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地特三等申論題 106年 [水土保持工程] 坡地穩定與崩塌地治理工程

第 一 題

📖 題組:
請試述下列名詞之意涵(可繪圖輔助說明):(每小題 4 分,共 20 分) (一)山崩潛勢圖(Landslide susceptibility map) (二)土石流臨界雨量線(Critical line for the occurrence of debris flow) (三)擋土牆主動土壓力(Active earth pressure on retaining walls) (四)邊坡穩定極限平衡法(Limit equilibrium method of slope stability analysis) (五)盲溝(Blind drainage)
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (一)

山崩潛勢圖(Landslide susceptibility map)

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看到「潛勢圖」,應直覺聯想到「空間上發生災害的相對可能性」。解題時需精準點出其定義(何謂潛勢)、評估考量因子(地形、地質等),以及在實務上的防災應用(土地規劃、避災),才能確保拿下完整的名詞解釋分數。

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「山崩潛勢圖(Landslide susceptibility map)」係指根據特定區域內之自然環境本質條件,評估未來發生山崩災害之「空間相對可能性」或「發生機率等級」所繪製而成的災害預測地圖。 其特徵與內涵包含: (1) 評估因子:主要綜合考量靜態的環境因子,如地形(坡度、坡向、高程)、地質(岩性、地層位態、距斷層遠近)、水文及土地利用狀況等。

小題 (二)

土石流臨界雨量線(Critical line for the occurrence of debris flow)

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看到「土石流臨界雨量線」,首要聯想其在防災預警上的核心功能(研判土石流是否發生)。作答時應點出座標軸的物理量(如降雨強度與累積雨量/降雨延時),並說明跨越此線的防災意義(安全區與發生區的界線)。

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「土石流臨界雨量線」係指用以研判特定集水區是否發生土石流之降雨標準界線。特徵與應用包含: (1) 參數關係:實務上多以「有效累積雨量 (R)」或「降雨延時 (D)」為橫軸,並以「降雨強度 (I)」為縱軸,繪製降雨特性圖(如 I-R 或 I-D 關係圖)。 (2) 區劃功能:在座標圖上通常呈現一條負斜率之直線或曲線,將降雨條件劃分為左下方的「安全區(不發生區)」與右上方的「危險區(發生區)」。

小題 (三)

擋土牆主動土壓力(Active earth pressure on retaining walls)

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本題考查土壤力學與擋土結構的基礎概念。作答時應立刻聯想牆體位移方向(背離土體)與極限平衡狀態,並點出主動土壓力是三種土壓力(靜止、主動、被動)中最小的狀態,輔以文字描述破壞面即可拿滿分。

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「擋土牆主動土壓力(Active earth pressure)」是指當擋土牆受牆後回填土推擠,產生「背離」土體方向的位移或傾斜時,牆後土體會發生側向膨脹;當牆體位移量達到一定程度,使土體內部的剪應力充分發揮並達到抗剪強度,土體進入極限平衡(破壞)狀態,此時作用於擋土牆背的側向土壓力會降至最低值,即稱為主動土壓力(通常以 Pa 表示)。 其特徵包含: (1) 位移條件:擋土牆必須背離回填土方向移動,且達到足夠產生破壞的臨界位移量。

小題 (四)

邊坡穩定極限平衡法(Limit equilibrium method of slope stability analysis)

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看到「極限平衡法」,應立刻聯想到其核心假設:「破壞面上各點同時達到極限剪力強度」。作答時需點出安全係數(抗滑力/滑動力)的定義、靜力平衡原理,以及實務上常用的切片法。

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「邊坡穩定極限平衡法」指在進行邊坡穩定分析時,假設邊坡土壤或岩體沿某一特定滑動面(如圓弧形或平面)發生破壞,且該破壞面上各點之剪應力同時達到極限剪力強度(即滿足莫耳-庫倫破壞準則 Mohr-Coulomb failure criterion)的一種靜力分析方法。 其特徵與重點包含: (1) 安全係數(FS):以破壞面上可提供的「總抗滑力(或抗滑力矩)」除以實際產生的「總滑動力(或滑動力矩)」來定義安全係數,若 FS < 1 則代表邊坡將發生滑動破壞。

小題 (五)

盲溝(Blind drainage)

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看到「盲溝」,請先聯想其工程定位為「地下排水設施」。作答時應涵蓋其構造(碎石、透水管、不織布濾層)、主要功能(降低地下水位、減少孔隙水壓力)以及實務應用,並強烈建議繪製斷面圖標示各組件以確保拿滿4分。

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「盲溝(Blind drainage)」指設置於地表下之暗渠排水設施,主要用於截流並排除淺層地下水,以降低地下水位及減少土壤孔隙水壓力,進而提升坡地或擋土結構之穩定性。 其構造特徵包含: (1) 濾層保護:溝槽外圍包覆透水性地工織物(如不織布)作為濾層,防止周圍細粒土壤移入造成溝體阻塞或管湧現象。

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