圖解土木工程

「土木工程」乃是為了人類文明而進行的相關工程，也是為了配合人類的生存發展、謀求生活環境的改善、開疆闢地、築巢而居，因應而生的相關建設。舉凡與人們基本生活食、衣、住、行、育、樂相關的硬體工程均屬之，如宮殿、建築、廠房、場館、競技場、城牆、道路、橋樑、隧道、管道、捷運、鐵路及高速鐵路、水庫、渠道、運河、雨水及污水下水道、圾垃處理及焚化廠、機場、海港、核能及各式發電廠等。
從行政院官網可查知，中央及地方政府每年投入與土木及營建工程相關的公共建設計畫之預算經費相當驚人，近五年(106年至110年)僅行政院編列之經費平均約4,190億元，項目包括交通建設、環境資源、經濟及能源、都市開發、文化設施、教育設施、農業建設及衛生福利等八大類，佔當年度歲出預算總金額的16.35～24.71%(平均約1/5強)。加上各直轄市政府及其他縣市政府(含鄉鎮市區公所)的歲出預算，每年用於公共建設計畫的經費，粗估超過一兆元新台幣。
政府自播遷來台後在土木相關的人才培育上不餘遺力，筆者查知目前國內設有土木及營建相關科系的大學(不含專科學校)就有三十多，每年為國家社會培育出來的土木和營建專業人才不計其數。土木及營建工程相關學系可說是國內各大學設置最多的科系之一。因此，吾人可知土木工程對國家經濟發展的重要性，實不言可喻。
筆者自1989年從比利時學成歸國後，先後在逢甲大學及明新科大專任教職共五年多，其餘時間均在國內工程顧問公司服務，累積近三十年的工程實務經驗。期間亦陸續在台北科技大學、逢甲大學及生產力中心的工地主任班授課。2013年度因緣際會回到逢甲大學兼任，並在在土木系進修部講授「鋼結構設計」專業科目，以及在通識中心開設一門「生活中的工程與科技」通識課程。同時亦由校方推薦擔任公共工程委員會政府採購評選會議的專家學者，閒暇亦參與部份縣市政府土木及營建相關工程的規劃設計案件審查、特殊結構外審、工程督導、建築工程指定勘驗、水保計畫審查及水保設施檢查等工作。
本書取名【圖解土木工程】，希望將應用廣泛的土木及營建相關工程，以提綱挈領、精簡扼要和圖文並茂方式介紹給讀者。內容共分十六章，第一章土木工程簡介、第二章土木工程的基本學科、第三章工程材料、第四章結構及軍事工程、第五章水利工程、第六章大地工程、第七章水土保持工程、第八章公路工程、第九章交通運輸工程、第十章建築與景觀工程、第十一章環境工程、第十二章綠能發電工程、第十三章共同管道工程、第十四章都市計畫、第十五章營建工程與維運管理，以及第十六章工程電腦化及資訊化。
本書另一特色是在各章節主題中，引入與該章節主題有關的主要法令規章，讓土木及營建相關工程的初學者，對畢業後與自身工作相關的法規條文，能提早有些粗淺的認識，即使法規內容會隨時空環境的改變有所調整和修正，至少工作上需要參考最新的法規條文內容時，可以有個脈絡隨時上網查知。
本書乃筆者累積超過三十年教學及工程實務工作，利用半年多的時間自行蒐集資料、構思、打字、撰寫、繪圖、編製。復因筆者平日習慣隨身攜帶相機，隨時隨地拍攝各種工程的照片，故有許多珍貴的現地實景照片穿插在各章節內，以增加本書的可讀性，也加深讀者對各種土木及營建相關工程的認識。本書所附的照片及圖片，凡未註明出處者即為本人所拍攝及繪製，餘由親友慷慨提供或摘自網路，在此一併致謝。本書亦承蒙國內工程界泰斗蘇錦江教授願為提序推薦，筆者深感榮幸。本書能順利完成，也感謝內人全力的支持與鼓勵。
由於個人才疏學淺，對世界各地廣泛的工程涉略有限，且打字作業、提送出版社排版、校稿及印刷時間較為倉促，錯謬誤植之處在所難免，尚祈社會賢達不吝指正。(賜教處：sanford877@yahoo.com.tw)

土木技師、水土保持技師
許聖富 謹序
二○二一年七月於公館雙月園

「土木工程」乃是為了人類文明而進行的相關工程，也是為了配合人類的生存發展、謀求生活環境的改善、開疆闢地、築巢而居，因應而生的相關建設。舉凡與人們基本生活食、衣、住、行、育、樂相關的硬體工程均屬之，如宮殿、建築、廠房、場館、競技場、城牆、道路、橋樑、隧道、管道、捷運、鐵路及高速鐵路、水庫、渠道、運河、雨水及污水下水道、圾垃處理及焚化廠、機場、海港、核能及各式發電廠等。
從行政院官網可查知，中央及地方政府每年投入與土木及營建工程相關的公共建設計畫之預算經費相當驚人，近五年(106年至110年)僅行政院編列之...

