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研究生:黃建勝
研究生(外文):Chien-Sheng Huang
論文名稱:大地工程資料品質與專業判斷認知-以鑽探報告為例
論文名稱(外文):Perception of Data Quality and Professional Judgment in Geotechnical Engineering--for Example of Geotechnical Design Summary Report
指導教授:單信瑜單信瑜引用關係
指導教授(外文):Hsin-Yu Shan
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:土木工程系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2003
畢業學年度:91
語文別:中文
論文頁數:160
中文關鍵詞:不確定性資料品質專業判斷
外文關鍵詞:uncertaintyinformation quality
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大地工程師的專業,即與大地為伍,瞭解大地的特性,特別是其相關的物理性質及力學性質,並利用力學原理搭配工程經驗進行設計。
在大地工程師任務中看似最簡單但實際上最關鍵的部分莫過於利用其專業,由現有的實驗數據及相關的地質資料提供一可靠的判斷結果,以供後續設計者參考。然而大地工程所包含的不確定性,除了環境、材料、試驗及人為所導致各種數據資料的不確定性之外,大地工程師的專業判斷本身也隱含了不確定性。
本研究針對大地工程中鑽探報告的資料品質及專業判斷認知進行研究調查,透過問卷調查及專家訪談模式,蒐集業界在面對鑽探報告中有關資料品質與專業判斷的看法及建議。由調查結果統計分析,以了解大地工程師對大地工程調查資料品質的認知及了解大地工程師在分析鑽探報告過程中面對問題的處理態度及解決方法。
調查分析結果顯示,大地工程師對於資料品質的認知,確實受到諸多不確定性的因素所影響。大地環境的不確定性,是造成工程師對資料不信任最主要的因素;而就工程師的層面而言,其本身經驗及專業上的差異是對資料品質認知的關鍵因素。至於大地工程師的專業判斷並沒有絕對的對與錯,重點在於其所提出的判斷對工程目的、經濟性、安全性合理與否。

One of the most important tasks of geotechnical engineers is to provide geotechnical information of a site for later design and construction. Geotechni-
cal engineers rely on readily available knowledge on the site and data from field investigations to provide such information. In the process of gathering informa-
tion and production of a site investigation report, geotechnical engineers have to make a lot of use of professional judgment. The major sources of the uncertainty which forces the engineers to exercise judgment are the complexity of the geological conditions and the heterogeneous nature of the geomaterials. On the other hand, the uncertainty further accumulates when the geomaterials go through in-situ tests, sampling, handling and transportation of the samples, and laboratory tests. Engineers who design with the parameters summarized in the reports seldom know the degree of uncertainty of these parameters. Even the geotechnical engineers that produced the report may not sure about the degree of uncertainty.
The objective of this research is to study the perception of engineers on quality of information produced in various stages of the geotechnical investigation. Questionnaires were sent to practicing civil engineers, especially, geotechnical engineers.
The results show that the average confidence level of the participants on information quality is low. The major factors affecting the confidence level of individual participants are their major fields of work and years of experience. The least and the most experienced engineers tend to have higher level of confidence. In addition, the results show that quality assurance and quality control measures are either absent or not followed in all stages of the site investigation program in most cases.

