工程地質學導論

　　工程地質學（Engineering Geology）是屬於應用地質學的一支。它是運用地質學的原理、知識、方法及經驗，為工程服務的一門科技。就所有的工程體（包括建築物）均需立基於地。因此，地基的特性、穩定性、及強度決定了工程體的安全與使用壽命。我們都知道，地基是工程體的基礎；而工程地質學就是工程的基礎。

　　由於作者在工作上，一直服務於學術界及工程界，故能把實務所得經驗納入教材之中，俾使理論與實務兼容。本書共分成20章，將工程地質的基本技能都涵蓋在內了。

第一篇 基 礎 篇

第一章 緒 言 3

1.1 工程地質學的定義 3
1.2 工程地質師的任務 3
1.3 工程地質學的內容 4
1.4 工學與理學的融合 6
1.5 本書的內容與使用法 8

第二章 礦物與工程 11

2.1 礦物的概念 11
2.2 礦物的生成方式 11
2.3 礦物的形態 13
2.4 礦物的光學性質 14
2.5 礦物的力學性質 17
2.6 礦物的風化特性 19
2.7 礦物的其他物理性質 23
2.8 主要造岩礦物 23

第三章 火成岩與工程 37

3.1 前 言 37
3.2 火成岩的化學成分 39
3.3 火成岩的礦物成分 39
3.4 火成岩的結構 41
3.5 火成岩的構造 43
3.6 火成岩的分類 44
3.7 火成岩的肉眼鑑定及命名 48
3.8 火成岩的工程地質性質 50

第四章 沉積岩與工程 53

4.1 前 言 53
4.2 成岩作用 53
4.3 沉積岩中的礦物 55
4.4 沉積岩的顏色 57
4.5 沉積岩的結構 59
4.6 沉積岩的構造 62
4.7 沉積岩的分類 65
4.8 沉積岩的肉眼鑑定及命名 72
4.9 沉積岩的工程地質性質 73

第五章 變質岩與工程 77

5.1 前 言 77
5.2 變質作用的控制因素 78
5.3 變質作用的機制 80
5.4 變質作用的類型 82
5.5 變質岩的礦物成分 83
5.6 變質岩的構造 85
5.7 變質岩的分類 87
5.8 變質岩的肉眼鑑定及命名 91
5.9 變質岩的工程地質性質 91

第六章 鬆散堆積物與工程 93

6.1 前 言 93
6.2 風化殼 94
6.3 岩頂帶的類型 98
6.4 工程土壤 100
6.5 殘留土 102
6.6 落石堆 103
6.7 崩積土 104
6.8 沖積土 106
6.9 問題土壤 109

第七章 褶皺與工程 117

7.1 前 言 117
7.2 岩層的位態 118
7.3 線狀構造的位態 126
7.4 褶皺的基本要素 127
7.5 褶皺的類型 130
7.6 褶皺的力學定性分析 131
7.7 褶皺構造的識別 137
7.8 褶皺的工程地質特性 140

第八章 斷層與工程 143

8.1 前 言 143
8.2 應變橢圓球與斷裂構造 144
8.3 斷層的幾何要素與位移 145
8.4 斷層的分類 150
8.5 斷層帶的特徵 154
8.6 斷層的視錯斷 160
8.7 斷層的識別 163
8.8 斷層對工程的影響 168

第九章 節理及其他不連續面與工程 173

9.1 前 言 173
9.2 不連續面的特性 174
9.3 節 理 187
9.4 劈 理 191

第二篇 應 用 篇

第十章 岩石與岩體的工程地質性質 197

10.1 前 言 197
10.2 岩石的物理性質 197
10.3 岩石的水理性質 200
10.4 岩石的力學性質 203
10.5 影響岩石工程地質性質的因素 210
10.6 岩體的特性 213
10.7 岩體的工程地質分類 219

第十一章 地質圖分析 233

11.1 前 言 233
11.2 地質圖的解讀 234
11.3 地質剖面圖的製作 251

第十二章 地下水與工程 257

12.1 前 言 257
12.2 地下水的賦存 257
12.3 地下水的流動 270
12.4 地下水對工程的影響 274
12.5 工程防水 282

第十三章 地質災害 289

13.1 前 言 289
13.2 落 石 291
13.3 崩 塌 296
13.4 滑動 297
13.5 土石流 317
13.6 地盤下陷 325
13.7 活動斷層 329
13.8 地 震 335
13.9 流水侵蝕 338
13.10 地質災害的分析 340

第十四章 工址調查 345

14.1 前 言 345
14.2 衛星影像判釋 346
14.3 環境地質調查 347
14.4 工程地質調查 351
14.5 地球物理探勘 353
14.6 挖 探 359
14.7 鑽 探 365
14.8 現場指數測試 374
14.9 現場試驗 376
14.10 現場監測 377
14.11 長期監測 378

第十五章 宏觀地質與工程 381

15.1 前 言 381
15.2 地球的內部結構 381
15.3 地球內部的溫度與壓力 383
15.4 地質作用 383
15.5 地殼運動 384
15.6 板塊構造學說 385
15.7 台灣地區的板塊運動 391
15.8 台灣的地震分佈 393
15.9 台灣的活動斷層分佈 394
15.10 台灣的混同岩分佈 395

第三篇 實 務 篇

第十六章 建築基地的主要工程地質課題 403

16.1 前 言 403
16.2 共同的工程地質課題 404
16.3 一般建築的工程地質課題 406
16.4 廠房的工程地質課題 410
16.5 高層建築的工程地質課題 411

第十七章 道路及橋樑的主要工程地質課題 417

17.1 前 言 417
17.2 公路的選線 417
17.3 道路的主要工程地質課題 429
17.4 橋樑的選址 434

第十八章 隧道的主要工程地質課題 439

18.1 前 言 439
18.2 圍岩的應力 439
18.3 圍岩的外水壓力 442
18.4 圍岩的變形及破壞 444
18.5 隧道的工程地質課題 450
18.6 隧道的選址及選線 457
18.7 施工方法的選擇 460
18.8 開挖預警 461

第十九章 大壩及水庫的主要工程地質課題 463

19.1 前 言 463
19.2 大壩類型與其對工程地質條件的要求 464
19.3 壩基的滲漏問題 467
19.4 壩基的滑移問題 474
19.5 壩肩的抗滑問題 478
19.6 壩址的選擇 482
19.7 水庫的主要工程地質課題 487

第二十章 代表性的事故及對策 495

20.1 台北捷運西門站的湧水 495
20.2 高雄捷運O2車站的鏡面滲漏 499
20.3 新永春隧道的劇湧 502
20.4 雪山隧道的劇湧 506
20.5 石岡壩的錯斷 511
22.6 林肯大郡的順向坡滑動 514
22.7 梨山地滑 517
20.8 豐丘土石流 523
20.9 義大利的Vaiont壩 528
20.10 舊金山的聖安德魯斯水庫 530
20.11 洛杉磯的葡萄牙灣地滑 531
20.12 舊金山的百老匯隧道 533

參考資料 537