113 高普考普通考試 土木工程 土木施工學概要 考古題詳解
第 一 題25 分
近年來工地開挖地下室，不時有發生公安事件而受媒體關注，其中有不少乃因地下連續壁施作不當。請說明何謂地下連續壁工法及其優缺點？
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核心觀念
本題考查地下連續壁的工法定義、施工原理及優缺點。作答時宜先說明其為地下深開挖常用的擋土與止水構造，再依施工順序交代成壁方式，最後從安全、施工條件、成本及後續利用等面向分析優缺點。
解題方法
地下連續壁是以特製挖掘設備，在地面下分段開挖狹長溝槽；開挖時以穩定液（常用膨潤土泥漿）維持槽壁穩定，接著放入鋼筋籠並灌注混凝土，形成連續的地下壁體。各單元壁段依序施工，並以接頭銜接，構成具有一定深度與厚度的連續結構。
典型施工流程如下：
- 施作導溝：在地表定位並設置導溝，控制壁體位置及槽口穩定。
- 分單元挖掘槽溝：以抓斗或銑削設備開挖，槽內注入穩定液，支撐槽壁並抑制坍方。
- 清底及處理接頭：清除槽底沉渣，整理先行壁段的接頭面。
- 吊放鋼筋籠：將鋼筋籠放入槽內。
- 水中混凝土灌注：透過導管由槽底向上連續灌注混凝土，使混凝土置換槽內穩定液。
- 逐段完成並銜接：依序完成各壁段，形成連續壁體；開挖地下室時，再配合支撐系統逐層開挖。
地下連續壁可作為地下室外牆、深開挖擋土壁及止水壁；設計與施工仍須依地層、地下水、開挖深度、鄰房條件及支撐配置檢討壁體強度與變形。
優缺點
優點
- 擋土能力佳，適用深開挖：壁體可深入較深地層，並與內部支撐或樓板系統配合，抵抗土壓及水壓。
- 止水效果良好：連續壁深入地下，可降低地下水滲入開挖區的風險；惟接頭、壁體缺陷及槽底條件仍會影響實際止水成效。
- 對周遭環境影響較小：相較於以打樁方式施工的擋土設施，施工振動通常較小，較適合鄰近既有建築、道路或管線的基地。
- 可兼作永久構造：若設計及施工品質符合要求，地下連續壁可兼作地下室外牆或永久擋土構造，減少另作外牆的需求。
第 二 題25 分
模板工程乃結構體工程之重要工項，近年已有不少社會住宅及民間集合住宅之營造廠商，在選擇模板系統時，已從傳統的木模板施工，改採鋁合金系統模板（簡稱鋁模）。請比較鋁模與木模兩種施工方式之優劣？建議可從成本、工期、品質等工程管理五大目標進行說明比較。
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核心觀念
本題比較兩種模板系統在工程管理上的適用性。模板是混凝土構件成形、支撐及維持尺寸的重要臨時構造物，評估時可依工程管理五大目標：成本、工期、品質、安全與環境，比較其材料特性、重複使用能力、施工流程及現場管理需求。
鋁模以工廠製作的鋁合金面板、背楞及配件組成，通常依建築平面與構件尺寸整體規劃；木模則以合板、角材及支撐材料在現場裁切、組立。兩者優劣並非絕對，須視工程規模、樓層重複性、工期及施工團隊能力判斷。
解題方法
依五大工程管理目標逐項比較，再補充各自適用條件。答題時宜同時說明鋁模的系統化與高重複使用效益，以及木模的彈性與低初期投入；避免只列優點而忽略限制。
五大目標比較
| 管理目標 | 鋁合金系統模板 | 傳統木模板 |
|---|---|---|
| 成本 | 初期設計、加工及採購費用較高，需投入模板深化與配模作業；但面板耐用、周轉次數多，且標準化施工可降低裁切耗損及部分人工。工程量大、樓層重複性高時，分攤後的單位成本較有利。若工程規模小、平面變化大或模板使用次數少，初期投資不易回收。 | 初期材料與備料成本較低，可按現場需求裁切，適合小型工程、單次工程或構造複雜且變化多的部位。但合板與角材容易受潮、破損，周轉次數有限；裁切損耗、材料搬運及現場加工人工也會累積成本。 |
