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• 橋梁水力
• 水動力學
• 洪水
• 風險評估
• 橋梁設計
• 水工結構

　　本書乃針對災害發生原因、重大災害統計、災因分析、相關案例防治方法、以及國內外相關案例與防治經驗，做一詳實之整理報告，期能提供對橋梁災害之防治技術、橋梁規劃設計與維護管理之建議。相關學術研究機構針對全颱各地有關風災及自然災害等，提齣許多的統計和分析的調查報告，對於災因的瞭解與災後的重建作齣具體的建議和貢獻。但縱觀目前相關報告，大多數隻針對特定的主題進行調查研究，極少對於各地的相關橋梁災害更進一步的探討，即包含橋梁水理、災害發生原因、破壞發生曆程與因應災變的各項檢討與改進方法，作齣一完整性、全麵性的相關災害調查。

作者簡介

林 呈

　　學曆：國立成功大學水利及海洋工程學研究所工學博士

　　經曆：
　　國立中興大學土木工程學係副教授
　　國立中興大學土木工程學係教授
　　香港大學機械工程學係客座研究
　　美國康乃爾大學土木環境工程學係客座研究

　　現職：國立中興大學土木工程學係教授

　　專長：橋梁沖刷水力學、海岸與港灣工程學、非綫性波動力學、實驗流體力學、雷射量測工學

好的，這是一本關於土壤力學與岩土工程的專著的詳細簡介： 《地基工程基礎與應用》 —— 深入解析復雜地質條件下的結構安全與設計優化 作者： 錢學峰, 王建國, 李明華 齣版社： 科學技術齣版社 ISBN： 978-7-5045-9876-5 定價： 188.00 元 內容概述 《地基工程基礎與應用》是一部集理論深度、實驗驗證與工程實踐指導於一體的岩土工程領域前沿著作。本書旨在係統梳理和闡述現代地基處理、基礎設計、邊坡穩定分析以及土體動力響應的最新理論與技術，特彆關注復雜地質條件（如軟土、膨脹土、岩溶地區）和極端環境（如地震、凍融循環）對工程結構可靠性的影響。 全書共分十章，結構嚴謹，邏輯清晰，從宏觀的土體本構關係到微觀的孔隙水壓力傳遞，再到宏觀的工程結構穩定性評估，構建瞭一個完整的岩土工程知識體係。本書不僅麵嚮土木工程、岩土工程專業的高年級本科生、研究生，更是廣大岩土工程師、結構設計師、工程地質勘察人員和科研工作者不可或缺的參考工具書。 核心章節與內容詳解 第一章：岩土工程勘察與場地評價 本章聚焦於現代工程勘察的理念革新與技術升級。詳細介紹瞭靜力觸探（CPT）、圓錐貫入試驗（CPTU）的參數解讀及其與室內土工試驗數據的關聯性。重點闡述瞭基於概率論的工程地質風險評估模型，強調從“定性描述”嚮“定量預測”的轉變。內容覆蓋瞭多源數據融閤（遙感、地球物理勘探與鑽探測試）在復雜場地精細化描述中的應用，為後續的基礎設計提供可靠的地質輸入。 第二章：土體本構關係與本構模型 這是全書的理論核心之一。本章深入探討瞭經典土體本構模型（如Mohr-Coulomb、Drucker-Prager）的適用邊界，並重點介紹瞭先進的彈塑性本構模型，如Hardin-Drnevich模型、Modified Cam-Clay (MCC) 模型及其在模擬固結、剪切過程中的優缺點。對高應力狀態下土體的應力-應變關係進行瞭細緻的數學推導和物理解釋，尤其關注瞭應力路徑對土體剪脹性與應變軟化行為的影響。 第三章：固結與沉降分析 係統闡述瞭Terzaghi一維固結理論的局限性，並引入瞭 Schofield-Barden 改進的固結模型，用以描述超固結土和正常固結土的差異固結行為。本章提供瞭二維/三維瞬態固結分析的有限元方法基礎，並結閤實際工程案例，演示瞭如何精確預測復雜荷載組閤下，結構長期沉降的速率與最終值。針對軟土地基，詳細介紹瞭真空預壓、CFG樁等加固方法的沉降控製機理。 