應用類神經網路初步建立路堤沉陷之預估模式...傳遞類神經網路路堤沉陷訓練測試，另外使用台82 線8~13 組進行檢核其推廣性，結果顯示：

臺灣公路工程第 32 卷第 14 期- 2 Vol. 32. No.14 Aug. 2006

臺灣公路工程第 32 卷第 14 期民國 95 年 8 月 Taiwan Highway Engineering Vol. 32 No.14 Aug. 2006. pp2-27

應用類神經網路初步建立路堤沉陷之預估模式

鄭惠隆∗ 吳威∗∗

摘要

路堤的填土荷重對地表下土壤產生的壓縮與壓密作用將可能造成地表之沉陷，然其沉陷量

之預測，目前仍以沉陷預測之公式加上經驗判斷為主，但近年來發展有漸朝向利用現場觀測資

料回歸預測沉陷行為之發展方向。有鑑於此，本研究收集東西向台西古坑線（台 78 線）及東

石嘉義線（台 82 線）快速公路測沉板測得沉陷量及地質探查鑽探等資料，藉由倒傳遞類神經

網路分析來研究路堤沈陷問題。本研究利用台 78 線 109 組案例資料，分成不同類型來進行倒

傳遞類神經網路路堤沉陷訓練測試，另外使用台 82 線 8~13 組進行檢核其推廣性，結果顯示：

雖然類神經網路不具有物理模型，但對影響因素複雜且具高度非線性與不確定性的路堤沉陷量

工程問題，透過適當的參數選取與網路架構建立及案例資料適當篩選後，仍可求得輸入與輸出

間複雜的函數映射關係，比較沉陷量平均偏差率(μ|ε|)及平均標準差(σε)均較顧問公司設計預

估沉陷量及傳統公式計算出來沉陷量為小，較能獲得精確路堤沉陷量預估值。

關鍵詞：類神經網路、路堤沈陷、偏差率、標準差

一、前言

台灣西南部之嘉南平原地帶，地層相當年輕，均為第四紀全新世時期之沖積物堆積而成的

沖積層，主要有砂、沈泥、黏土及礫石等組成，就土層之工程性質而言為屬相對之較弱地盤，

極易因工程荷重衍生路堤沈陷，而台 78 線及台 82 線位於此平原地帶上，其設計大部分以路堤

方式構築，路堤的填土荷重對地表下土壤產生的壓縮與壓密作用將可能造成地表之沉陷，故顧

問公司在設計時即對地表沉陷量加以預測並納入設計考量，工程完工通車後至目前為止，相關

結構物尚無沉陷壓密造成之損壞情形，由此可知，地表沉陷量之預測對於工程之重要性，實有

其必需考量之處。沉陷量之預測，目前仍以沉陷預測之公式加上經驗判斷為主，近年來發展有漸朝向利用現

場觀測資料回歸求得土層之平均壓密參數，並進而預測地盤長期之沉陷行為之發展方向【1】。

由於電腦科技的進展，使得原本許多複雜的工程問題，可透過電腦的處理，簡化工程問題的解

決方法，類神經網路技術即為一例。而本文以類神經網路為工具，來研究沈陷問題，初步建立

∗ 公路總局東西向快速南區工程處工務員，國立雲林科技大學營建工程研究所碩士 ∗∗

公路總局東西向快速南區工程處長

624

Vol. 32. No.14 Aug. 2006 3 臺灣公路工程第 32 卷第 14 期-

路堤沈陷量另一種預估模式，為此本研究取得台 78 線及台 82 線快速公路地質鑽探資料及現場

觀測地表沈陷等案例，將所得之鑽探及路堤沉陷量等參數資料整理分析，依各參數與路堤沈陷

量之關連性，篩選路堤沈陷影響因子填土厚度 h，路堤寬度 B ，地下水位 dw，壓縮時間 t，均

化標準貫入 N 值，均化起始孔隙比 e0 ，均化土層單位重γ ，均化黏土層液性限度WL ，均化黏

土層層厚 H c 、均化黏土層深度 Z 等十個作為輸入參數，而路堤總沉陷量 δ 為輸出結果之目標

參數，透過類神經網路加以訓練分析各因子與土層沉陷量間之關聯，以初步建立起路堤沉陷之

預估模式。本研究之步驟與流程如圖 1-1 所示。

圖1-1 研究流程圖

625


二、文獻回顧

