民國115年 高考三級 水土保持工程 水土保持工程(包括植生工法)

第2題

水土保持工程中,土釘(Soil Nailing)、岩栓(Rock Bolt)與地錨(Ground Anchor)皆屬加固抑止工法。請列表詳細比較此三種工法之構造…

題目

水土保持工程中,土釘(Soil Nailing)、岩栓(Rock Bolt)與地錨(Ground Anchor)皆屬加固抑止工法。請列表詳細比較此三種工法之構造特徵、 力學機制、適用時機與相對成本。(25 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、總論:土釘、岩栓與地錨均屬加固抑止工法(stabilizing/reinforcing works),藉鋼材與地層間的握裹、摩擦或錨碇,將不穩定岩土體連結至穩定地層。差異在受力方式(被動或主動)、錨碇深度、是否施加預力及表面構造。
  • 二、構造特徵:土釘(soil nailing)係鑽孔植入鋼筋或鋼棒並全長灌漿,坡面鋪鋼絲網噴凝土或植生;岩栓(rock bolt)為岩體中植入鋼棒,前端以樹脂或水泥漿錨固,外端設墊板、螺帽,可施加預力;地錨(ground anchor)由錨碇段、自由段與錨頭組成,錨碇段深入滑動面以下穩定地層,自由段以套管隔離,錨頭以承壓板及預力鋼腱鎖定。
  • 三、力學機制:土釘屬被動加勁,釘與土間握裹及釘體拉力形成複合土體,提高整體剪力阻抗與視凝聚力,容許較大變形;岩栓以懸吊、串聯、梁效應與摩擦效應串接不連續面岩塊,預力型可主動壓密岩體;地錨為主動預力構材,透過錨碇段被動土壓力與鋼腱預力提供抗拔力及抗傾覆力矩。
  • 四、適用時機:土釘適用於土質或軟弱岩質開挖面、淺層邊坡與回填坡面,地層需具一定自立性;岩栓適用於岩盤邊坡、隧道、岩楔與不連續面控制;地錨適用於擋土牆、排樁、深開挖與大規模滑動邊坡,且須有深層穩定地層可供錨碇。
  • 五、相對成本與選用:單位面積成本以地錨最高,因鑽孔深、需施加預力並辦理拉拔試驗;岩栓次之;土釘最低,可全面施工且無須預力。選用應考量地層條件、變形容忍度、載重需求與維護檢測;地錨須做拉拔試驗與長期預力監測,土釘則須注意鏽蝕防護與坡面排水。

AI 依官方試題文字產生的參考解答,非考選部公告答案,內容僅供備考參考。

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