作者

黃文

摘要

大都會，由於人口之集中，造成人才之集中與財富之集中，因而呈現出無限之活力與生機，但也衍生出不少的隱憂與危機。急速膨脹的大都會，人、車與高樓互相擁擠﹔上、下水道與地下鐵路互相交錯﹔還有許多長而龐大的堤防、橋樑、與高架道路等等大型工程結構物，爭先恐後地出現。而這些高樓建築、高架工程與地下空間之建造與開闢，莫不與地盤之土質及岩質，息息相關，互相制衡。因此，對於各大都會區之地盤特性，不得不詳加研究探討。
察台灣之大都會區，台北市與高雄市，皆已成為世界級者﹔台南市與台中市，一為古都，一為省會，是台灣省最大的兩個大都會﹔至於基陸市、新竹市、嘉義市、彰化市等，也在迅速成長。地工技術雜誌社有鑑於此，特以大都會地盤特性作為本期主題，邀請多位對大都會地盤特也有多年研究之權威學者專家，撰寫宏文並舉辦座談會，希望能對各位讀者有所貢獻，也必將對大都會之建設有所助益。
台大虞前校長兆中博士，親為本刊撰寫「地下--猶待開發的空間」為贈言，實為本刊莫大之榮幸，想讀者諸君必有同感。
技術講座專欄，一向以工程地質為主題，自本期起，由謝敬義先生接棒。謝先生為資深之正牌工程地質師，並在大學兼授工程地質學，學驗俱優，見文如見其人。本刊也歡迎各位賜投工程地質有關之文稿。

作者

虞兆中

摘要

人類以往對於地表以下土地的利用約可分為三類：
一、基礎：所有建築物，不論何種形態的房屋、橋樑、或壩堤都有受力的結構系統。這系統承受外力或其他作用以及自身的重量，而轉為大地所支持。連繫結構系統與大地之間的媒體就是基礎，基礎通常位於地面之下，可視為結構系統的延伸。
二、隧道：最初也許穴居的先民為擴充生活的空間而挖掘隧道，但後來的發展顯然主要出於交通和輸水的需求。至今隧道在這兩方面仍廣被採用。就交通而言，為達成行的便利，我國有逢山開路遇水架橋之說。開路的內容不容講當然包括隧道的開鑿，至於遇水是不是非架橋不可，卻早已不是定論。跨越寬闊的水域往往取用隧道而捨棄橋樑。高雄的過港隧道和最近啟用的日本青函隧道都是實例。
三、洞穴：人工洞穴用途有多方面：可作為住宅。我國古時的所謂窟室窟宅仍見於今日的陝西黃土高原。可作為宗教殿堂。我國敦煌等地的石窟寺淵源於印度，其中相當精緻宏巍的不在少數，亦可作為墓穴。我國明朝在北平近郊昌平縣所建的定陵有前殿、中殿、正殿和左右配殿，簡直就是地下皇宮。秦始皇陵在十餘年前發現兵馬俑坑之後，可見其規模已不失為地下都市，兩者都可與古埃及的陵墓金字塔東西輝映。到了現代人工洞穴的利用便更廣了。
產業革命後，一方面人口顯著的向城市聚集，一方面技術和機具日新月異，進步快速，於是巨屋大廈不僅向上空衝刺，亦向地下深入。三、五層的地下層已很普遍。乃至多層鐵道縱橫於都市地下，無異為都市閉關了地下世界。此外或為安全的考慮，或為經濟的因素，或為環保的目的，地下電廠，地下工廠，地下油庫等設施以及廢礦的利用亦都看準了地下的有利條件向地下拓展。足見地下空間本身就是一項資源，對人類愈來愈有吸引力。在巴黎、紐約、東京等大都會中，每天早上上班的時間見到人潮紛紛從地下冒出，下午下班的時間又見到人潮紛紛沒入地下。耶魯大學有一地下圖書館，當初學校計劃是建在地面之上的，可是校友們為保持那塊綠地，建議校方變更設計，改在地面之下。這也大大小小的現象都啟示著：未來我們得更向地下謀求發展。

