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高考申論題 109年 [水土保持工程] 坡地穩定與崩塌地治理工程

第 一 題

📖 題組:
大規模崩塌為目前國內山坡地管理單位之重點工作之一,降雨之水文問題常為大規模崩塌發生之主要原因之一。請回答下列問題: (一)大規模崩塌之定義。(10分) (二)一山坡地列為大規模崩塌潛勢區,若干區域種植果樹使用,並開闢農路,區內坡度約為20°~40°之間,存在若干縱向小型山溝,寬度2~3 m,雨季時可見地表逕流。區域混凝土舖面道路及農舍經常性發生龜裂下陷,果園區坡地部分區域亦發現龜裂情況。坡地表層深度10~20 m土壤為崩積土層,其下方為砂岩夾頁岩層。為了解山坡地地層之不穩定情況,請擬定一監測計畫,說明各監測項目之配置目的與原則,並論述各監測項目之數據於潛在崩塌地之應用。(15分)
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (一)

大規模崩塌之定義。(10分)

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本題屬於名詞定義與基礎知識題。考生應直接引用現行政府主管機關(如農業部農村發展及水土保持署)針對「大規模崩塌」的官方定義,包含面積、體積與深度三個量化指標。回答時應明確列出數據,展現專業度。

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【考點分析】 考查大規模崩塌(Large-scale Landslide)之法規與專業定義指標。 【理論/法規依據】

小題 (二)

一山坡地列為大規模崩塌潛勢區,若干區域種植果樹使用,並開闢農路,區內坡度約為20°~40°之間,存在若干縱向小型山溝,寬度2~3 m,雨季時可見地表逕流。區域混凝土舖面道路及農舍經常性發生龜裂下陷,果園區坡地部分區域亦發現龜裂情況。坡地表層深度10~20 m土壤為崩積土層,其下方為砂岩夾頁岩層。為了解山坡地地層之不穩定情況,請擬定一監測計畫,說明各監測項目之配置目的與原則,並論述各監測項目之數據於潛在崩塌地之應用。(15分)

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本題為實務規劃題。考生需根據情境(崩積土、已有龜裂、降雨誘發)擬定全方位的監測系統。思考脈絡應包含:誘發因子(雨)、地表徵兆(龜裂)、地體位移(深層滑動)及地下水位。應分門別類說明「觀測什麼、為什麼觀測、數據怎麼用」。

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【考點分析】 大規模崩塌監測計畫擬定、地表及地下位移監測、降雨與地下水文關係、預警系統應用。 【理論/法規依據】

小題 (三)

地電阻成像法(Electrical resistivity imaging)

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作答此題應先點出其為「非破壞性地球物理探勘技術」,核心原理在於不同地層材料(岩石、土壤、水)的「電阻率差異」。接著必須強調其在崩塌地調查中的實務貢獻,即透過二維/三維影像彌補鑽孔資料的不足,用於判釋滑動面與地下水分布。

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「地電阻成像法(Electrical resistivity imaging, ERI)」指一種非破壞性的地球物理探勘技術,透過在地表或孔內佈設電極陣列,將人工直流電或低頻交流電導入地下,並測量不同位置的電位差,藉以推算地下地質材料的視地電阻分佈影像。 其特徵包含: (1) 物理原理:利用不同地質材料的導電性差異(如堅硬岩石電阻高、含水粘土或破碎帶電阻低)來解析地表下之構造。

小題 (四)

孔內造影(Borehole imaging)

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看到「孔內造影」,應直覺聯想到它是補足傳統鑽探取岩心破碎或流失之地質調查技術。作答時需點出「光學/聲波掃描原理」,並強調其對穩定分析的核心貢獻:「獲取不連續面位態(走向/傾角)數據,以供岩坡運動學與幾何受力分析」。

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「孔內造影(Borehole imaging)」係指利用特殊攝影鏡頭或聲波探頭放入地質鑽探孔內,沿孔壁進行360度連續掃描或拍攝,並將觀測結果展開成數位平面影像的一種井下測勘技術。 其特徵與實務應用包含: (1) 儀器類型:主要分為光學孔內造影(OTV,提供真實彩色影像,但受孔內水質濁度影響)與聲波孔內造影(ATV,利用聲波反射時間與振幅成像,不受水濁度影響)。

小題 (五)

土釘(Soil nailing)

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看到「土釘」,應先想到其「加筋土」概念與「被動受力」機制。答題時需點出施工方式(由上而下分階施工、鑽孔灌漿)、力學機制(藉由土體變形激發摩擦抗拔力),以及與地錨(主動預力)的本質差異,並以文字描述輔助圖面的構成要素。

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「土釘(Soil nailing)」係指於邊坡或開挖面上,以密集且由上而下分階施工的方式,將鋼筋(或鋼管)置入孔內並注漿,藉以加固土體的一種現地加筋工法。 特徵與意涵包含: (1) 被動受力機制:土釘一般不施加預力(或僅施加極小預力使其與面版密合),必須待邊坡土體發生微小變形後,藉由釘體與周圍土體之間的握裹摩擦力來激發抗拔力,進而提供抗剪強度以維持穩定。

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