草稿:擋土牆排水器

擋土牆結構擋土是邊坡穩定常用的方法，在山坡地上使用擋土牆，可以發揮坡趾加重(俗稱壓腳)的穩定作用以防治坡地坍方。擋土牆若排水孔設計不良，造成坡面無法順利排水，將可能造成嚴重災害。由於現今擋土牆之排水設置並無十分詳明的規範可遵循，以往多憑藉設計者之經驗進行設計；在相關文獻也未清楚指出何種排水方法能夠安全無虞的迅速排出水份，有效地減低側向水壓力。

   以往各工程設計單位，於設計規劃擋土牆之強度時，除考慮背填土壤之主被動土壓力(或包含地震的動態主被動土壓力)之外，一定也將背填土的水壓力一併考慮計算總側向壓力。惟考慮水壓力時，往往多半是考慮擋土牆後的地下水壓力。但實際上，若擋土牆的排水孔是排水通暢未被異物堵塞的情況下，其實是不會發生地下水的側向壓力，因為早已被排水孔所吸收並排出擋土牆外。而真正產生背填土水壓的來源，反倒是傾盆大雨來襲時，其滲入背填土內之雨水。    
   擋土牆排水器原始的需求，就是擋土牆排水孔在砌製擋土牆完成回填背填土之前，塞置排水器於排水孔內，為讓背填土內之入滲水，暴雨來時快速地將過多的入滲水排出牆體。並且在排出入滲水的過程中，如何將入滲水排出牆體時，保留住背填土的土壤，而不至因入滲水的排出而被不斷被挾帶出牆體，造成被填土被”淘空”之情形發生，此即為擋土牆排水器最重要的功能與使命。
   早期，擋土牆排水器未問世之前，工程師往往只能設計以紗布包裹礫石之方式，塞入擋土牆排水孔內，作為基本的過濾排水機制。其設計理念完全符合”排水(不堵塞)”、”保土(不淘空)”的基本要求。但於現場施作時，卻因如何”固定”而令工程師們困擾不已。隨後，即有廠商自行設計研發,開模製作。以塑膠射出成型，或以塑膠麻袋針織之方式投入生產，便如雨後春筍般，百家爭鳴。各種形式樣式，相繼產出不勝枚舉。但其中若非發生難以固定(造成傾倒、脫落)的問題，就是產生阻塞堵死，無法持續排水的問題而良莠不齊，深深影響了完工後擋土牆的排水效能及品質。

   於是運用擋土牆排水器之試驗報告(源自成功大學水工試驗所102年3月22日測試驗證報告)，來分析擋土牆分別在牆背有鋪設與未鋪設級配塊石濾層之情況下，半球型排水器與舊式片狀排水器不同的排水效能，歸納出在不同背填濾層的狀況下，分析所呈現的數據，提供工程師在擋土牆排水設計之參考。

   試驗結論：

1.為及時將暴雨入滲擋土牆背後之雨水排出，擋土牆背填土區須另行鋪置級配塊石(碎石礫料)，作為透水層協助背填土排水。排水器周圍鋪設級配塊石時，其排渾水量較未鋪設塊石級配時，高達8倍以上。 2.由測試數據驗證結果得知，舊式片狀排水器於周圍未鋪設級配塊石時，其排渾水量百分比達7.09%，而排出砂量百分比更高達61.54%。而於周圍鋪設級配塊石時，其排渾水量百分比達51.75%，而排出砂量百分比達12.88%。相較於半球型排水器，其排出砂量百分比均因其排渾水量百分比增多而遽增。 3.另由分析測試數據驗證結果得知，半球型排水器於周圍未鋪設級配塊石時，其排渾水量百分比達6.36%，而排出砂量百分比僅達22.86%。而於周圍鋪設級配塊石時，其排渾水量百分比達45.24%，排出砂量百分比更僅有2.81%。

   從實驗中得知，半球型排水器（球體內含塑膠濾石）不但排渾水量及排出砂量百分比均較舊式片狀排水器為低之外，更觀察出於周圍鋪設級配塊石時，舊式片狀排水器的排出砂量百分比(12.88%)，高於半球型排水器的排出砂量百分比(2.81%)達4.58倍之多。並且，從試驗數據中觀察出，不論在有無鋪設級配塊石時，半球型排水器所得之排出砂量皆為0.8公斤，不若片狀排水器從無鋪設級配塊石時的2.4公斤，到有鋪設級配塊石時，增加到4.2公斤。更證明半球型排水器（球體內含塑膠濾石）其「排砂量」均相對較少，而且有著”不淘空”背填砂土之特性。