英文篇名

GEOTECHNICAL ENGINEERING CHARACTERISTICS OF SOILS IN RELATION TO HORIZONTAL ZONING IN TAIPEI BASIN

作者

吳偉特

摘要

世界各國對重要都市地盤之土壤力學工程特性，皆有詳細系統之綜合整理，其目的可做為一般工程設計分析與施工之用，諸如美國舊金山灣區（Helley and Laioie，1979），美國芝加哥城市（Peck and Reed，1954），比利時地區（Lousberg，1985）與香港地區（Burnett and Styles，1982）等地皆已有較完整有系統之研究。台灣地區工商業發展迅速，致使都市人口急增，有關都市發展之高樓與工程設施諸如捷運系統，地下鐵工程，高架道路，下水道系統，．．．．等等，愈來愈多，已成為必然之趨勢；因此有關台灣地區都會區地盤之工程特性，實有深加研究加以系統整理之必要。台北盆地為台灣地區首要都會區所在地，人口最多且經年工程設施不斷，無論大小工程之結構物基礎設計，分析與施工之考慮，皆受台北盆地地盤工程特性之影響；因此台北盆地之土壤工程特性，若能知之愈詳，且愈能掌握工程性質的變異性程度，愈能提高工程設施之安全性，並能對設計與施工提供甚大的幫助。有關台北盆地地盤之研究，最早從事者皆為偏向台北盆地地質構造方面，諸如林朝棨（1957），黃德乾（1962），王執明等人（1978），Wang & Lin（1987），葉義雄等人（1987）；而從事台北盆地地盤之土壤工程特性者，則最早開始於民國五十五年（洪如江，1966），以後陸續有人加入此方面之研究，諸如吳偉特，歐晉德與林永德（1976），吳偉特（1979），Moh & Ou（1979），歐晉德，李延恭與鄭在仁（1983），吳偉特（1983），Huang et al（1987），黃鎮臺（1987），Cheng（1987），林少思（1987），吳偉特（1987）．．．．．等人。本文之目的，即針對前述各專家學者對台北盆地地盤地質構造，與地層土壤之工程性質之研究成果，以及筆者個人多年來研究之資料與經驗，加以綜合整理而完成；除探討台北盆地斷層之活動性外，亦期望能對台北盆地整個區域中，各分區之土壤工程性質，提供有關靜力與動力方面各次層土壤設計參數之數據範圍，以作為工程設施初步設計，分析與施工參考之用。

英文摘要

This paper summerizes the studies concerning major subsurface geological structures in Taipei Basin and in the vicinity. The activities of faults are reviewed with special reference to the seismicity and engineering constructions in the Basin. The vertical division and horizontal zoning of the subsoil in Taipei Basin are discussed. The geotechnical engineering characteristics of soils in the Sung-Shang Formation are presented based on synthetic analysis of laboratory and in-situ test data.

英文篇名

ENGINEERING PROPERTIES OF GRAVELLY DEPOSITS IN TAICHUNG BASIN

作者

林炳森、褚炳麟、黃建成

摘要

台中市由於都市與工商業之迅速發展，經濟繁榮，人口驟增，高樓林立；大規模之公共工程亦不斷興建。台中盆地之地層由上而下依次為沖積層、紅土層、礫岩層與砂岩層，各項工程基礎型式之選擇、設計或施工方式之考慮，均受此等地層工程行為之影響。因此，若能對台中都會區地盤特性作一整體性瞭解，則有助於將來工程之規劃與都市發展工作，避免爾後在設計、施工甚至使用上產生不必要之困擾，同時將工程所可能發生之危害降至最低。由於都市地價高漲，故樓房愈建愈高，一般高樓之基礎均砌置於卵礫石層上，據多年之經驗發現其承載力與沈陷量皆無問題；惟在深開挖之擋土設施之設計與施工方面困難較多。傳統上深開挖之擋土設施採用擋土柱工法，但最近由於開挖深度增加，人工開挖不易且工資飛揚，同時危險性亦提高，逐漸有人嘗試其他新工法，例如H型鋼樁、沈箱工法．．．．．等，將於文中介紹，裨供工程界參考。