2.1 路堤段基礎沈陷分量一般地表沉陷量可分為即時沈陷、壓密沉陷及次壓縮沉陷。其中即時沉陷於砂性土壤或黏

性土壤均可能產生；黏性土壤之沉陷以壓密沉陷為主，而砂性土壤則以即時沉陷為主，次壓縮

沉陷係發生於特殊高靈敏之有機或塑性土壤。本研究主要是針對路堤基礎受填方荷重後產生之地表壓密沈陷量；路堤填築時係分層夯

實，其應力傳遞關係其涉及填築之材料性質及穩定要求，理論上一次填築同重量之材料與分層

夯實之材料,其最終沉陷會一樣，但一次填築所需時間須較長許多，非正常施工容許等待，且其

填築高度較高且土體強度較低，須考量是否符合所需之穩定要求等等，故一般分層夯實厚度設

計以不超過 30 公分左右；由於一般路堤段因於施工填土期間長達年餘，其沉陷量約可達估計

最大沉陷量之 70%~90%，地表沉陷趨於穩定，對於後續沉陷量，在路堤之穩定性可以確保之

前提下，採用將來容易維修之結構型式或採用不易因沉陷發生而受損之結構設計方式，於完工

通車後之管理維護階段再逐步視沉陷量之大小進行維修工作。 2.2 沈陷量之估計 2.2.1 即時沈陷

土壤受載重後，由於載重引起剪應力作用結果，使得土體扭曲變形而引起沉陷，通常假定

土壤受力後行為與依虎克定律之各項同性彈性體ㄧ樣，以彈性理論計算之，以下為兩種常用方

法： (1) 彈性方程式【2,3】

)'''( hyhxvOS

e EHS νσσνσ −−= (2-1)

式中 Se ：即時沈陷量（彈性壓縮量） (m)， H ：可壓縮層厚度(m)， SE ：變形模數(t/m2)，

ν ：柏松比， 'vOσ ：有效覆土壓力(t/m2)， 'hxσ 、 'hyσ ：水平有效覆土壓力(t/m2)

(2) 簡化應變影響因子法【4】

)/(212

0SZ

B

e EHiIqCCS ∆×∑×××= (2-2)

式中 qqC /0.5-11 0= ， log(T/0.1)0.212 ×+=C ， qqq 01 −= ， zI ：簡單應變影響函數因子（詳

圖 2-1）， q1 ：填土高 h ×土壤γ， q0 =埋置土壓力（此時為 0），T：壓縮時間因子以年為單位，

B：基礎寬度，∆Hi：各土層層厚， SE ：變形模數，砂土利用 15)(N 73.84 +×=SE t/m2 公式推估，

黏土利用 5)(N(48.23 +×=SE t/m2 公式推估【5】。

2.2.2 壓密沈陷土壤之壓密理論，首推 Terzaghi 之單向度壓密理論【7】，所謂壓密是指土壤受力時所引

起超額孔隙水壓，此超額孔系水壓會隨時間逐漸向外消散，外力漸轉移到土壤上，使得土粒間

之有效應力增加，而使土壤顆粒的排列更趨緊密，致使土層發生沉陷的行為，這種土壤壓縮的

行為就稱為土壤壓密沉陷，對於正常壓密黏土層，其沉陷量公式如下：

626


)]'

''log([

1 0 vo

vocc C

eHi

S σσσ ∆+

+Σ= (2-3)

式中 Sc ：壓密沈陷(m)， H i ：黏土層厚(m)， 0e ：起始孔隙比（可採用地質調查報告書中

數據）， cC ：土壤壓縮指數（利用 10)-(WL 0.009×=Cc 公式來估計其值【8】） 'voσ ：有效覆土

壓力，(t/m2)， 'σ∆ ：為地中應力增量，(t/m2)（可用 2：1 法來預估之【7】）。

圖2-1 Iz深度影響因子分佈圖【6】

2.2.3 二次壓縮沈陷次壓縮沉陷通常發生於高壓縮性之黏土層中，係於主要壓縮（壓密）完成後，在有效應力

維持不變之狀況下，隨時間而持續發生之沉陷，此種沉陷可能係由黏土顆粒與黏土團間鍵結之

壓縮、土壤結構重組及其他一些微觀結構之改變所造成，其推估公式如下：

)tt

log(HCSp

csis ××= ∆α (2-4)