第一章　土木工程簡介
1.1 何謂土木工程
1.2 人類歷史的回顧
1.3 土木工程的重要性
1.4 土木工程的特性
1.5 土木工程的生命週期
1.6 土木工程師的專業素養
1.7 土木工程對環境之影響和未來發展
1.8 土木人的出路

第二章　土木工程的基本學科
2.1 基本學科之架構
2.2 測量學
2.3 工程圖學
2.4 工程地質
2.5 工程數學
2.6 工程力學
2.7 材料力學
2.8 土壤力學
2.9 基礎工程
2.10 結構學
2.11 鋼筋混凝土學
2.12 鋼結構設計
2.13 流體力學
2.14 工程契約與規範

第三章　工程材料
3.1 工程材料分類
3.2 木材與竹材
3.3 磚材與石材
3.4 粗、細骨材
3.5 混凝土
3.6 鋼材
3.7 聚合物
3.8 膠凝及複合材料

第四章　結構及軍事工程
4.1 結構的分類
4.2 結構的載重與設計考量
4.3 房屋建築結構
4.4 地震工程
4.5 建築結構補強方式
4.6 橋梁工程
4.7 隧道工程
4.8 軍事工程

第五章　水利工程
5.1 水資源及伏流水
5.2 水文及河川治理
5.3 防洪及疏洪工程
5.4 多功能滯洪池
5.5 堰壩工程及橡皮壩
5.6 灌溉工程
5.7 給水工程
5.8 港埠工程

第六章　大地工程
6.1 何謂大地工程
6.2 工址調查與鑽探
6.3 軟弱地層改良
6.4 治山與邊坡穩定
6.5 擋土構造
6.6 深淺開挖工程
6.7 地質敏感安全分析

第七章　水土保持工程
7.1 水土保持作業範疇
7.2 坡地排水及坡地防災
7.3 土石流發生機制與防治
7.4 蝕溝及野溪治理
7.5 滯洪沉砂設施
7.6 植生工程

第八章　公路工程
8.1 公路之分類
8.2 公路線形
8.3 公路之交叉
8.4 土方工程
8.5 路面工程
8.6 高速公路和快速公路

第九章　交通運輸工程
9.1 交通運輸規劃
9.2 大眾捷運系統
9.3 鐵路及軌道工程
9.4 場站工程
9.5 交通工程及號誌
9.6 照明及智能化設施

第十章　建築與景觀工程
10.1 建築工程概論
10.2 建築的分類
10.3 建築的工程設計
10.4 綠建築與碳足跡
10.5 景觀工程

第十一章　環境工程
11.1 全球暖化及環境威脅
11.2 衛生下水道工程
11.3 生態工程及資源再生利用
11.4 廢棄物處理
11.5 空氣及噪音污染管制
11.6 環境影響評估

第十二章　綠能發電工程
12.1 風力發電
12.2 地熱發電
12.3 水力及海流發電
12.4 太陽能發電
12.5 核能發電

第十三章　共同管道工程
13.1 何謂共同管道
13.2 民生管線及公共設施管線資料庫
13.3 共同管道推動現況
13.4 共同管道規劃設計
13.5 共同管道建設時機及經濟效益

第十四章　都市計畫
14.1 都市計畫的作業範疇
14.2 市鎮計畫與都市更新
14.3 土地使用分區管制
14.4 公共設施規劃
14.5 都市交通運輸規劃

第十五章　營建工程與維運管理
15.1 營建工程的分類
15.2 營建工程施工機具
15.3 工程及品質管理
15.4 工程進度及成本控制
15.5 職業安全衛生管理
15.6 維運管理及延壽方案

第十六章　工程電腦化及資訊化
16.1 電子計算機概述
16.2 建築資訊模型(BIM)
16.3 工程資訊模型(EIM)
16.4 工程資訊整合電腦化

參考文獻

第一章　土木工程簡介
1.1 何謂土木工程
1.2 人類歷史的回顧
1.3 土木工程的重要性
1.4 土木工程的特性
1.5 土木工程的生命週期
1.6 土木工程師的專業素養
1.7 土木工程對環境之影響和未來發展
1.8 土木人的出路

第二章　土木工程的基本學科
2.1 基本學科之架構
2.2 測量學
2.3 工程圖學
2.4 工程地質
2.5 工程數學
2.6 工程力學
2.7 材料力學
2.8 土壤力學
2.9 基礎工程
2.10 結構學
2.11 鋼筋混凝土學
2.12 鋼結構設計
2.13 流體力學
2.14 工程契約與規範

第三章　工程材料
3.1 工程材料分類
3.2 木材與竹...