英文摘要

台中市由於都市與工商業之迅速發展，經濟繁榮，人口驟增，高樓林立；大規模之公共工程亦不斷興建。台中盆地之地層由上而下依次為沖積層、紅土層、礫岩層與砂岩層，各項工程基礎型式之選擇、設計或施工方式之考慮，均受此等地層工程行為之影響。因此，若能對台中都會區地盤特性作一整體性瞭解，則有助於將來工程之規劃與都市發展工作，避免爾後在設計、施工甚至使用上產生不必要之困擾，同時將工程所可能發生之危害降至最低。由於都市地價高漲，故樓房愈建愈高，一般高樓之基礎均砌置於卵礫石層上，據多年之經驗發現其承載力與沈陷量皆無問題；惟在深開挖之擋土設施之設計與施工方面困難較多。傳統上深開挖之擋土設施採用擋土柱工法，但最近由於開挖深度增加，人工開挖不易且工資飛揚，同時危險性亦提高，逐漸有人嘗試其他新工法，例如H型鋼樁、沈箱工法．．．．．等，將於文中介紹，裨供工程界參考。

英文篇名

GEOLOGICAL OUTLINE OF TAINAN AREA

作者

李德河、許琦

摘要

曾經是台灣「一府、二鹿、三艋舯」的台灣第一良港的台南，自台江內海淤積，港灣機能喪失後，由昔日台灣的政治、經濟、軍事、文化中心的地位降到如今列於台北、高雄、台中之後的台灣第四大城。雖然往日盛景不再，工商不發達，人口外流，但以台南市為中心配合臨近鄉鎮所構成的台南都會區內尚有人口約一百萬，形成一個具有適中的人口密度之中型經濟生活圈。
由於不是政治中心，亦不具港灣之利，又無各種重、化工業，在可見的將來台南不可能成為一個國際性的都市，但此區地處平原，古跡眾多，又少工業污染，將來必可發展成一兼具居住及觀光的區域性都會。更因冬季溫暖乾燥，腹地廣闊，人力充沛，足可發展成一處以技術密集為主的尖端工業城或農漁加工及輕工業的好地方。
雖然台南都會區的開發腳步不如台北、高雄、台中一般的勇猛豪邁，但也給她留下較佳的整體規劃的空間。遠眺未來，了解此都會區的整體地層狀況對將來進行都會區的開發及工程建設有莫大的助益，同時緬懷過去，探討此地區地層變化可以知曉地質時代以及荷據、明鄭以來台南附近的地理環境變遷，感觸到先人移民拓土的艱辛苦甘，並可由昔日戰艦幢幢的台江如今淤成萬畝田野的事實，感悟到世事變幻的無常與時間轉化之速。
由於已往台南的建設大多集中在老市區中，所以本文所能蒐集到的地層資料亦大多屬於台南市區內。以此數量不多的資料進行台南都會區地質的探討定有偏頗，唯願以此不熟之作，墊為研究台南地區地質的引玉之磚，祈待學者專家先進不吝指正。

英文摘要

This paper presents the geological conditions of Tainan City and the vicinity.
From historic records and geological boring data, it has been found that seven geological layers can be distinguished in this area. They are listed as follows:
（1） Pre-Tainan period layer, mudstone is the main component of this layer.
（2） Tainan Layer,
（3） Shu-San-Ja layer, gravel and silty sand is the major composition of this layer.
（4） In-Chu sand hill sand layer（Sakuragaoka sand hill sand layer）,
（5） New sand hill layer,
（6） New lagoon sediment layer,
（7） Alluvium.
The boundaries and distribution of these layers can be defined by plotting the geological profiles of the area. Furthermore, a significant layer which has been mentioned in historic paper is also found from the boring data.

