作者

張吉佐

摘要

「地工技術」又「誤點」了，任何的說辭都是多餘的，在此除了向親愛的讀者致十二萬分的歉意外，我們僅以惶恐的心情，秉承本雜誌一貴的水準刊出本期最熱門專輯「地工技術與電腦」。對於出刊「誤點」的缺失，我們正力謀改進中。
目前電腦在科技的應用上已幾乎無所不在、無所不能。借助於電腦的使用，許多大地工程上原本需要採用人力的工作可配合電子儀器及機械改為自動化的操作系統，同時並可進行資料分析與處理。但是，電腦究竟不是人腦，李建中博士以及魏大寧先生在他們「自動化資料擷取系統在大地工程上之應用」一文中，除了討論其基本構成、功能及應用等技術層面外，文後曾語重心長的提醒讀者，必頭對電腦硬體進行經常性的維護，否則硬體發生故障，再高明的自動裝置也終歸枉然。地質調查是大部分大地工程的首要工作，但地質資料的收集與處理均費時費力，本期中潘國樑博士，李錫堤博士以及周穎尉先生等人提供了數種電腦在工程地質上之應用，因限於篇幅，無法將程式刊出，有興趣的讀者不妨直接與上述三位原作者聯絡。另外二篇力作討論電腦在沉陷量之分析等均為作者寶貴之研究心得。除了以上專輯之主題內容外，這一期中，我們採納讀者的建議，插刊了專輯內容以外，但仍屬大地工程中諸如預力混凝土樁、拌合樁以及隧道施工中監測系統之分析等實務問題，以增加可讀性。希望對讀者有所助益。
我們下一期的專輯主題是「貫入試驗及其應用」。雜誌內容大部份已準備就緒，但我們仍按住例需要更多讀者的迴響，因此本社預計在十月四日舉辦「貫入試驗及其應用」座談會，希望讀者踴躍參加，並提出你們的工作經驗以及任何有關貫入試驗之疑難雜症，互相切磋研討。我們將把座談會的討論內容刊登在下一期雜誌中儘快在十一月底前寄送到讀者手中。
我們一再的強調「地工技術」雜誌是屬於大地工程從業人員的天地，任何建設性的批評與建議，我們永遠虛心接受。這一期中我們很感謝台灣區國道高速公路局局長方恩緒先生在贈言中所給予我們的嘉獎與鼓勵。希望在廣大讀者與本刊同仁互勵互勉中，使本雜誌在明年（七十六年）度的內容更為充實與學富。

作者

方恩緒

摘要

筆者承地工技街雜誌發行人歐晉德博士之邀，寫贈言一篇，深感榮幸。地工技術雜誌自七十二年一月創刊迄今，已將滿四個年頭，每三個月出版一期，每期有不同主題，標明於封面，便讀者查閱，每期登出文章，有理論，有應用，文句簡明，插圖工整，印製精美，實為國內不可多得之高品質學術刊物。此外，地工技術雜誌社在過去三年多召開了十一次有關大地工程之技術座談會，邀請有關專家，包括來自國外學者，共同研討專題，交換經驗，藉以提升技術領域，另一方面又將該項會議精要，在地工技術雜誌上登出，亦使讀者，獲知寶貴知識，此種熱誠，更使人欽佩。
地工技術雜誌是國內唯一專門以「大地工程」為主之科技刊物，關於大地工程Geotechnical Engineering之定義，筆者抄錄莫若楫博士在中國土木水利工程學會66年4月舉辦土壤基礎工程研討會論文專集中的解釋如下：大地工程Geotechnical Engineering是近年來在世界各國所通用的一個名辭，在以往凡屬於土壤、岩石或基礎有關的工程常被稱為基礎工程，其含義較窄，近年來因土壤及岩石力學之發展，同時工程師對工程地質及土壤之物理與化學性能對工程性能之關聯有進一步的了解，這類學識現廣泛稱為Geotechnical Engineering0。
就字面而言，這是和地面及地下沉積物（Doposit）有關的工程，現暫譯為大地工程。

英文篇名

THE APPLICATION OF AUTOMATIC DATA ACQUISTION SYSTEM IN GEOTECHNOCAL ENGINEERING

作者

李建中、魏大寧

摘要

大地工程中利用儀器觀測土壤及岩石變量的機會已日趨普遍。早期在土壤力學或岩石力學試驗室中之應力與應變量測完全依靠測微計（Dial Gage），而測微計之讀數完全有賴目視觀察。近十年來在大地工程施工中無論是深開挖、邊坡穩定以及隧道施工均已廣泛採用安全監測儀器，而此儀器之讀數亦常採用人力。最近由於微電腦之日漸普及及電子儀器之迅速進步，已有愈來愈多上述之量度或監測系統改自動化資料擷取系統進行讀數，記錄甚至於資料處理作業。本文擬對自動化資料擷取系統之基本構成、功能及應用作一簡介。

英文摘要

Automatic Data Acquisition is increasing its popularity in laboratory and field instrumentation program to save man-power and to up-grade data quality. A general description about the major components in these systems is presented. The functions of such systems are also discussed. It was concluded that Automatic Data Acquisition System must be used with caution or else it would make the instrumentation program more trouble than help.