式中：Ss：次壓縮沈陷，Cα：土層之次壓縮係數，∆Hi：土層厚度(m)，tp：主要壓密沉陷

完成時間(年)，tsc：考慮次壓縮沉陷時間(年) 【7】。一般土壤之次壓縮沉陷很小，設計上可略而不計，惟對於特殊軟弱土壤，如腐植土、有機

土或塑性土壤等則應特別考慮，在本路線工程鑽探報告中，該地層分佈很少，故計算沉陷量時

未將次壓縮沈陷考慮進去，只計算即時沈陷及壓密沉陷量。 2.3 現地路堤沈陷量之觀測

測沉板板底之最後高程應於填築碎石底層之前測定，並判定路堤下面土壤與土層所產生之

沉陷量。本路段開始填築至完成時程大約二至三年，施工期間按時測定測沉板底之原始高程、

施工期間之高程、及土方完成時之高程，以求得路堤填築下面土壤與土層所產生之沉陷量資

料，另測定測沉板板底之最後高程應於路堤填築完成後 200 個日曆天或任一 60 天期間之預壓

密觀測沉陷量小於 1 公分，開始下ㄧ階段工程項目填築碎石及舖築 AC 之前測定【9】。 2.4 類神經網路系統【10】

本研究所採用的類神經網路分析模式為倒傳遞類神經網路(Back - Propagation Neural Network)，所運用的網路軟體為 QwikNet v2.23，其架構分為輸出層、輸入層與隱藏層（圖 2-2），

處理單元常用的非線性轉換函數為雙彎曲函數，如圖 2-3 所示，此函數當自變數趨於正負無限

627


大時，函數值趨於常數，其值域在 [0,1] 之間；其基本原理是利用各網路學習演算法，將誤差

函數依誤差降低方向予以最小化。其組成包含兩個階段：前饋階段以及倒傳遞階段。在前饋階

段時，輸入訊號由輸入層被引入，經由權重值之運算再依前饋的方式傳遞至隱藏層，同樣地，

在隱藏層中亦是經由權重值之運算再傳導至輸出層，最後傳遞至輸出層之網路輸出值將拿來與

實際之目標值進行比較，如果不是我們所要求之正確結果時，則網路的狀態便將轉入倒傳遞的

修正階段，即是以目標輸出值與網路輸出值間之最小均方差為網路之誤差函數，再依此函數將

誤差修正訊號倒傳遞至網路中，修正網路中之偏權值及加權值；不斷地重覆此一修正過程，直

到網路的輸出值與目標輸出值間的誤差合於要求為止，倒傳遞類神經網路其運作模式可由圖

2-4 所示。

圖2-2 倒傳遞類神經網路架構

圖2-3 類神經網路常用之雙彎曲函數

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圖2-4 類神經網路運作示意圖

要使得類神經網路能正確的運作，則必須透過訓練的方式，訓練樣本的建立來自於實際系

統輸入與輸出或是以往的經驗，其輸入值與輸出值之間是有其關連性的。類神經網路未訓練

前，其輸出是零亂的，隨著訓練次數的增加，類神經網路的鍵結值會逐漸的被調整，使得目標

值與神經網路的輸出兩者誤差越來越小。

圖2-5 所用類神經網路系統功能程式之面板圖

當類神經網路經由訓練樣本訓練完成後，雖然神經網路的輸出已經與我們所要求的數值接

近，但對於不是由訓練樣本所產生的輸入，我們並不知道會得到何種輸出。因此，我們必須使

629


用另一組類神經網路從未見過樣本進入到類神經網路中進行測試，看看是否與所要求的值接

近，而此樣本則稱之為測試樣本（testing pattern），在本文中從台 78 線 109 收集樣本中，分別

取訓練樣本外剩餘 16 組~8 組及台 82 線 13 組~8 組案例作為測試樣本，來評估其預估模式效能。由於類神經網路為一非線性化過程，且網路參數間會互相影響，故無法找出一絕對最佳之

網路參數，只能以試誤法（try and error）進行嘗試，以得到較佳的網路架構參數。在本研究中

我們試著在不同的模式中調整隱藏層數目、神經元數（處理單元數）及學習速率來訓練樣本（範

例類神經網路系統功能程式之面板圖詳圖 2-5），求得各神經處理單元連結之權重值，決定所

有處理單元相互連結的最佳權值(weight)，完成整個類神經網路演算系統的結構，以建立路堤

沉陷之預估模式。 2.5 類神經網路應用案例

類神經網路為目前各個領域應用最為廣泛的學習演算法，近年來，其仍有新的架構及理論

不斷的被提出，配合電腦運算速度的增加，使得類神經網路的功能更為強大，運用層面也更為

擴增，而類神經網路其適用性如下：1) 力學背景不清楚；2) 預估之方程式複雜。類神經網路

所運用的範圍相當的廣泛，目前工程上最常被使用的類神經網路為倒傳遞類神經網路。自倒傳

遞類神經網路發明以來，其應用可謂相當發達。相較於其他工程領域，類神經網路在大地工程

上的應用才剛剛萌芽並蓬勃發展之中。90 年代以來，類神經網路於大地工程之應用也逐漸受到

重視。其中包括邊坡破壞潛勢（李德河等人，2002）【11】、岩體分類（高仲仁與李錫堤，2000）

【12】及土壤液化潛能之評估（辜炳寰及陳景文，2002）【13】等等，皆獲得不錯的成果；由

於類神經網路非線性的模擬能力，使其在預測準確性的表現上常優於一般大地工程師所倚賴的

經驗式。 2.6 網效能評估指標

在本研究中為了判別各個網路模式訓練結果的優劣，我們以偏差（百分）率之平均值(μ|ε|)