英文篇名

A STUDY ON THE GROUND STRUCTURES AND ENGINEERING CHARACTERISTICS OF THE SUBSOILS IN KAO-HSIUNG

作者

張益三

摘要

國內在都市計畫中所含之土地使用計畫或分區使用管制或捷運系統的規劃，一般而言，在欠缺完整的地質資料下，僅能參考社會、經濟，發展現況及有關計畫指導原則而決定，日後再經地質調查為結構物安全而採行補救措施，無形中浪費鉅額金錢，殊為可惜。台灣係一海島，地層構造複雜多夾含軟弱黏土層，同時又位於地震帶中，影響工程之設計及施工安全至鉅，為使得日後經濟損失減至最低，而公共安全又有保障，吾人最好能對當地的地層結構及工程特性多加認識，始為上策。國外有鑑於都會區大地工程資料及特性研究的重要性，建立了頗多資料檔案及研究工作，諸如奧斯汀地區環境地質資料檔及芝加哥、舊金山灣、香港、比利時之地質特性研究；而在國內，歷年來有吳偉特、洪如江、莫若楫、黃鎮臺、歐晉德．．．．．等十餘位專家學者，分別對台北盆地作大地工程方面的研究探討，顯示國內類似研究工作亦不落外人之後。作者自1971年起，分別多次對高雄市土壤結構與特性作一系列的研究。本文乃綜合上述研究後，分述高雄市由北向南、由東向西，其地層結構及工程特性的變化情形。

英文摘要

For providing useful reference and practical applications of the ground informations of a city like Kao-Hsiung, data of the results of soil exploration should be collected, analysed, and filed in such a format which can be retrieved with the aid of a computer. The research performed by the author reveals that the surface ground of the northern most districts（such as Nantzu, Kushan）and that of the southernmost district Hsiau-Kang in Kao-Hsiung are mostly composed of clay layer although silts and loose fine sand can be found in some localities. The bearing capacity of the surface ground in the CBD districts such as Yen-Cheng, Chien-Chin, Hsin-Hsing, Lin-Ya, San-Min and Chien-Chen is found to be very low. The ground water table is very near to the ground surface of every area in Kao-Hsiung City during summer rainy season. Special attentions should be paid to the safety of engineering constructions in Kao-Hsiung.

英文篇名

METHOD TO STUDY THE GROUND CHARACTERISTICS OF METROPOLITAN AREAS TAKE BOSTON AS AN EXAMPLES

作者

秦中天、鄭富書

摘要

台灣地區各大都市由於經濟繁榮、人口增加，許多大規模的坡地開發、衛生下水道、快速道路及大眾捷運系統等工程都在規劃興建之中。因此，倘能對各大都會區之地盤特性分別進行綜合性的研究，不僅能幫助一般工程之進行，更將有助於大規模工程之規劃以及都市發展之工作，以避免因缺乏對地層之了解所造成在設計、施工及使用階段的困擾。本文參考國外各大都市之經驗，並以美國波士頓地區為例，從資料收集、資料整理、地質研究、土壤與岩石工程性質探討，大規模現場試驗以及工程個案分析等方面來討論如何研究都會區地盤特性。在此特別強調本文的目的不在針對任何一個特定的都會區域提出建議，而僅就研究方向加以討論。

英文摘要

This article briefly describes some of the important tasks that government agencies, research institutes, and engineering firms can do to study the ground characteristics of metropolitan areas. The reasons for choosing Boston as an example are that the ground conditions of Boston are probably the most completely and extensively studied in America. Research experience on Boston blue clay is a very valuable reference for other cities where a lot of construction on clay deposits may be involved. It is believed that the systematic acquisition and organizing of data is essential in the study of a large metropolitan area. Drilling information and construction records should be collected and well documented. Use of a computer data base can ensure that useful information can be easily accessed and efficiently analyzed. A clear understanding of geology is critical and of practical importance in studying ground characteristics. Research efforts should also be focused on the engineering properties of soils and rocks. The resedimentation method is highly recommended in order to produce uniform soil samples of preselected OCR with minimum sample disturbance. Full scale prototype field tests and case studies, which are extremely useful in understanding construction performance, should always be incorporated in the study of ground characteristics.

