臺北科技大學土木與防災研究所學位論文
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JSG高壓噴射灌漿工法引進台灣已有二十餘年，一般來說，在灌漿時機具設備都放置在地面，而且地盤地下水位在地表下，所以在鑽孔與灌漿作業時，沒有湧水與湧砂的問題。但是，在壓力水層進行鑽孔與灌漿作業時，或者在地下室內進行鑽孔與灌漿作業時，因為地下水位高於鑽孔與灌漿作業場地，為了避免在進行鑽孔與裝設灌漿管作業階段，可能造成湧水、湧砂、路面掏空或建築物傾斜的意外事件。所以，在進行鑽孔與裝設灌漿管作業前，先設置點井，然後裝設抽水井，以降低附近地盤的地下水位，待地下水位降至設計高程時，在灌漿工作面裝設止水器組，然後才可進行鑽孔與灌漿作業。本文將敘述在地下室內進行鑽孔與灌漿作業而且地下水位高於鑽孔與灌漿作業場地時，如何依序設置點井與抽水井，如何利用排泥漿量來管制湧水與湧砂的潛在問題，如何利用排泥漿比重來評估改良樁的品質，依據分析的結果，建議最佳的JSG高壓噴射灌漿在地下水位下之施工程序，以供後續類似情況時的施工參考。
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施工前圖說整合，傳統檢討模式係將各種相關圖說一一套疊，然而卻有連動性差、套疊時線段重疊、缺乏整體性檢核(每次僅能兩圖互套)及立體空間…等問題，確認圖說之正確性後，再藉由想像或輔以二維剖面圖，判斷建築物內部空間配置是否衝突，以檢討發包圖說之施工性。 本研究藉由建築資訊模型(Building Information Modeling，簡稱BIM)整合圖說資訊，簡化施工前套圖作業，藉由BIM立體模型同步化、直觀等特性，降低施工前檢討模式對”人”之依頼。本研究建立之BIM工程施工性分析模式，說明建築工程如何建模及檢核施工性，並結合虛擬實境軟體，調整虛擬人物至限高，控制虛擬人物步行於3D模型中，若遇淨高不足即無法前進，快速找出施工性問題。 本研究將導入至實際案例，分析BIM與傳統施工性檢討模式差異，最後提出建議及後續研究方向，透過本研究建立之BIM分析模式，使得施工性檢討過程更簡化、迅速、準確，改善傳統施工性缺點，本研究建立之BIM工程施工性分析模式，經案例驗證初步已可協助二維圖說進行施工性檢討。
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近年來由於經濟快速的發展，造成社會人口的快速變遷，進而形成都市化。因為都市土地有限，所以都市住宅慢慢形成了高樓林立、住商混用的特有景象。而當火災發生在高密度的住宅時，因為火本身具有容易延燒的特性，所以往往會造成嚴重的人員傷亡及財產損失。在火災起火原因資料中，可以發現火災大部分都是人為因素所引起的。常見的三大起火原因為電氣設備走火、亂丟菸蒂以及人為縱火。這代表大多數火災的發生都是能事先預防的。因此若能找出相關的火災因子，即可找出其相關對策進行研究，以達到預防火災的發生。 本研究以都市結構型態較為相似的臺北市、新北市，以及桃園縣三個城市做為比較，並且配合問卷調查來找出各防火對策之效益，再針對火災對策效果較佳之項目重點推動。並至消防署以臺北市、新北市及桃園縣之消防局網站所公佈之94年至100年消防年報做為依據，將消防年報裡的數據加以統計分析。根據過去的災害次數來預測未來火災發生的次數，透過預測出來的火災發生次數，可做為各縣市政府火災預防績效目標之管理。