第四章：擋土結構與支護工程 本章全麵覆蓋瞭各類擋土結構的設計與穩定性分析。對剛性擋土牆（重力式、懸臂式）的極限平衡法進行瞭復習，隨後重點闡述瞭柔性支護係統（如錨杆、土釘牆）的設計規範與施工控製。尤其深入探討瞭地下連續牆在深基坑工程中的止水與承載耦閤效應，並引入瞭“土壓力與牆體位移反饋”的分析方法，以指導優化支護體係的剛度配置。 第五章：淺基礎與深基礎設計 本章提供瞭基於極限承載力理論和允許地基承載力法的綜閤設計流程。對淺基礎的承載力係數進行瞭修正，考慮瞭偏心、傾斜荷載對破壞模式的影響。在深基礎部分，詳細分析瞭樁的竪嚮承載力（樁端阻力與側壁摩擦力）的測試與評估方法，強調瞭樁-土共同作用的非綫性效應。對大直徑嵌岩樁的施工質量控製與極限承載力驗算提供瞭最新的行業指導。 第六章：邊坡穩定性分析與動態評估 本章是工程安全的關鍵章節。首先迴顧瞭極限平衡法（如Bishop法、Spencer法）在靜態邊坡穩定性分析中的應用，並討論瞭如何通過引入閤理的土體強度參數來剋服其對三維效應的忽略。隨後，本章引入瞭非圓弧滑動麵的分析，並擴展至考慮地下水變化、風荷載和凍融作用下的邊坡可靠性分析。特彆針對高陡邊坡，提供瞭加固措施（如錨固、排水、掛網）的選型與設計參數。 第七章：土體動力響應與抗震設計 鑒於地震對基礎設施的巨大威脅，本章著重講解瞭土體的動力特性。內容包括土體剪切波速的測試、場地土液化潛能的評估（基於CSPT和SPT數據），以及土體在循環荷載作用下的動力本構行為。詳細闡述瞭抗震設計中場地效應的分析方法，如非綫性動力反應分析（Time-History Analysis）在評估結構-地基耦閤反應中的應用，確保結構在罕遇地震下的安全冗餘。 第八章：地基處理與加固技術 本章聚焦於工程實踐中對低承載力地基的性能提升。係統對比瞭物理改良法（如換填、振衝）和化學/生物改良法（如水泥攪拌樁、微生物誘導方解石沉澱MICP）。重點介紹瞭真空預壓聯閤堆載的方法，並提供瞭詳細的施工過程監測指標和驗收標準，確保加固效果的均勻性和持久性。 第九章：特殊土體的行為與控製 本章針對工程中常見的特殊土體類型進行瞭專門分析。詳細介紹瞭軟土（高孔隙比、低強度）的流變特性與長期穩定性問題；膨脹土（如黃土、黑粘土）的脹縮機理、差異沉降控製技術；以及岩溶（喀斯特）地區樁基處理中的風險預防與灌漿加固工藝。強調針對不同土性特徵，必須采用定製化的設計與施工方案。 第十章：地基工程的數值模擬與工程案例 本章引導讀者從理論走嚮高級應用。詳細介紹瞭非綫性有限元方法（FEM）在復雜岩土工程問題求解中的步驟、網格劃分策略和邊界條件設置。通過多個具有代錶性的復雜工程案例（如超高層建築深基坑、跨江大橋橋墩基礎、復雜斷裂帶的隧道工程），展示瞭如何利用專業軟件（如ABAQUS, PLAXIS）進行精確的工程模擬、結果反演與設計優化。 本書特色 1. 理論與實踐的緊密結閤： 本書的每一理論推導後都附有工程算例或實際應用剖析，避免瞭純理論的空泛，確保瞭知識的可操作性。 2. 關注前沿與挑戰： 重點涵蓋瞭近年來岩土工程領域關注的焦點，如低頻振動對地基的影響、極端氣候下的土體穩定性等。 3. 數據驅動的決策： 強調勘察數據在設計中的核心地位，提供瞭先進的參數解讀和不確定性分析方法。 4. 結構化敘事： 章節之間層層遞進，從微觀土體到宏觀結構，使讀者能夠構建完整的岩土工程思維鏈條。 適用對象 土木工程、岩土工程、結構工程專業本科高年級及研究生。 注冊土木工程師（岩土）備考人員。 勘察、設計、施工、監理單位的岩土工程師和技術人員。 獲取方式： 本書已在全國各大新華書店及專業教材發行平颱同步發售。 索取樣章或勘誤反饋，請聯係齣版社編輯部。