英文篇名

THE UNDRAINED SHEAR STRENGTH OF COHESIVE SOILS IN TAIPEI BASIN

作者

王文禮、黃文

摘要

黏性土壤不排水剪力強度或因試驗方法不同或因對土壤受擾動程度的不同，使所得的強度大小有些差異。本文試以大台北盆地黏性土層之不排水剪力強度為例，以理論觀點探討這些強度差異可能之原因，並對大台北盆地決定黏性土壤現場有效應力下不排水剪力強度大小的方法提出建議。

英文摘要

The undrained shear strength of cohesive soils is one of the most important soil parameters for the geotechnical analysis and design. Generally, this parameter can be obtained from laboratory testing such as unconfined compression test, unsaturated unconsolidated undrained test, saturated unconsolidated undrained test and consolidated undrained test. This parameter can also be obtained from field testing such as field vane shear test, cone penetration test, and standard penetration test. However, the undrained shear strengths interpolated from different tests have some discrepancies. The main reason for these discrepancies is believed to be the different effective stress paths generated by different test procedures. In this paper the undrained shear strength of cohesive soils for different test results of Taipei basin are presented and discussed. A suitable test to obtain the“true”in situ undrained strength is recommended.

英文篇名

NON-DESTRUCTIVE TESTS OF ROCK BOLTS

作者

林軒、黃文俊

摘要

利用岩栓來穩定岩石開挖面，至今為止，仍是最經濟有效，普遍採行的方法。尤其近年來國內岩石隧道的施工，漸趨向於採用新奧地利隧道工法，岩栓之使用量勢必亦會隨之大量增加。對於如何檢核岩栓之施工是否良好或評估岩栓是否達到原設計之功能，相形之下也愈來愈為重要。一般而言，傳統之岩栓拉拔試驗幾乎是目前唯一檢核岩栓施工成敗的方法，唯其缺點在於費事費時，且屬於破壞性之檢驗。近年來隨著科技之發展，利用電子設備來檢核岩栓本身結構或施工品質之非破壞性檢驗乃應運而生。岩栓受拉破壞之型式一般可歸納成下列幾種：（1）因岩栓桿和水泥砂漿間之握裹強度不足，而拉出岩栓桿；（2）因水泥砂漿和鑽孔岩體間之握裹強度不足，沿兩者接觸面而破壞；（3）因岩栓桿抗拉強度不足而拉斷；（4）因岩體強度不足而使岩體呈錐狀拉出破壞。根據上述四種破壞型式，岩栓之抗拉強度主要取決於岩栓桿、水泥砂漿與岩體三者之材料強度，以及三者間之握裹強度；因此若岩栓桿與岩體間之水泥砂漿灌注不良，亦即水泥漿體之完整性不佳，則可能會發生水泥漿與岩栓桿或岩體間之握裹強度不足的現象，導致第一、二類型的破壞。若水泥砂漿之完整性愈佳，則其握裹強度愈大，反之亦然。岩栓非破壞性檢驗即根據此原理，利用岩栓檢測儀（Boltometer）檢驗岩栓與岩體間水泥砂漿之完整性以及岩栓之長度。本文主要介紹岩栓非破壞性檢驗的原理、儀器、適用條件、分類指數及特性，及於民國七十六年九月十六日至民國七十七年四月廿九日在隧道甲、乙、丙進行現場試驗之結果。三處現場拉拔試驗與岩栓檢測儀檢驗結果之比較，以及岩栓非破壞檢驗之可行性評估，本文均有詳細敘述。

英文摘要

Checking the quality of rock belt installation by pull-out test is very time-consuming and costly. Use of modern electronic apparatus such as the boltmeter to perform the non-destructive integrity tests of the rock bolts is much easier and faster and seems to be the future trend. This article briefly describes a type of boltmeter now commercially available and has long been used in European countries. The theoretical basis for the boltmeter, its testing procedure, and the testing results interpretation are presented. Boltmeter tests taken place in 1988 at three tmmel sites in Taiwan are introduced along with pull-out tests on the same rock bolts. The reliability of non-destructive tests by boltmeter is discussed by comparing and correlating the boltmeter test results with those of pull-out test.