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有鑑於都會區大眾地下運輸系統、地下電力管道及衛生下水道主幹線工程等，近年來大多規劃採潛盾工法施工，並普遍使用預鑄之鋼筋混凝土環片支承，以穩定開挖面。鋼筋混凝土環片設計一般皆由以往之經驗傳承，環片鋼筋用量之設計是否恰當，須仰賴在環片製造時裝設監測儀器。藉由環片內之監測系統記錄環片製造、環片工地組立、背填灌漿及營運階段的計策結果回饋設計，以提昇設計之品質。此外，由於都會區內施工用地取得困難，隧道線型設計採上下堆疊方式已屢見不鮮，或近接施工所產生之互制影響，也可於施工期間藉由環片監測提供設計參考。環片內監測儀器以往曾採用光纖感測器作為應變之量測工具，但由於其價格較高，故傳統監測儀器預置在環片之預鑄過程，其表現行為頗具探索價值。本研究係藉由環片試體內裝設鋼筋計，以了解環片製造過程中，混凝土水化作用對環片溫度、鋼筋應變變化情形及透過環片循環載重試驗過程，了解鋼筋應力及應變變化情形，再利用結構及鋼筋混凝土力學理論分析結果與實測結果進行比對，進而深入了解傳統監測儀器預置於鋼筋混凝土環片內之適用情形，在研究過程中發現了鋼筋計在鋼筋混凝土環片監測中，具有良好之適用性。
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臺灣地區陸路交通已由公路轉向軌道，都會區慢慢地趨向捷運化系統，陸續建構出完整的軌道運輸系統。面對成長中的無道碴軌道新建工程，應努力維持穩定性及設施水準，延長服務(使用)年限，有效進行全方位管理，將其融入永續發展及節能減碳概念。今年（民國101年）臺北捷運已突破五十億人次，在未來的二十年，臺灣公共建設及軌道運輸與人們生活有著密不可分的關連；如果發生了緊急危害的事故，勢必造成重大的傷亡損失，隨之而來的將會係交通壅塞等問題，該如何在短時間內迅速施工維修搶通鐵路交通係首要任務。本研究針對軌道施工系統作探討，建立管理關鍵項目之施工風險管理基準表及PDCA管控模式，配合現行的檢核表分析、檢討統計出施工風險值與風險等級，進而評估並實行施工風險管理。
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本研究主要探討還原爐碴取代水泥與額外增加後之工程性質，包括硬化前之浮水現象、標準稠度用水量、凝結行為，硬化後之抗壓強度、抗拉強度、乾縮現象。首先以標準水泥砂漿配比做為基礎，再進行5005及3008之還原爐碴取代水泥10%、20%、40%、60%、80%及除標準配比水泥外再額外增加10%、20%、30%還原爐碴之條件下，進行試驗研究比對的齡期為3天、7天、14天、28天、42天、60天、90天、120天，求出水泥砂漿抗壓、抗拉強度之長短期性質變化狀況以其求得還原爐碴最佳之添加量。 試驗結果顯示：水泥砂漿添加5005及3008的還原爐碴，其對抗壓強度並無較佳貢獻，在常溫下，取代10%、20%及增加10%、20%、30%還原爐碴的水泥砂漿在養護齡期28天後抗壓強度與標準水泥砂漿強度相近。取代40%、60%、80%還原爐碴則無法達到標準強度，凝結時間也比較長。
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根據內政部社會司2011年11月統計資料顯示，1993年9月底臺灣65歲以上的老年人口已達1,485,200人，佔當時總人口數的7.09％，已達到聯合國世界衛生組織訂定的高齡化社會指標，2011年11月底，65歲以上的老年人口已增加到2,523,533人，佔當時總人口數的10.87％，並推估至2030年老年人口將達總人口數的25％左右，表示每4個人就有一位是超過65歲以上的長者，顯見社會將邁入一個高齡社會，對於老年人口可能帶來的種種問題勢必一一浮現，當然包括老人福利機構的安全問題。 老人福利機構為社會變遷下的產物，因雙薪家庭的增加、依親習慣的改變等因素，老人福利機構有逐年增加的趨勢；對於機構內的收容人雖然可自理生活，但在避難族群的分類上仍屬於避難弱勢人員，他們可能有視障、聽障、智障、肢障或多重障礙，導致對災害警報訊息的接收較遲緩，當收災害訊息後還需要一段時間進行避難準備動作，等到要開始避難時不僅避難速度緩慢，還可能需要使用行走輔助工具，例如助行器、拐杖或輪椅等器材，更增添垂直方向避難逃生的困難度。 宥於全球暖化使得水災發生頻率增加，火災亦為老人福利機構常見的災害，本研究將探討老人福利機構面對水災及火災時應有的應變作為與聯繫方式，如何結合外援的力量降低災害帶來的衝擊，以作為日後老人福利機構訂定應變計劃的參考，或當作政府單位防災政策研擬的方向。
