台南發生疏洪道護岸崩塌的工程事故, 當局說, 疏洪道工程是25年防洪標準.....這個不管怎麼說, 都是工程設計不當.

當局說這是25年防洪標準, 表示疏洪道的產品壽命是25年, 至少25年內它可以發揮應有的功能. 結果19天就破功了.

以下引用《工程、設計與人性》(To Engineer Is Human) 第九章"安全係數"的觀念.

安全係數(factor of safety)又稱為factor of ignorance,而之所以有這個稱呼,是因為其作用在於提供誤差邊際,讓許多由莫非定律推論出的結果相加成之後,仍然不影響工程規劃的成功率。安全係數就是要讓以最差鋼鐵打造的橋梁,即便遭受暴風雨侵襲,仍然經得起最笨重的卡車疾馳過最大的坑洞,一路顛簸地行經橋面而不會失效。當然,關於要用什麼數字來表達這些「最差情況」,還是得經過判斷,但設計師的目標是要使結構體堅固,而非脆弱。由於強度過大可能缺乏吸引力、不經濟,也沒有必要,因此工程師必須藉由考量建築、財務、政策,還有結構等因素,來決定多堅固才算夠堅固。

  安全係數的計算方法是:以導致失效所需的負載量,除以結構預期會承受的最大負載量。

也就是說, 分母是該工程預期會承受到的最大負載量, 諸如遭受風力, 水力等等衝擊, 該工程結構可能會經驗到的最大負載量. 而分子是你所設計的工程結構要失效, 所需承受的負載量.

因此, 這個疏洪道工程會崩塌, 顯然安全係數的設定上有問題. 看來這個安全係數根本不到1.

安全係數背後的基本概念是,把可能失效的原因都弄清楚,而會導致失效的負載量必須能夠用實驗來計算或判定。這表明了,工程師在設計中所要設法避免的,正是失效,而這也就是為何對工程師來說,現實中的結構失效會如此值得關心。因為縱使是失效的結構,也是基於各種安全係數而設計的;因此,在工程計算、建造,或是失效結構體的使用上,顯然是出了什麼差錯。而藉由了解出了什麼差錯,便能在重蹈覆轍前,及時修正對於材料行為或是結構的任何錯誤概念。

        一般來說,當結構失效後,你便會在接下來類似的結構上,選用較大的安全係數。反之,在同類結構體變得十分稀鬆平常,又沒有無緣無故的失效發生時,工程師很容易會認為,那些結構體設計得超過安全標準,換句話說,他們在設計上用了太高的安全係數。隨著設計師的自信與日俱增,對於已經瞭如指掌的結構,他們會認為,沒必要用那麼高的安全係數,於是設計師與法規制定者逐漸形成共識,決定未來做類似設計時,應該降低安全係數。而發生事故後調高安全係數,沒發生事故就降低安全係數之間的消長,顯然導致了結構失效周而復始地發生。的確,在塔科馬海峽吊橋坍塌之後,便有人注意到,吊橋的發展史上確實有這種週期性的行為。

 

安全係數並非新概念,早在1849年時,奉命調查鐵道橋用鐵狀況的皇家委員會(Royal Commission),便曾請教當時聲譽卓著的工程師:「各位認為,會使得大梁斷裂的重量應該是最大負載量的幾倍?」結果像布列坦尼亞橋(Britannia Bridge)的設計師羅伯特.史蒂芬森(Robert Stephenson)、大西部鐵路(Great Western Railway)的工程師伊桑巴德.金德姆.布魯內爾(Isambard Kingdom Brunnel),還有水晶宮(Crystal Palace)工程師查爾斯.福克斯(Charles Fox)都回答,在37之間。而當委員會詢問:「各位認為,大梁需要能承受它的最大負載量的幾倍,才是合格的?」這些專家則回答,要在13之間。後來皇家委員會決定,鐵道橋大梁的適當安全係數為6

 

總歸來說,這類的工程意外, 在民營公司不會那麼輕易發生. 如果公共工程標案還是以價格為優先考量, 又不確實監督品質, 將很難防止得標廠商鋌而走險, 使得事故不斷發生.  