及標準差 (σε)方式來表示，其定義如下：

100%*X)/X-(Z=ε (2.5)

式中 ε：偏差(百分)率，Z：設計預估、計算所得及類神經預估沉陷量， X：測沉板測得路堤下面土層產生之沉陷

n

n

ii∑

== 1ε

µ ε (2.6)

∑ −==

n

ii n/)x(

1

2εσε (2.7)

式中 n=測試組案例組數，x 為偏差率真值，偏差率真值在本研究中為０。類神經預估沉陷

量之μ|ε|及σε在較顧問公司設計預估沉陷量及利用傳統公式預測值所得μ|ε|及σε小視為推

算成功，反之為失敗。

630


三、研究區域介紹

3.1 研究場址概述台 78 線西起台西西濱快速公路東行經四湖鄉、東勢鄉、褒忠鄉、元長鄉、土庫鎮、虎尾

鎮、斗南鎮、大埤鄉、斗六市及古坑鄉第二高速公路止。路線銜接西濱快速公路、台十七線、

台十九線、中山高速公路、台一線、台三線、中部第二高速公路，長 42.5 公里（詳圖 3-1）；

台 82 線西起東石利用 168 線公路，東行經西濱快速公路至東石大橋東側後闢建新路，經朴子

市、太保市、鹿草鄉、水上鄉、中埔鄉，至南部第二高速公路止，長 34.7 公里（詳圖 3-2）。 3.2 地形及地質背景

台 78 線及台 82 線路段均於台灣之西南部嘉南平原地區，嘉南平原之沖積層以北港溪為

界，以北為濁水溪沖積扇沉積環境之堆積層，以南則以台南層為主，而台 78 線位屬濁水溪沖

積扇平原地形區，在此沖積扇平原地形區之河川成放射性狀河系，主要有虎尾溪、舊虎尾溪、

新虎尾溪、西螺溪及麥嶼厝溪等。各溪流水路變遷頻繁，而本路段主要位於虎尾溪、舊虎尾溪

與新虎尾溪所形成之沖積扇區域，沿線之地形高度一般約在 20 公尺以下，地面大致平坦，但

常有沙丘分佈，其延長方向有南北向（與海岸線平行）者，亦有成東西向（與海岸線直交）者，

亦有不規則狀或新月型者不等，並無規則可尋【14】。台 82 線位屬嘉南平原之沖積層內，並未穿過台地或山麓丘陵區，因此本路線沿線區域之

地勢變化不大，地形相當平坦，在近平原東緣部分之海拔高度較高，約在 40~50 公尺，並僅由

東西向緩傾成一極平緩的坡面【15】。

圖3-1 台78線東西向快速公路地理位置圖

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圖3-2 台82線東西向快速公路地理位置圖

圖3-3 台78線東西向快速公路區域地質圖【14】

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圖3-4 台82線東西向快速公路區域地質圖【150】

台 78 線及台 82 線路段均於台灣之西南部嘉南平原地區，沿線地層相當年輕，均為第四紀

全新世時期之沖積物堆積而成的沖積層（詳圖 3-3~圖 3-4），主要有砂、沈泥、黏土及礫石等組

成；然後依各沈積環境不同，而使各地區之厚度不同，且夾雜大小不依之透鏡狀黏土層及礫石

層；故依各沈積物之差異，此沖積層由老至新可細分為： 1、沈泥、砂、黏土夾腐植土壤之台南層。 2、礫石、砂夾有沈泥或黏土之台地堆積層。 3、沈泥質砂與粘土質沈泥互層夾透鏡狀黏土層之三角洲、或潟湖沈積層。且沖積層可與高雄至北港一帶之平原區之沖積扇相互比對，並具有連續性。由與台灣西南