英文篇名

THE APPLICATION OF COMPUTER IN ENGINEERING GEOLOGY

作者

潘國樑、周穎蔚

摘要

工程地質，主要是「利用地質學的資料和實驗經驗，來協助工程人員解決有關的問題」（Krynine and Judd，1957）。同時，「工程地質並不是地質學的一個部份，它是把地質學所有各部門的知識，應用在實際的工程問題上」，所以，舉凡地形學、地層學、構造地質學、岩石學等，對工程上都有用處。然而工程地質之不同於地質學的，在於其研究的範圍及用途。為了工程上的要求，工程地質必須要有精確的調查、科學化的分析及肯定的結論。這和地質學較偏重整體的理論是不同的。
工程地質人員在進行地面地質調查時，產生了許多資料。包括地形的變化、岩性及地層的改變、岩層的走向、傾角及厚度、斷層或節理等構造。而在從事地下地質探查時，又需由鑽探採樣的結果，進行試驗及分析。同時，研究的結果多半都是以地質圖、地質剖面圖、試驗之分析統計圖等顯示出來，以供進一步的研判與解釋。
因此，工程地質的資料有三項特性：（1）龐大的資料量，（2）需經繁瑣的運算，（3）特殊的圖形輸出顯示。這和其他工程上，要求較少的輸入資料、精密的計算和簡易的輸出，形成強烈的對比。面對處理具此特性的資料，使用電腦來作工具是必然的途徑。而電腦的快速處理計算、大的記憶儲存容量、靈活的輸入輸出控制能力，足可擔任此項工作。此外，由於處理所產生的誤差大幅降低，相對的可增加研判及解釋的準確性（Shier，1984）。

英文摘要

An increasing number of engineering geologists appreciate that computer is very useful for handling vast volume of geologic data which are needed in exploration work and site investigations. In general geologic analysis and interpretation involved trivial calculations and tedious map display. These tasks can be accomplished much faster and less errors by computer.
The application of computer in engineering geology mainly includes statistical analysis of geologic data, contouring, map and cross-section displays, slope stability analysis, and the rest. The presentation discuss three computer programs which are very useful and successful in our daily work concerning engineering geology. They are programs for stereographic projections for the analysis of discontinuities, display of the results of soil/rock mechanics tests, and map display of landslide susceptibility analysis.

英文篇名

THE APPLICATION OF COMPUTER IN JOINT ANALYSIS

作者

李鍚堤

摘要

節理位態之統計分析是一般岩盤工程地質研究不可或缺的一種工作項目。其目的有三：（1）找出節理組數，（2）找出各護理組之代表性位態，及（3）找出各組節理之分數情形，以提供工程規劃與設計之用。
早期的節理密度分析及等密線圖的繪製多以人工為之，不但耗費時間，且有許多限制，不能做得精確。近二十年來，由於電腦的啟用許多人工做不到的問題才漸漸地被解決。茲將節理統計分析原理及電腦應用之近況分別介紹如後：

英文摘要

The prinicples of joint analysis and the associated computer application are introduced. Four major topics are emphasized in the paper: 1）counting pole density on a referrence sphere, 2）using continuous weighting functions in pole counting, 3）grouping of joint sets and plotting the corresponding center coordinates, and 4）using parametric statistics in addition to the traditional nonparametric one.
To demonstrate the procedures of the current computer approaches, a case study on the joint analysis in the Lutzutan area was presented.

英文篇名

THE APPLICATION OF COMPUTER TO SETTLEMENT ANALYSIS

作者

林炳森、陳建旭

摘要

沈陷於土木工程界一直是被關心的問題之一，例如：比薩斜塔之不均勻沈陷便是最有名之例子。沈陷現象一直到Terzaghi才能闡釋；在1936年Casagrande利用壓密試驗之數據，發展出一套決定預壓密壓力之圖解法。本文是以試驗室內壓密試驗量得之資料，利用數學理論與繪圖技巧，據以決定預壓密壓力，以供設計者計算沈陷量之參考。
本文介紹三種求取沈陷量之方法，其中第一種與第二種方法是以Casagrande（1936）之作圖法為藍本，除於分析最大曲率（Maximum Curvature）之點位有所不同外，沈陷量之計算則相同。第三種方法是從材料力學之觀點出發，以單向度壓密或三軸試驗或現場壓縮儀（Compressometer）試驗之數據，求取地層之變形模數（Deformation Modulus），供作沈陷分析之參數。
第一種方法與第二種方法適用於一般黏土層，但不適合砂層與岩層；第三種方法則適合一般地層之沈陷量分析。