PART 1

第一章 前言1-1
1-1 動機與目的1-2
1-2 課題探討1-3

第二章 橋梁水理概述2-1
2-1 橋梁於河道中設立墩基之影響2-2
2-2 河川明渠水力特性概述2-3
2-3 水躍與跌水現象2-12
2-4 橋梁上下遊之水麵剖綫2-37
2-5 跨河橋梁之設計流量2-42
2-6 橋址處水位壅昇之計算方法2-44
2-7 常用水理數值模式簡介2-56
2-8 新型(或多重)橋梁水力災害2-59

PART 2

第三章 洪水沖刷災害3-1
3-1 一般沖刷3-2
3-2 局部沖刷3-8
3-3 束縮沖刷3-38
3-4 跌水或水躍沖刷3-46
3-5 嚮源侵蝕3-62
3-6 側嚮侵蝕3-74
3-7 流石與流木之撞擊、磨損3-90
3-8 彎道沖刷3-95
3-9 水流攻角效應3-108
3-10 砂石開採 3-116
3-11 填縫料流失3-120
3-12 軟岩風化沖蝕3-139

第四章 高水位已達橋梁上構之淹沒災害4-1
4-1 高水位已達橋梁上構、然尚未完全淹沒(即部分淹沒) 4-3
4-2 部份淹沒條件下壓力流(pressure flow)之沖刷深度4-15
4-3 高水位完全淹沒橋梁上構4-18
4-4 完全淹沒條件下壓力流之沖刷深度4-24

第五章 土石流之災害5-1
5-1 浮托淤埋5-5
5-2 漫流改道5-7
5-3 沖刷5-9
5-4 撞擊磨損5-10
5-5 堵塞5-16
5-6 過彎沖毀5-20
5-7 挑流束縮5-22

第六章 漂流木掛淤之災害6-1
6-1 影響漂流木掛淤之機製6-2
6-2 漂流木隨洪水掛淤橋墩6-5
6-3 漂流木隨洪水掛淤橋麵版6-7
6-4 漂流木隨洪水或堰塞湖潰決後之湧波撞擊橋梁6-8
6-5 漂流木掛淤對橋梁力學機製與沖刷特性之影響6-9

第七章 堰塞湖潰決之災害7-1
7-1 堰塞湖概述7-2
7-2 橋梁位於堰塞湖土石壩體上遊7-10
7-3 橋梁位於堰塞湖土石壩體處 7-11
7-4 橋梁位於堰塞湖土石壩體下遊7-12
7-5 河道上遊之橋梁等跨河構造物因漂流物等影響，形成之類似小型堰塞湖之壅水現象7-17

PART 3

第八章 民國89 年高屏溪高屏大橋碧利斯颱洪沖刷災害8-1
8-1 高屏溪流域概述8-2
8-2 橋址河段河川基本資料8-5
8-3 橋梁相關基本資料8-5
8-4 曆年災害過程(I):民國83 年 ~ 84 年8-9
8-5 曆年災害過程(II):民國85 年賀伯颱洪8-16
8-6 民國87 年 ~ 89 年8 月碧利斯颱洪之災害情形與成因探討8-24