| 工期 | 面板與配件規格化，樓層配置重複時可快速組立、拆除並轉用，有利於縮短標準層循環時間。惟前期須完成設計、加工、進料及施工人員訓練；設計變更或非標準部位也可能造成調整延誤。 | 備料容易、現場裁切彈性高，局部修改及非典型構件較易處理；但每層常須較多現場放樣、加工及組立作業，標準層重複施工時，工期效率通常較難與系統模板相比。 |
| 品質 | 模板尺寸與接合方式一致，組立正確時，構件尺寸、線形及表面平整度較容易標準化，且有助於減少漏漿及尺寸偏差。若配模或支撐不當、接縫處理不良，仍可能發生偏位、漏漿或拆模損傷；鋁模面板需妥善清潔與保養。 | 可依現場尺寸與特殊形狀調整，細部修整彈性較佳； |
第 三 題25 分
請說明一般常用於工地深開挖之監測項目及監測儀器。
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核心觀念
深開挖監測是以儀器追蹤擋土結構、支撐系統、開挖底面、地下水及周邊環境在施工期間的變化，藉此確認設計假設與現場狀況是否相符，及早發現變形或受力異常，作為調整施工順序、開挖速率、支撐或降水措施的依據。
監測應在開挖前建立基準值，施工期間定期量測並比較累積變化量與變化速率；重要施工階段，例如每層開挖、支撐架設或拆除、抽水及底版施工前後，應加強觀測。監測結果須搭配現場巡查與施工紀錄判讀，不能只依單次讀數判斷安全。
解題方法
可依監測對象分為五類作答：擋土壁與地盤變形、支撐系統受力、地下水與水壓、開挖底面穩定，以及周邊地盤與構造物。每一類寫出「監測項目、常用儀器、監測目的」，即可完整回答題意。
常用監測項目及儀器
| 監測對象 | 監測項目 | 常用儀器 | 監測目的 |
|---|---|---|---|
| 擋土壁 | 壁體側向變位及變形分布 | 壁中傾度管、測斜儀；亦可用傾度計或測量儀器追蹤壁頂位移 | 掌握壁體隨開挖深度增加的變形及變形位置 |
| 擋土壁及周圍土層 | 土壓、孔隙水壓 | 土壓計、水壓計 | 了解作用於擋土壁的土壓與水壓變化 |
| 支撐系統 | 支撐軸力、應變；地錨拉力 | 支撐應變計、荷重計或軸力計；地錨荷重計 | 確認支撐或地錨受力是否異常，並檢核支撐系統工作狀況 |
| 中間柱 | 垂直位移、隆起或沉陷 | 中間柱觀測點、沉陷觀測點；水準測量 | 追蹤中間柱與支撐構架的垂直變位 |
| 開挖底面 | 開挖面隆起量 | 隆起桿、隆起觀測點 | 監測底面隆起，及早掌握底面穩定問題 |
第 四 題25 分
請說明何謂明隧道並敘述其施工方式。
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核心觀念
本題考查隧道工程中「明挖覆蓋」的施工概念與施工順序。依本題常見的考試作答脈絡，明隧道是先由地面向下開挖，完成隧道結構體後再覆蓋回填的淺埋隧道，施工原理與明挖覆蓋法相同。此法常用於捷運、地下道、排水箱涵等工程。
明隧道也常用來稱呼山區道路邊坡旁、用以防護坍方或落石的「明洞」或「落石防護廊道」。作答時宜依題目所採施工流程說明明挖覆蓋法，並指出其主要目的為建造淺埋隧道。
解題方法與施工方式
可依「交通維持與導溝準備、擋土止水、分階開挖、結構施築、回填復原」的工程順序作答。施工方式如下：
- 交通管制與施工準備：封閉或調整施工範圍內交通，辦理測量放樣及施工區隔離；若需維持地面交通，應配合施工階段設置臨時通道或覆工板。
- 地盤與導溝處理：依設計辦理底板地盤改良及導溝切割；既有頂板、地下道或其他妨礙施工的結構，按施工計畫分段拆除。
- 施作擋土及止水設施：於隧道兩側施作擋土壁體，例如連續壁、排樁或止水樁，以維持開挖面穩定並降低地下水滲入。
- 分階開挖與支撐：依開挖深度逐階降挖，並按設計架設水平支撐或其他支撐系統，控制擋土壁變形及周邊地盤沉陷。