英文摘要

A computerized, mathematical algorithm in analyzing the stress-strain properties of standard consolidation test is presented. This algorithm is an automation of manual graphical procedures currently used in engineering practice to obtain stress-strain deformation in settlement analysis. Based on the Casagrande construction method, the determination of the preconsolidation stress and the compressibitity coefficient of compression can be represented by the first and record approach analytically and graphically. The third approach viewed on the material mechanics is presented to analyse the settlement by considering the deformation modulus of strata, which is obtained from one dimensional consolidation test or triaxial compression test, or in-situ compressometer test.

英文篇名

VECTOR ANALYSIS AND COMPUTER APPLICATION TO ROCK SLOPE STABILITY

作者

張文城、翁作新

摘要

岩體內弱面之存在常為導致岩石邊坡滑動而破壞之主要因素。一般而言，其破壞形式可分為平面破壞（圖一），楔形破壞（圖二），圓弧形破壞（圖三）及翻倒破壞（圖四）四種。平面破壞及楔形破壞較常發生於有顯著節理面而岩塊完整之岩石邊坡，至於圓弧形破壞及翻倒破壞則主要發生於節理發達，風化嚴重而岩石甚為破碎之邊坡。
當工程面對上述之各種地質缺陷時，基於安全之考慮，須進行邊坡之穩定分析，對於圓弧形破壞而言，一般可用土壤邊坡之分析方法求解，至於其他三種破壞形式，一般常用之方法有：向量法、立體投影法及最近發展綜合之兩種方法之岩塊理論（Block Theory），由於近年來電腦之廣為應用，上述之各種方法皆朝向與電腦結合而發展，以期更具實用性及廣泛性，本文之主要目的便是以向量的觀點對於楔形破壞之岩石邊坡進行穩定分析，並輔以BASIC之電腦程式，以期使該項分析工作邁向精準、快速之境界。

英文摘要

The stability of wedge failure of a rock slope with only two slip planes determined by the vector analysis was discussed in details. A computer program with BASIC language was also developed in order to obtain the accurate results readily. For the wedge failure porblems with three or more slip planes, the analytical procedures can be treated similarly to those for the two slip planes situation.

英文篇名

A CASE EXAMPLE OF STRESS ANALYSIS FOR PRESTRESSED CONCRETE PILES DURING DRIVING

作者

陳斗生

摘要

本文報導一個相當罕有的案例：在預力混凝土（PC）樁之施工，通常僅知道會在樁內引起相當高的張力，導致PC樁之破壞，但到底張力有多大，在本案例中使用了幾乎到目前為止State-of-the-Art的幾種電腦程式－－包括WEAP、PDA、SWEAP、CAPWAP及SPASM等，針對打樁時可能遭遇到的各種情況－包括打樁機的性能，襯墊（Cushion）的厚度，基樁的彎曲，樁頭的離位，打擊之偏心等之影響加以分析，得以對各程式的優缺點，所獲得的數據與實際觀察到的破壞模式加以比較，相信由此案例，可使讀者對PC樁施工前後的分析，可作較客觀的評估而不執著於某一電腦程式，奉為槃臬。
PC樁之分析及施工，與其他基樁不同，其設計與施工機械之選擇，更須恰如其份，才能達到最佳經濟效益之成果。因此在較重大工程，一般在大規模施工前都有指示樁之安裝（Indicator Pile Installation）之步驟，以便鑑定使用之機械及附件是否效果良好，檢驗施工前分析所訂之施工準則（Installation Criteria）──包括樁長、打擊數、終止打擊之規定（Refusal Criteria）等之是否適當而必要時可加以修正，以及基樁是否遭受破壞之檢驗等。經驗證明，此一步驟及少數之儀器觀測如使用PDA，確實可避免樁基礎之失敗及許多不必要的爭執致業主遭受不該有的延誤與損失。
本案例報導美洲一港埠工程所使用之數百支PC樁於大部分基樁施工後發現樁體斷裂、剝落。幾使業主、營造商陷入長期爭訟而延誤工期，幸賴顧問公司之分析、仲裁使雙方和解，但由此案例亦可獲得一寶貴的經驗：即PC樁之分析法各有其限制，施工機械及附件之選用、施工準則之制定與修正以及審慎之施工與督導皆可直接影響工程之成敗。

英文摘要

It was noted that high tensile stresses could be induced in prestressed concrete piles during driving. In this presentation a case example of the investigation includes an examination of damaged piles, comparison of observed tensile cracks, spoiling with that state-of-the-art computer analysis programs-WEAP, CAPWAP and SPASM, and field PDA tests. Results indicated that high tensile stress was obviously induced in the prestressed piles during both easy and hard driving and that eccentricity of piling equipment or piles may further increase the tensile stress considerably. An optimum selection of piling equipment and accessaries can reduce the potential damage to minimum and an indicator pile driving program prior to production pile installation for a sizable project is always advisable.