部之廣大濱海平原之地形均相當平坦，地層均為沖積層所覆蓋，岩性差異性不大，現場地質調

查不易發現地質構造存在。 3.3 路堤設計及施工

台 78 線路段全線按六車道寬度購地，其路權寬一般約 50~60 公尺，路堤段先辦理四車道，

在中央預留二車道路基，其路堤填築高度平均約為 5.5 公尺（詳圖 3-5），台 82 線採路基寬度

25.8 公尺四車道寬度施工，其路權寬一般約 40~50 公尺，其路堤填築高度平均約為 6 公尺（詳

圖 3-6）。雲嘉地區地形上為台灣最大平原，其工程建設之土石方來源歷年來均以濁水溪逐年疏濬為

主，而台 78 線因採封閉式路堤填築型式規劃設計，全線設計路堤填築借土填方約一千零六十

萬立方公尺。原規劃借土區為雲林地區山區土石方、濁水溪及鄰近河川疏濬土石方，因高屏大

橋斷橋事件，致八十九年十二月三十一日起河川砂石全面禁採，陸砂開採亦因環保意識抬頭，

地方特定人士作梗，而海砂開採，也因為環保、法令、抗爭等因素，致本路線土方供需失調，

各標承攬廠商覓尋取土區困難，公路總局辦理本路線工程於八十六年陸續發包施工，並預訂八

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十九年陸續完工，由於上述因素，借土填方工程受土石短缺及供應量不足之影響，而使後續作

業擱置或施工進度緩慢，致本路線完工時程延後，加上本路線其中一標施工中途解除合約，該

標填土分二個階段進行，期間擱置無施工約一年，致各標填土壓縮完成時間長短不一，範圍從

2.2 個月至 49.17 個月，豐富壓縮時間，路堤段施工完成通車現況詳附圖 3-7 及圖 3-8。

圖3-5 台78線東西向快速公路路面典型斷面圖

圖3-6 台82線東西向快速公路路面典型斷面圖

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圖3-7 台78線東西向快速公路路堤完工照片

圖3-8 台82線東西向快速公路路堤完工照片

3.4 測沉板監測測沉板板底之最後高程應於填築碎石底層之前測定，並判定路堤下面土壤與土層所產生之

沉陷量。本路段開始填築至完成時程大約二至三年，施工期間按時測定測沉板底之原始高程、

施工期間之高程、及土方完成時之高程(詳圖 3-9)，以求得路堤填築下面土壤與土層所產生之沉

陷量資料，其填方及沈陷之歷時曲線列舉部分案例監測結果詳圖 3-10，另測定測沉板板底之最

後高程應於路堤填築完成後 200 個日曆天或任一 60 天期間之預壓密觀測沉陷量小於 1 公分，

開始下ㄧ階段工程項目填築碎石及舖築 AC 之前測定【9】，現場觀測獲得沉陷量分佈於 0.3~119.8公分區間。

台 78 線新建工程 (里程 0K+000~42K+543) 測沉版收集資料計 109 組，台 82 線快速公路

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新建工程(里程 13K+800~34K+200)，測沉版收集資料計 13 組。

圖3-9 台78線17k+400測沉板監測圖

圖3-10 台78線32k+030填方及沈陷之歷時曲線圖

四、資料分析前置作業

本研究資料分析前置作業，其工作項目可分為五部分：1. 影響因子選取；2. 土層參數均

化；3. 現地資料蒐集；4. 現地資料篩選；5. 參數之正規化；分述如下： 4.1 影響因子選取

依據第二章參考文獻路堤段基礎之沉陷分量及圖 4-1 相關資料研判分析相關影響因子之選

取整理詳如表 4-1，本項主要工作乃將上述影響因素，由工程地質調查報告書內選取收集相關

影響因子之鑽探資料，如地下水位 dw，各土層 SPT-N 值，起始孔隙比 e0，土層單位重 γ，黏土

層之液性限度 LL，黏土層層厚 Hc 及深度 Z 等，並將路堤沉陷相關資料如路堤總沉陷量 δ，填

土厚度 h，路堤寬度 B，壓縮時間 t 等影響因素納入，作為倒傳遞類神經類神經網路之輸入參

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數及目標值等資料。

圖4-1 路堤沈陷影響因子示意圖

表 4-1 沈陷相關影響因子之選取整理

公式相關公式相關影響因子

均化因子

備註

Se )/( 212B

0e Sz EZIqCCS ∆×∑×××=

qqC /0.5-11 0= log(t/0.1)0.212 ×+=C

qqq 01 −= )N(ES 155 +×=

fhq γ×=1

B、N、 t、h、

fγ ＊ N

Sc )]'