 

夭壽!10億工程19天就塌

  • 2014-08-16 01:45
  • 中國時報
  • 曹婷婷/台南報導

全長3.8公里的港尾溝溪疏洪道是繼運河之後最長的人工開鑿渠道。(本報資料照片)全長3.8公里的港尾溝溪疏洪道是繼運河之後最長的人工開鑿渠道。(本報資料照片)

 離譜 台南市港尾溝溪疏洪道啟用19天,下游出口段護岸崩塌170公尺,被批是豆腐渣工程。(曹婷婷攝)台南市港尾溝溪疏洪道啟用19天,下游出口段護岸崩塌170公尺,被批是豆腐渣工程。(曹婷婷攝)

耗資10億1000萬元的台南市港尾溝溪排水中游疏洪道,7月底才由時任經濟部次長的杜紫軍與台南市長賴清德主持完工典禮,啟用僅19天,15日竟崩塌長達170公尺,民眾痛罵「10億元工程都還沒滿月,塌成這樣有夠夭壽!」

 台南日前豪雨成災,過去遇雨必淹的仁德保安、文賢一帶,在812水患中免於淹水,民眾才期待可望逐步擺脫淹水惡夢,港尾溝溪疏洪道下游出水口護岸竟嚴重崩塌,現場混凝土牆支離破碎,如豆腐渣般令人不堪目睹。

 民眾質疑偷工減料

 居民見連日來疏洪道旁多了很多怪手,愈看愈讓人起疑,前去探查驚見疏洪道護岸崩塌嚴重,質疑是施工單位偷工減料釀禍。

 全長3.8公里港尾溝溪疏洪道是地方爭取、經濟部水利署第六河川局發包監造,總工程費約新台幣10億1000萬元,將港尾溝溪分洪到二仁溪,但啟用19天就垮了,「這不是豆腐渣,什麼才是豆腐渣?」

 第六河川局解釋,歷時2年多施工的港尾溝溪疏洪道品質符合標準、絕無施工不良、偷工減料,崩塌主因是7日單日降下454毫米雨量,加上後續連日大雨,造成護岸3處約170公尺坍塌受損。

 六河局指豪雨釀災

 第六河川局副局長郭建宏指出,12日豪雨,發現疏洪道出口段下游護岸崩塌,初步懷疑可能是大雨沖刷地層流失,才會連一旁柏油路面也跟著崩裂,崩塌地點距離中山高仁德路段僅50公尺,擔心殃及高速公路,立即會同高公局勘察,初步確認安全無虞。

 郭建宏說,疏洪道工程是25年防洪標準,但雨一下動輒超標,工程是有極限的;他強調,疏洪道每秒分洪175噸水量,日前大雨排了250噸,超過原有負荷。

 目前除了緊急辦理護岸定樁等搶險作業,針對河道堵塞部分,已請怪手挖出大石頭,維持河道暢通,而部分設施功能受損除了保留現場影像,也委託技師公會辦理鑑定,並派員全線檢查,以了解損壞原因,確保民眾安全。

 快速修補約需3天

 郭建宏強調,這次台南多處淹水,但港尾溝疏洪道發揮功效,下游保安工業區及嘉南藥理大學一帶,以前常淹水一樓高,這次未傳淹水,顯示疏洪道確實發揮分洪功效。

 有民代抨擊搶修約需2500萬元、全面修復需好幾億,形同把納稅人的錢丟到疏洪道裡放水流;第六河川局強調,盡速修補約需3天,後續復建需等汛期過後,工期無法估算,經費也未確定。  http://money.chinatimes.com/news/news-content.aspx?id=20140816000374&cid=1210

學者:不能一沖就垮 檢討工法

2014年08月16日 04:10中國時報

/台南報導
 

「工程有極限沒錯,可以允許它淹,但絕不能垮!」土木工程博士、成功大學水利系教授詹錢登一針見血的指出,不論港尾溝溪疏洪道工程如何施作,但護岸因一場大雨被沖垮,就是不對!

詹錢登表示,未親眼目睹港尾溝溪護岸垮掉的情形,外界指責「豆腐渣工程」並不恰當。

 

詹錢登強調,一場雨就沖垮疏洪道護岸,他思考的第一件事是,當初建造的原先規畫、動線和工法到底是不是妥當?再者,他想問的是,水量是否超過原先設計所能承載的量?

他說,一旦雨量超過原來設計強度,加上工法配置不當,護岸堤腳可能禁不起大雨沖刷而垮掉,這種情況也不無可能。但施工時,就要預設水量水流超過標準,該如何因應?

「一旦被破壞後,會比沒做之前更慘!」他說,現在雨量常超過預期,因此,治水工程需有新思維,建造的設施可能會超過往昔運輸排放水量標準,但絕不表示允許蓋了一個護岸說垮就垮,尤其,被破壞了的地基或土壤,需花更多金錢、心力從頭做起,得不償失。

他說,發生問題有遠比追究責任更重要的事,就是從這個經驗中得到警惕、教訓,「相關單位一定要謹慎檢討工法,像這種一沖就垮一定存在缺失,可能根本不適合用水泥牆當護岸,或者護岸布置地點不妥,需另謀更好工法因應。

到場勘驗的台南市土木技師公會理事長鄭明昌也說,護岸排樁崩塌,初步看來與連日豪大雨、沖刷土壤導致結構不穩有很大關聯,但尚未進一步檢驗相關文件,不宜妄下定論。

http://www.chinatimes.com/newspapers/20140816000378-260106

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