第九章 民國97 年大甲溪後豐大橋辛樂剋颱洪沖刷災害9-1
9-1 橋址河段河川基本資料9-2
9-2 橋梁相關基本資料9-6
9-3 曆年災害過程(I):民國85 年~ 93 年9-8
9-4 曆年災害過程(II):民國94 年~ 96 年9-17
9-5 辛樂剋颱洪災害情形與成因探討9-29

第十章 民國97 年 ~ 98 年旗山溪甲仙大橋辛樂剋颱洪沖刷災害與莫拉剋颱洪多重災害10-1
10-1 橋址河段河川基本資料10-2
10-2 橋梁相關基本資料10-3
10-3 曆年災害過程(I):民國85 年~ 92 年10-6
10-4 曆年災害過程(II):民國93 年~ 96 年10-14
10-5 辛樂剋颱洪災害情形與成因探討10-22
10-6 莫拉剋颱洪災害情形與成因探討10-28

第十一章 民國98 年旗山溪第十四號橋及第十二號橋莫拉剋颱洪多重災害 11-1
11-1 橋址河段河川基本資料 11-2
11-2 橋梁相關基本資料 11-2
11-3 第十四號橋災害情形與成因探討 11-6
11-4 第十二號橋災害情形與成因探討 11-15

第十二章 民國98 年旗山溪旗尾橋及新旗尾橋莫拉剋颱洪多重災害12-1
12-1 橋址河段河川基本資料12-2
12-2 橋梁相關基本資料12-2
12-3 旗尾橋災害情形與成因探討12-6
12-4 新旗尾橋災害情形與成因探討12-25

第十三章 民國98 年荖濃溪撒拉阿塢橋莫拉剋颱洪多重災害13-1
13-1 橋址河段河川基本資料13-2
13-2 橋梁相關基本資料13-3
13-3 災害情形與成因探討13-5

第十四章 民國98 年荖濃溪新發大橋莫拉剋颱洪多重災害14-1
14-1 橋址河段河川基本資料14-2
14-2 橋梁相關基本資料14-4
14-3 災害情形與成因探討14-6
14-4 災後復建情形14-23

第十五章 民國98 年高屏溪下淡水溪鐵路橋莫拉剋颱洪沖刷災害15-1
15-1 橋址河段河川基本資料15-2
15-2 橋梁相關基本資料15-5
15-3 曆年災害過程(I):民國82 ~ 94 年15-7
15-4 曆年災害過程(II):民國95 ~ 96 年15-19
15-5 莫拉剋颱洪災害情形與成因探討15-33

第十六章 民國98 年高屏溪雙園大橋莫拉剋颱洪多重災害16-1
16-1 橋址河段河川基本資料16-2
16-2 橋梁相關基本資料16-2
16-3 災害情形與成因探討16-6

PART 4

第十七章 橋梁規劃設計與維護管理之建議17-1
17-1 水理及河相變遷對橋梁設計與維護管理之注意事項17-2
17-2 下降型河川對橋梁設計與維護管理之注意事項17-8
17-3 堆積型河川對橋梁設計與維護管理之注意事項17-12
17-4 感潮河段對橋梁設計與維護管理之注意事項17-17
17-5 位處軟弱岩層地質之橋梁設計考量事項17-23
17-6 橋梁及保護工防撞設施與維護管理之注意事項17-24

參考文獻  R-1

推薦序

　　鑑於天然災害的無法避免，而且人類所知的學理與經驗甚為有限，若能針對目前或曆年來已發生、乃至於未來可能發生的重大災害，進行詳實的調查，並進行係統化的歸納分析與記錄，重視災害經驗的汲取與傳承，既可據以增進橋梁工程設計的信心與改善防災的能力，同時亦可建立一套防災減災的資料庫係統。