''log(C[e

HciS

vo

vocc σ

σσ ∆++

Σ=01

)d(f)(f)(f' wvo ≈′≈≈ γγσ

1)()1(' 1

×+××=∆

ZBBqσ

)LL(.Cc 100090 −×≅

Hci、e0、B、Z、 h、γ、dw、LL、 fγ ＊

H c

e0 Z γ LL

SS )tt

log(HCSp

csicS ×∆×′= α

)C(f)

ttlog(

eC c≈∆=

1

2α

)e(CC

p+=′

1α

α

Hci、LL、t

H c LL

1. fγ 填土單

位重，其值差異

不大，影響因子

不予考慮。 2. 影響因子計

篩選取(h、B、

dw 、 t 、 N 、

e0 、 γ 、 LL 、

H c、Z )十個。

4.2 土層參數均化

本研究中，N、γ、e0、LL、Hc及Z等六個影響因子值會隨著鑽探孔內土層不同而改變，考慮各

影響因子與土層沉陷量間之關聯加權均化成單一等效值以便於輸入類神經網路訓練。考慮各影響因

子與土層沉陷量間之關聯加權均化，其中 N 依簡化應變影響因子分佈圖均化之（圖2-1），其均化

637


深度範圍依鑽探報告書內鑽探孔深度辦理， e0 ， γ ， LL 則依鑽探孔內各土層厚△Hi加權之， H c

代表鑽探孔內黏土層厚和， Z 則依鑽探孔內該黏土層之路堤填築覆土應力△σi增量加權之；其影響

因子參數均化公式如下所示：

)/NI*H()I*∆H(Nizi

zi

∆∑∑= (4-1)

∑∑

=H

)H*e(e

i

ii

∆∆

0 (4-2)

i

i

H)H*(

∆∆γγ

∑∑= (4-3)

ci

ci

H)H*LL(LL

∆∆

∑∑= (4-4)

cic HH ∆∑= (4-5)

i

ii

σ∆)σ∆*(zz

∑∑= (4-6)

式中 N 為均化標準貫入值， e0 為均化起始孔隙比， γ 為均化土層單位重(kN/m3)（註：地

下水位以下部份扣除水單位重 9.8kN/m3）， LL 為均化黏土層液性限度， H c 為均化黏土層層厚

(m)、 Z 為均化黏土層深度。 4.3 現地資料蒐集

本研究在案例應用方面，採用台 78 線及台 82 線二條快速公路鑽探【16,17】及沉陷量資料

案例，將其建檔，準備作為倒傳遞類神經類神經網路之輸入參數及目標值等資料（詳表 4-2 及

表 4-3）。

表 4-2 台 78 線各影響因子及沉陷值整理表（部分）

編號填土

高 h1 寬度

B

地下

水位

dw

填土

時間 t N e 0 γ LL H c Z 鑽探

孔深

度

實測

沉陷

量 δ

設計預

估沉陷

量

計算沉

陷量

1 10.5 48.4 3.5 40.4 23.6 0.7 10.4 27.9 6.4 32.5 45 12.9 38.0 39.1 2 2.5 38.0 6.4 40.4 17.8 0.7 10.3 31.8 7.7 24.5 45 12.1 32.0 13.6 3 3.5 38.2 2.8 42.4 16.5 0.7 10.6 31.5 1.8 2.1 35 20.2 25.0 20.5 ‧ ‧ ‧ ‧ ‧

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‧ ‧ ‧ ‧ ‧

‧ ‧ ‧ ‧ ‧

‧ ‧ ‧ ‧ ‧

108 8.5 45.0 0.9 29.5 18.2 0.6 9.9 33.0 4.4 8.5 13 32.0 22.0 32.7 109 6.0 40.0 0.8 21.5 24.4 0.6 10.7 0.0 0.0 0.0 6.3 15.9 9.1 0.3

