
請於後續作詳細補充。

II
附錄(七) 訪查會議備忘錄
「市區道路及其附屬設施技術研發計畫委託專業服務案」
參加人員
日期
摘要注意
事項
訪查會議備忘錄
營建署工程組:吳科長冰、趙編審啟宏
台北科技大學:張教授寬勇、黃麒然、高傳楷、李俊德
96 年 12 月 28 日
地點 台北科技大學土木
館4樓
1.本計畫成果報告書宜整合三子計畫且應有連貫性,否
則各自編排、段落凌亂,看不出三個計畫有什麼關聯
性,請修正。
2.防災道路部分,請將各縣(市)政府防災道路規劃之回
覆公文及附件,彙整後納入成果報告附件。
3.97 年度之 KPI 指標,請著重於技術創新、經濟效應及
社會影響等面向之修正。
4.請提送研討會舉辦紀錄以便查核。