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近年來臺灣民眾環保意識日漸抬頭，能有效提升生活品質的污水下水道建設亦同樣受到重視。然而，污水下水道建設費用龐大，對於政府也是一大負擔，有鑑於此，政府大力推動各項民間資源一同參與公共建設。然而以BOT模式興建污水下水道及污水處理設施，同樣產生了許多工程延遲的問題。本研究探討以BOT方式進行污水下水道工程之各項案例中，其各項時程延遲之原因，並試圖找出各主要工程延遲問題之改善策略，以提供未來污水下水道BOT案之參考。 本研究中透過文獻回顧、專家訪談及驗證問卷後，歸納污水下水道工程採用BOT模式之各項工程遲延問題共45項，其中工程延遲影響程度前五高分的原因為：「管線遷移時間過久、」、「管制挖掘(禁挖)」、「不切實際的合約工期」、「變更設計」、「地上及地下障礙物配合拆遷延誤」、「工地現況與原設計不符(如:地質、管線)」六項；發生頻率最高分的五項為：「管線遷移時間過久」、「地上及地下障礙物配合拆遷之延誤」、「變更設計」、「管制挖掘(禁挖)」、「增減工作數量」。而前三項嚴重之工程延遲問題，經專家驗證後：「管線遷移時間過久」可以「政府成立管線協調專責單位」、「政府公權力介入執行」、「變更路徑」為解決策略；「地上及地下障礙物配合拆遷之延誤」則可以「政府公權力介入執行」、「政府成立管線協調專責單位」、「加強政策宣導」為解決策略；「管制挖掘(禁挖)」則可採「分區分段施作」、「管制時間外施作」為解決策略。
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預力混凝土橋梁是目前國內既有橋梁中佔有最高比例之橋梁型式，設計時須考慮預力鋼腱施力順序與預力鋼腱斷面之配置等，工程設計圖內容繁瑣，若要以人工藉由AutoCAD完成繪圖作業，將耗費不少繪圖工時，且容易產生錯誤。早期受限於電腦分析能力，工程界常以成束鋼腱形心(CGS)位置，採用連續二次拋物線或高次方程式進行結構分析與設計。目前商用結構分析軟體相當進步，已能按預力鋼腱實際配置狀況進行模擬分析，但如何正確快速建立實際鋼腱位置之座標，則頗不容易，若能開發輔助程式，快速取得鋼腱資訊，以文字檔格式，匯入結構分析軟體，將可得到較精準分析結果。 AutoCAD是目前廣為工程界所採用之工程繪圖軟體，目前大多由使用者以人工方式進行指令操作，或者利用少量VBA工具程式簡化繪圖作業，一旦工程數量多、工作量體大時，則容易產生人為上的疏失，造成誤植或繪製錯誤的情形發生。有鑑於此，本論文將開發預力混凝土橋梁輔助繪圖系統，撰寫Visual Studio C#程式語言，控制AutoCAD指令繪圖，建構視窗化平台，銜接既有結構分析軟體Midas Civil，串聯分析結果逕行設計圖之繪製作業，達到設計自動化繪圖之目的，冀能節省繁瑣的繪圖時間，加速作業流程提高工作效率。
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在邊坡預警系統中，觀測降雨量之方式最為省錢與便利，且更容易讓一般的民眾瞭解，故此方法常被利用在山坡預警的發布，但由於每個邊坡都有不同的地質與水文特性，因此就算在相同的降雨強度與延時下，對地下水位的影響也都會有所不同。本研究採用Van Genuchten的SWCC曲線、儲水方程式與非飽和水力傳導方程來模擬降雨對非飽和土壤之入滲行為。利用PLAXIS 模擬猴山岳邊坡在辛樂克颱風期間之破壞案例。透過軟體中的Flow mode計算降雨與地下水位之關係，再將分析之地下水資料代入Advance mode中計算不同地下水位下之安全係數的變化。另外再設計四種不同雨型、三種降雨強度與是否考慮前期降雨之條件，探討24種不同降雨條件下，猴山岳邊坡(崩塌整治後)之各時段地下水位變化與安全係數之變化，得到在何種降雨條件下猴山岳邊坡可能會產生滑動，並代入台北市南區機率式崩塌警戒基準中做比較，再利用相同方法建立一套猴山岳邊坡之預警值，供猴山岳邊坡附近居民做為參考。