2014年8月15日,台南市港尾溝溪疏洪道第六工區崩塌170公尺,由於這項耗資10億1000萬元的工程才啟用19天,興建,外界指其為「最貴的豆腐渣工程」。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3到7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1到3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 。
https://news.housefun.com.tw/news/article/12334375422.html
夭壽!10億工程19天就塌
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)
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)
http://money.chinatimes.com/news/news-content.aspx?id=20140816000374&cid=1210
https://www.chinatimes.com/newspapers/20140816000378-260106?chdtv
學者:不能一沖就垮 檢討工法
2014年08月16日 04:10中國時報
「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。
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?
https://www.chinatimes.com/newspapers/20140816000378-260106?chdtv
《工程、設計與人性》(To Engineer Is Human)
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