註：完整之台 78 線各影響因子及觀測值詳附錄一

638


表 4-3 台 82 線各影響因子及沉陷值整理表

編號填土

高 h1 寬度 B 地下

水位

dw

填土

時間 t N e 0 γ LL H c Z 鑽探

孔深

度

實測沉

陷量 δ 設計預估

沉陷量計算沉陷量

1 6.0 38.8 0.9 19.2 7.9 0.7 9.8 31.3 4.4 7.5 26 23.7 23.0 46.7

2 10.3 47.4 0.5 19.2 11.9 0.7 9.5 33.6 9.9 14.7 36 30.0 43.0 82.6

3. 6.1 39.0 1.6 19.2 11.1 0.8 9.5 32.3 4.3 11.3 30 22.8 25.0 30.9

4 7.9 42.5 1.6 19.2 12.4 0.8 9.2 35.9 23.1 16.5 46 20.2 25.0 118.8

5 5.4 31.4 0.9 17.9 11.4 0.7 8.8 36.0 12.0 35.5 46 6.6 92.0 110.7

6 8.2 35.2 0.9 15.8 11.8 0.7 8.9 34.3 26.7 19.3 46 5.7 121.0 152.4

7. 6.5 35.4 1.6 17.0 13.6 0.8 9.2 34.4 20.7 13.8 46 6.1 105.0 95.4

8 4.6 34.0 3.4 17.9 13.6 0.8 10.1 37.4 17.2 10.2 30 6.4 83.0 74.5

9 6.6 38.3 1.3 13.4 12.4 0.8 9.8 35.2 13.1 12.2 30 8.2 103.0 89.2

10 4.7 33.4 1.5 22.8 10.1 1.1 9.8 36.9 3.5 3.1 30 21.5 40.0 35.3

11 6.9 37.7 1.5 22.1 10.1 1.1 9.8 36.9 3.5 3.1 30 14.9 43.0 45.5

12 1.2 29.2 0.8 23.1 11.1 1.1 8.4 34.3 8.0 5.2 30 16.2 30.0 21.1

13 6.6 33.4 1.3 17.6 10.9 0.8 9.8 35.6 6.7 20.3 30 9.9 37.0 35.3

4.4 現地資料篩選

本研究取得台 78 線 109 組及台 82 線 13 組之二條快速公路鑽探及沉陷量案例資料，並將

顧問公司設計圖預估沉陷量及本研究中利用公式計算所得沉陷量與測沉板測得路堤下面土層

所產生之沉陷量圖示分析（圖 4-2），求其偏差率ε，其結果如圖 4-3 及圖 4-4；將案例資料依

不同篩選原則分成三類型，分述如下： 1、類型Ι：依收集台 78 線原始 109 組案例資料來進行類神經倒傳網路路堤沉陷之預估

分析，其中選用 93 筆資料用作為倒傳網路之訓練資料，找出各種形式之評估公式（如

4-7 式），另外使用其餘 16 筆作為測試組 1 及台 82 線 13 組作為測試組 2 進行測試，

並與測沉板測得沉陷量之結果做比較，以確定預估公式之可靠性。 2、類型 II：依收集資料誤差值大小取捨，刪除偏差率大於 500%沉陷資料 16 組及鑽探孔

沒有黏土層沉陷資料案例 2 組，剩 91 組進行案例資料來進行類神經倒傳網路路堤沉

陷之預估分析，其中選用 75 筆資料用作為倒傳網路之訓練資料，找出各種形式之評

估公式（如 4-7 式），另外使用其餘 16 組作為測試組 1 進行測試，並取台 82 線 13 組

刪除偏差率大於 500%沉陷資料 5 組剩 8 組編成測試組 2 進行測試驗證。 3、類型 III：依收集資料系統誤差之判定，刪除 E502-1 標及 E505 標第一次招標施工施

工收集沉陷案例及鑽探孔編號 107 及 109 沒黏土層沉陷案例資料 2 組；由表 4-6 及圖

4-4、圖 4-5 得知，該二標沉陷量偏差率大部份明顯均大於 500%以上，在統計學上應

可視為系統誤差予以全部刪除；剩 82 組來進行類神經倒傳網路路堤沉陷之預估分析，

其中選用 74 筆資料用作為倒傳網路之訓練資料，找出各種形式之評估公式（如 4-7

639


式），剩 8 組作為測試組 1 進行測試，另取台 82 線 13 組刪除偏差率大於 500%沉陷資

料 5 組）詳表 4-7）剩 8 組編成測試組 2 進行測試驗證。

δT = ƒ (h、B、dw、t、 N 、 e0 、 γ 、 LL 、 H c 、 Z ) (4-7)

其中 δT 為類神經網路輸出單元(m)。

圖4-2 台78線路堤沉陷比較圖

圖4-3 台78線現場實測與計算沉陷量之偏差率

圖4-4 台78線現場實測與設計沉陷量之偏差率

4.5 參數之正規化

由於各個影響因子參數單位均不同，故必須進行無因次縮化正規化過程後才可進行網路分

析，而本研究使用之轉換函數為雙彎曲函數，其線性映射的範圍為 0~1，故網路的輸入值必須

正規化至 0~ 1，其方法如表（4-8）所示。

640


表 4-8 類神經網路使用之正規化方式填土高 h 寬度 B 地下水位 dw 填土時間 T N(依 Iz) e(clay)

(m) (m) (m) (月) 無因次無因次

模式 minmax

min

hhhh−

− minmax

min

BBBB−

−minmax

min

dwdwdwdw−

−minmax

min

TTTT−

−

minmax

min

NNNN−

− minmax

min

eeee−

−

γ (clay) LL(clay) H(clay) Z(clay) δT 備註 (KN/m3) % (m) (m) (m)