评分☆☆☆☆☆

最近偶然翻到瞭一本名為《橋梁水力災害學》的書，雖說我對其中的專業術語並不完全理解，但封麵上那張描繪著滔天洪水衝擊橋梁的震撼插畫，以及書名本身所帶有的那種潛在的危險感，瞬間就吸引瞭我。我本身對那些宏偉的工程奇跡一直充滿好奇，但似乎很少有人會去深入探討它們在極端自然力量麵前所麵臨的脆弱性。這本書，似乎就是填補瞭我這方麵的空白。想象一下，那些橫跨江河湖海的宏偉橋梁，它們承載著我們現代交通的命脈，然而，當雨季來臨，洪水咆哮，那股巨大的力量足以吞噬一切。這本書，是不是就在用科學的語言，為我們揭示這種力量與工程之間的博弈？是不是會講述一些曆史上因為水力災害而損毀的橋梁故事？我甚至可以想象，書中可能會通過大量的圖示和案例分析，來解釋洪水是如何影響橋梁的，比如衝刷橋墩、産生渦流、甚至引發橋梁的整體垮塌。對於一個普通讀者來說，這不僅僅是關於橋梁的知識，更像是一場關於人類智慧與自然偉力之間較量的生動課堂。我期待著，通過閱讀這本書，能夠更深刻地理解那些我們習以為常的建築，背後隱藏著的關於安全、關於風險、關於工程智慧的考量。它是不是也可能包含一些關於如何預防和應對這些災害的策略？這些都是我非常感興趣的方麵，希望這本書能給我帶來一些啓發和震撼。

评分☆☆☆☆☆

這本書《橋梁水力災害學》的書名，讓我聯想到那些在風雨飄搖中屹立不倒的英雄，以及那些在不可抗拒的力量麵前黯然失色的瞬間。作為一個對工程奇跡充滿敬畏，但又深知自然偉力的普通人，我對這本書充滿瞭期待。我猜想，它會是一本用嚴謹的科學語言，講述“脆弱”與“堅韌”之間關係的著作。我期待在書中看到，那些宏偉的橋梁是如何在設計之初，就考慮到瞭各種極端的水文條件。比如，書中是否會詳細闡述不同地域、不同河流的水文特性，以及這些特性如何影響洪水災害的強度和頻率？我很好奇，書中是否會通過大量的案例分析，來展示洪水作用於橋梁的各種復雜機製，例如，當河床淤積導緻水位升高，洪水衝擊橋梁的力道會有何變化？又或者，當洪水攜帶大量漂浮物，對橋梁結構又會産生怎樣的附加破壞？我甚至想象，書中可能會深入探討一些關於水力學和結構力學的前沿理論，來解釋洪水是如何影響橋梁的動力學行為，以及可能引發的共振效應，導緻橋梁整體失穩。對於我這樣的非專業讀者，這本圖書的價值，或許在於它能夠將那些抽象的科學原理，轉化為生動的案例和直觀的圖示，讓我們能夠更深刻地理解，那些連接世界的橋梁，背後所蘊含的精妙設計和對風險的極緻考量。它是否也會涉及一些關於防洪減災的策略和技術？這對我來說，將是極具價值的信息。

评分☆☆☆☆☆

拿到《橋梁水力災害學》這本書，我首先被它嚴謹的排版和厚重的質感所吸引。雖然我並非土木工程領域的專業人士，但“水力災害”這個詞匯本身就充滿瞭令人警惕的意味。我一直對自然界的力量懷有敬畏之心，特彆是那些洶湧的河流和突如其來的洪峰，它們仿佛是大地深處沉睡的巨獸，一旦蘇醒，便能展現齣令人難以置信的破壞力。而橋梁，作為連接兩岸、橫跨水域的生命綫，無疑是這種力量最直接的衝擊對象。這本書，是否就是一本關於這種“對抗”的百科全書？我腦海中不禁浮現齣一些經典影視作品中，洪水咆哮著湧來，將一座座宏偉的建築瞬間摧毀的場景。這本書，是否會從科學的角度，細緻入微地剖析洪水作用於橋梁的各種力學原理？比如，水流的衝刷力是如何一點點侵蝕橋墩的基礎，又或者，當河道淤積、水位暴漲時，洪水會對橋梁結構産生怎樣的附加壓力。我很好奇，書中是否會引用大量的曆史案例，來佐證這些理論的真實性和緊迫性？那些曾經輝煌一時的橋梁，最終為何會屈服於自然的偉力？書中是否也會探討一些現代工程在設計和建造過程中，是如何預估和抵禦這些潛在災害的？比如，如何選擇閤適的橋梁類型、如何加固橋墩、如何設置泄洪設施等等。這本書，不僅僅是關於橋梁的技術，更像是在講述一場關於安全與生存的無聲較量，一場人類智慧與自然法則之間的永恒對話。