中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅲ
致謝 Ⅳ
目錄 Ⅴ
表目錄 Ⅷ
圖目錄 Ⅹ
第一章 緒論 1
1.1研究動機 1
1.2研究目的 2
1.3研究架構 3
第二章 文獻回顧 5
2.1 不確定性 5
2.1.1 大地工程設計中隱含的不確定性 5
2.1.2 大地工程不確定因素的來源 6
2.1.3 土壤參數的不確定性 8
2.1.4 實驗的不確定性 9
2.1.5 人為判斷的不確定性 11
2.2 資料品質 13
2.2.1 資料品質 13
2.2.2 資料品質保證 17
2.3 專業判斷 18
2.3.1 何謂專業 18
2.3.2 專業判斷 20
2.3.3 認知行為 22
2.4 地基調查 25
2.4.1 鑽探報告分析 26
2.4.2 實驗室土壤相關試驗 31
2.4.2.1 土壤物性試驗 32
2.4.2.2 土壤分類 34
2.4.2.3 直接剪力試驗 36
2.4.2.4 無圍壓縮試驗或單壓強度試驗 37
2.4.2.5 三軸試驗 38
2.4.2.6 壓密試驗 39
2.4.3 分析判斷 40
2.5 小結 46
第三章 研究方法 47
3.1 調查計畫 47
3.2 研究對象與調查方法 49
3.2.1 研究對象與範圍 49
3.2.2 調查方法 49
3.3 問卷設計 50
3.3.1 問卷設計架構 51
3.3.2 問卷內容 51
3.4 資料分析 54
3.5 專家訪談 54
3.5.1 專家選取 55
3.5.2 訪談設計 56
第四章 分析與探討 58
4.1問卷回覆狀況 59
4.2背景資料分析 60
4.3 資料品質認知 61
4.3.1 現場鑽探資料 62
4.3.2 實驗室試驗資料 72
4.3.3 土壤參數資料 88
4.3.4 階段參與分析 93
4.3.5 階段執行人員教育程度認知 101
4.4 專業判斷認知 107
4.4.1 資料判讀 108
4.4.2 參數分析判斷 115
4.4.3 規劃設計 126
4.5 Case Study 132
4.6 質化資料分析 136
4.7 小結 140
第五章 結論與建議 143
5.1結論 143
5.2建議 144
參考文獻 148
附錄 151
附錄一 問卷內容 151
附錄二 專家訪談內容 158
作者簡介 160
表 目 錄
頁次
表2.1 土壤實驗室試驗常見的誤差 10
表2.2 室內土壤試驗 14
表2.3 室內岩石試驗 14
表2.4 現場試驗 14
表2.5 土木工程人員國家專業資格認可考試 20
表2.6 大地工程師與醫師工作性質比較表 21
表2.7 完整之鑽孔紀錄內容 26
表2.8 由N值判斷或推定的事項 27
表2.9 室內試驗樣品品質分級 29
表2.10 室內試驗試體最少需求建議 30
表2.11 土壤工程性質試驗之要求 31
表2.12相關土壤室內試驗應用設計範圍 32
表2.13 土壤一般物理性質試驗-含水量(Moisture Content) 32
表2.14 土壤一般物理性質試驗-比重(Specific Gravity) 33
表2.15 土壤一般物理性質試驗-顆粒分析(Grain Size Analysis) 33
表2.16 土壤一般物理性質試驗-阿太堡限度(Atterberg Limits) 33
表2.17 土壤一般物理性質試驗-土壤分類(Soil Classification) 34
表2.18 統一土壤分類法在工程性質判斷上之應用 35
表2.19 土壤力學性質試驗-直剪試驗(Direct Shear Test) 36
表2.20 土壤力學性質試驗-無圍壓試驗(Unconfined Compression Test) 37
表2.21 土壤力學性質試驗-三軸試驗(Triaxial Test) 38
表2.22 土壤力學性質試驗-壓密試驗(Consolidation Test) 39
表2.23 地基探勘點的佈置 41
表2.24 建議之鑽孔深度 42
表2.25 建議之鑽孔密度 42
表2.26 以N值推估C值經驗公式列表 44
表2.27 黏性土壤C質與N值之近似關係對照表 44
表2.28 N質與凝聚力C之關係表 44
表2.29 砂性土壤N值與ψ值之關係表(一) 45
表2.30 砂性土壤N值與ψ值之關係表(二) 45
表3.1 調查方法比較 49
表3.2 專家訪談評估訂正問卷內容紀錄 52
表3.3 專家訪談背景資料 55
表4.1 問卷寄發及回函情形統計 59
表4.2 受訪者背景資料總表 60
表4.3 現場整體鑽探數據資料信心程度 62
表4.4 受訪者背景與現場整體鑽探資料信心度交叉分析表 63
表4.5 標準貫入試驗N值信心度 64
表4.6 受訪者背景與標準貫入試驗N值信心度交叉分析表 65
表4.7 利用N值推估卵礫石層剪力強度參數信心度 66