英文篇名

THE SUPPLEMENTAL ANALYSIS OF INSTRUMENTATION MEASUREMENTS IN TUNNELLING

作者

張凱東

摘要

現代隧道工程中，監測地下開挖的行為已是開挖設計與施工不可或缺的一項工作，尤其地下開挖係危險性極高的土木工程，如何能在一可預期的安全環境下工作，也是現代隧道工程技術研究之方向。現階段的隧道工程現地量測計劃乃以施工控制為著眼點，但如何確保安全，如何做控制等問題，則是量測資料分析中令人難以突破的困境。現代隧道工程監測系統中各種不同量測項目，變位量測已被公認是最有用、可靠性最高的一種，因此，本文即就此項量測在施工控制的應用加以說明討論；還有，隧道工程的規模很大，工址分佈又廣，其地質環境之複雜，以及岩體與支撐系統間互制的效應，已非單純的施工控制參數所能考慮清楚。可幸的是，近年來數值分析理論與技巧大大提昇，能考慮不同岩性、力學性質之岩體及模擬各種不同之施工狀況，在隧道工程的整體穩定分析上，已成為不可缺少的工具。本文在案例研究中就以明湖地下電廠觀測計劃所遭遇的問題，利用有限元素法分析的結果，予以印證說明。最後依明湖地下電廠量測計劃實施的經驗，說明現地量測、工址調查及數值輔助分析三種工作的互相配合，可使現地量測計劃的功用達到最高。

英文摘要

現代隧道工程中，監測地下開挖的行為已是開挖設計與施工不可或缺的一項工作，尤其地下開挖係危險性極高的土木工程，如何能在一可預期的安全環境下工作，也是現代隧道工程技術研究之方向。現階段的隧道工程現地量測計劃乃以施工控制為著眼點，但如何確保安全，如何做控制等問題，則是量測資料分析中令人難以突破的困境。現代隧道工程監測系統中各種不同量測項目，變位量測已被公認是最有用、可靠性最高的一種，因此，本文即就此項量測在施工控制的應用加以說明討論；還有，隧道工程的規模很大，工址分佈又廣，其地質環境之複雜，以及岩體與支撐系統間互制的效應，已非單純的施工控制參數所能考慮清楚。可幸的是，近年來數值分析理論與技巧大大提昇，能考慮不同岩性、力學性質之岩體及模擬各種不同之施工狀況，在隧道工程的整體穩定分析上，已成為不可缺少的工具。本文在案例研究中就以明湖地下電廠觀測計劃所遭遇的問題，利用有限元素法分析的結果，予以印證說明。最後依明湖地下電廠量測計劃實施的經驗，說明現地量測、工址調查及數值輔助分析三種工作的互相配合，可使現地量測計劃的功用達到最高。

英文篇名

SOIL IMPROVEMENT-THE CHARACTERISTICS OF MIXING PILE

作者

鍾毓東

摘要

拌合樁（Deep Mixing Pile）是指將硬化劑（以水泥或石灰為主要材料）與土壤於現場拌合所形成之樁體，是屬於土壤改良方式之一種，國內工程界近年來應用甚多，例如用以支承基礎荷重，防止開挖時底部土壤隆起破壞或增強擋土設施之穩定性等；但是有關拌合樁之基本特性及受力行為等，由於國內發表文獻尚少，一般均不甚瞭解。故設計者有時雖明知拌合樁為一經濟有效之解決方法，卻因參考文獻不足，常感缺乏信心，或是有不知如何下手設計之苦。
本文內容將討論拌合樁兩種主要施工方式之差異，檢討拌合樁之各種基本特性如強度、壓縮性、壓密特性及透水性等，此外並將詳細討論影響樁體單壓強度之各種因素及現場試體與試驗室試體特性之差異。

英文摘要

The presentation of this paper is aimed at the discussion of the basic mechanical properties such as density, uniaxial compressive strength, shear strength, tensile strength, stress-strain relations and consolidation characteristics of the deep mixing pile. The prediction and comparison of uniaxial compressive strength both for in-situ mixing pile and laboratory cylinder specimen are also examined.
The construction procedures and the difference in between both jet grouting and mechanical wing mixing pile are introduced and discussed.