评分☆☆☆☆☆

老實說，我拿起《橋梁水力災害學》這本書，更多的是齣於一種“反嚮好奇”。我們平時看到的，都是橋梁的壯麗和穩固，它們似乎是人類徵服自然、連接世界的象徵。但“災害”這個詞，總是帶著一絲不安。我開始思考，那些看上去堅不可摧的橋梁，在麵對滔天洪水時，究竟能有多大的承受能力？書中是不是就像一位經驗豐富的工程師，帶著我們去“探險”，去揭示那些隱藏在平凡之下的危機？我設想，這本書會通過大量精密的圖錶和計算公式，來展示洪水對橋梁産生的各種衝擊力，比如流速、壓力、甚至可能引發的共振效應。我猜測，它還會詳細介紹不同類型橋梁在麵對水力災害時的脆弱點，比如拱橋、梁橋、懸索橋，它們各自有哪些獨特的“弱點”？書中會不會包含一些案例研究，講述那些因水力災害而遭受重創甚至毀滅的橋梁，分析它們失敗的原因，以及從中學到的教訓？這對我來說，不僅僅是枯燥的理論，更像是一次對工程安全極限的探索。我很好奇，書中是否也會涉及一些水文地質的知識，來解釋洪水是如何形成的，以及地理環境如何影響災害的發生？它是不是也會探討一些預防性的措施，比如加固橋墩、疏浚河道、建立預警係統等？這本書，在我看來，是對工程設計中“安全第一”理念的最好詮釋，也是對我們如何在挑戰自然的同時，最大限度保障自身安全的一種深刻反思。

评分☆☆☆☆☆

讀到《橋梁水力災害學》這個名字，我腦海中立刻浮現齣那種驚心動魄的畫麵：暴雨傾盆，江河咆哮，平日裏靜臥兩岸的橋梁，仿佛置身於洶湧的洪流之中，麵臨著前所未有的考驗。這本書，對我而言，不僅僅是關於橋梁的工程學知識，更像是一部關於人類智慧與自然偉力之間，一場永恒博弈的史詩。我好奇，書中是否會深入解析洪水作用於橋梁的各種復雜物理過程？比如，流水的衝刷力是如何一點點侵蝕橋墩的基礎，又或者，當河道變形、洪水加劇時，巨大的動水壓力會對橋梁結構造成怎樣的威脅。我期待書中能通過大量的實測數據和模擬分析，來揭示洪水災害對不同類型橋梁（如梁橋、拱橋、斜拉橋）所産生的獨特影響，以及它們各自的薄弱環節。我甚至可以想象，書中可能會引用一些曆史上著名的橋梁垮塌案例，從科學的角度深入剖析其成因，並從中提煉齣寶貴的經驗教訓。這對於我們理解工程設計的極限，以及認識到自然災害的不可預測性，具有重要意義。它是否也會探討一些關於橋梁防洪加固、水文監測以及災害預警的新技術和新方法？對我來說，這本書的意義，可能在於它能夠讓我們更深刻地認識到，那些連接世界的橋梁，背後所付齣的巨大努力，以及在追求安全與穩固的道路上，人類所經曆的不斷探索與進步。