表4.8 受訪者背景與利用N值推估卵礫石層剪力強度參數信心度交叉表 67
表4.9 地下水位深度信心度 68
表4.10 受訪者背景與地下水位深度信心度交叉分析表 69
表4.11 土壤或岩石整體試驗數據資料的信心度 72
表4.12 受訪者背景與土壤或岩石整體試驗數據資料信心度交叉分析表 73
表4.13 土壤物性試驗數據資料信心度 74
表4.14 受訪者背景與土壤物性試驗數據資料信心度交叉分析表 75
表4.15 土壤分類結果信心度 76
表4.16 受訪者背景與土壤分類結果信心度交叉分析表 77
表4.17 直接剪力試驗數據資料信心度 78
表4.18 受訪者背景與直接剪力試驗數據資料信心度交叉分析表 79
表4.19 無圍壓縮試驗或單壓強度試驗數據資料信心度 80
表4.20 受訪者背景與無圍壓縮試驗數據資料信心度交叉分析表 81
表4.21 三軸試驗數據資料信心度 82
表4.22 受訪者背景與三軸試驗數據資料信心度交叉分析表 83
表4.23 壓密試驗數據資料信心度 84
表4.24 受訪者背景與壓密試驗數據資料信心度交叉分析表 85
表4.25 對自己所決定的土壤參數信心度 88
表4.26 受訪者背景與對自己所決定的土壤參數信心度交叉分析表 89
表4.27 對委外辦理的鑽探報告中所提供的土壤參數可信度 90
表4.28 受訪者背景與委外辦理鑽探報告中的土壤參數可信度交叉表 91
表4.29 督導鑽探現場做法 93
表4.30 受訪者背景與督導鑽探現場做法交叉分析表 94
表4.31 檢核實驗室試驗設備的做法 95
表4.32 受訪者背景與檢核實驗室試驗設備做法交叉分析表 96
表4.33 檢視實驗室試驗執行人員試驗過程的做法 97
表4.34 受訪者背景與檢視實驗室試驗執行過程做法交叉分析表 98
表4.35受訪者對現場鑽探施工人員教育程度認知 101
表4.36受訪者對現場鑽探監工人員教育程度認知 102
表4.37受訪者對實驗室試驗人員教育程度認知 103
表4.38受訪者對鑽探報告分析工程師教育程度認知 104
表4.39 獨立進行鑽探調查報告撰寫工程師所應具備的專業年資底限 105
表4.40受訪者面對地質數據資料有疑問的處理方法 108
表4.41受訪者背景與面對地質數據資料有疑問的處理方法交叉分析表 109
表4.42受訪者面對相關鑽探數據資料有疑問的處理方法 110
表4.43受訪者背景與面對相關鑽探數據資料有疑問的處理方法交叉分析表 111
表4.44受訪者面對相關試驗數據資料有疑問的處理方法 112
表4.45受訪者背景與面對相關試驗數據資料有疑問的處理方法交叉分析表 113
表4.46受訪者對提供的鑽探及地質資料不足以劃分基地土層時的處理方法 115
表4.47 受訪者背景與對鑽探及地質資料不足以劃分土層的處理方法交叉分析表 116
表4.48沒有足夠的岩土力學試驗數據以決定土壤參數時的做法 117
表4.49受訪者背景與對於沒有足夠的岩土力學試驗數據以決定土壤參數時的做法交叉分析表 118
表4.50參照現有地質資料的態度 119
表4.51受訪者背景與參照現有地質資料的態度交叉分析表 120
表4.52 對土壤力學試驗(直剪與三軸)的信心 121
表4.53受訪者背景與對土壤力學試驗(直剪與三軸)的信心交叉分析表 122
表4.54 受訪者對土壤力學參數的不確定性認知 123
表4.55受訪者背景與對土壤力學參數的不確定性認知交叉分析表 124
表4.56受訪者認為後續規劃人員對所提供的土壤參數應採取之態度 126
表4.57受訪者背景與受訪者認為後續規劃人員對所提供的土壤參數應採取之態度交叉分析表 127
表4.58受訪者對報告所提之建議與規劃設計單位有所衝突的處理方法 128
表4.59受訪者背景與對報告所提之建議與規劃設計單位有所衝突的處理方法交叉分析表 129
表4.60專業人員(地工或地質人員)參與規劃鑽探作業的比例 130
表4.61 土壤力學試驗略表 132
圖 目 錄
頁次
圖1.1 研究架構 4
圖2.1 大地工程中之誤差分類 7
圖3.1 研究調查流程 48
圖3.2 問卷架構 51
圖4.1 受訪者對現場鑽探施工人員教育程度認知分佈圖 101
圖4.2 受訪者對現場鑽探監工人員教育程度認知分佈圖 102
圖4.3 受訪者對實驗室試驗人員教育程度認知分佈圖 103
圖4.4 受訪者對鑽探報告分析工程師教育程度認知分佈圖 104
圖4.5有效凝聚力值vs 人數 132
圖4.6有效摩擦角值vs 人數 133
圖4.7凝聚力值vs 人數 134
圖4.8摩擦角值vs 人數 134

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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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