模式 minmax

min

γγγγ−

− minmax

min

WLWLWLWL−

− minmax

min

HHHH−

− minmax

min

ZZZZ−

−

minmax

min

δδδδ−

−

五、類神經網路分析結果

5.1 類神經網路分析流程利用前章資料分析前置作業所得資料代入類神經網路進行迴歸分析代入類神經網路進行

迴歸分析進行類神經倒傳網路路堤沉陷之預估分析。分析流程圖如圖 1.4，流程大概可分為四

部分：1、設定網路參數；2、輸入學習樣本及目標輸出值；3、類神經網路之學習訓練；4、類

神經網路之測試檢核。 5.3 類型 I (109 組案例)之分析結果

表 5-1 為類神經網路使用十個因子 (h、B、dw、t、 N ， e0 ，γ ， LL ， H c 、 Z )及現場實

測沉陷量（目標值）δ 之變數參數值範圍。在本研究中利用試誤法（try and error）調整隱藏層

數目、神經元數及學習速率來訓練樣本以得到較佳的網路參數及模式，並進行測試及驗證，結

果如表 5-2 及圖 5-1~圖 5-4。

表 5-1 類神經網路使用之變數參數值範圍 (類型 I) 填土高 h 寬度 B 地下水位 dw 填土時間 t N

(m) (m) (m) (月) 無因次

模式

10.5~0.64 68~36.15 6.4~0.01 49.17~2.2 45.48~8.37

e0 γ LL H c Z 實測沉陷量 δ

無因次 (KN/m3) % (m) (m) (cm)

模

式 0.88~0.57 11.27~8.84 62.38~0 33.4~0 44~0 119.8~0.3

641


表 5-2 為倒傳遞類神經網路訓練及測試結果 (類型 I) 台 78 線台 82 線

計算設計測試 1 計算設計測試 2 項次網路模式網路架構

學習

循環

(萬次)

隱藏

層數

學習速率

μ |ε| σε μ |ε| σε μ |ε| σε μ |ε| σε μ |ε| σε μ |ε| σε 1 BPN 10-6-1 318 1 0.10 103 151 575 774 2 BPN 10-7-1 2.6 1 0.10 78 155 449 629 3 BPN 10-8-1 2.4 1 0.10 114 254 427 549 4 BPN 10-10-1 4.1 1 0.10 127 368 408 559 5 BPN 10-5-5-1 55 2 0.10 62 81 442 714 6 BPN 10-11-11-1 2 2 0.10 116 279 347 551 7 BPN 10-6-6-6-1 2.4 3 0.10 107 237 286 477 8 BPN 10-7-1 28 1 0.05 106 226 223 304 9 BPN 10-8-1 5.2 1 0.05 105 208 534 772

10 BPN 10-9-1 6.4 1 0.05 105 185 429 642 11 BPN 10-12-12-1 4.7 2 0.05 113 247 586 758 12 BPN 10-5-5-5-1 16 3 0.05 86 132 251 489 13 BPN 10-6-6-6-1 12 3 0.05 124 275 295 465 14 BPN 10-5-1 500 1 0.02 62 91 280 397 15 BPN 10-10-10-1 6.8 2 0.02 91 139 213 288 16 BPN 10-5-5-5-1 206 3 0.02

323 812 242 570

120 256

694 1029 616 932

603 849 結果平均 101 205 平均 397 576

圖5-1 台78線測試組1之μ|ε|比較圖 (類型I)

圖5-2 台78線測試組1之σε比較圖 (類型I)

圖5-3 台82線測試組2之μ|ε|比較圖 (類型I)

642


圖5-4 台82線測試組2之σε比較圖 (類型I)

5.4 類型 II (91 組案例)之分析結果

表 5-3 為類神經網路使用十個因子 (h、B、dw、t、 N ， e0 ， γ ， LL ， H c 、Z )及現場實測沉

陷量(目標值) δ 之變數參數值範圍，其正規化後之訓練組及測試組 1 其值分佈在 0~1 之間，測

試組 2 其值部分分佈在 0~1 區間之外，本研究倒傳遞類神經網路訓練及測試結果如表 5-4 及圖

5-5~圖 5-8。

表 5-3 類神經網路使用之變數參數值範圍 (類型 II )

填土高 h 寬度 B 地下水位 dw 填土時間 t N

(m) (m) (m) (月) 無因次

模式 10.5~0.755 68~36.15 6.4~0.01 49.17~2.2 45.48~8.82

e 0 γ LL H c Z 實測沉陷量 δ

無因次 (KN/m3) % (m) (m) (cm)

模式 0.88~0.57 11.27~8.84 62.38~27.85 33.4~0.4 34.58~2.05 119.8~3

表 5-4 倒傳遞類神經網路訓練及測試結果 (類型 II ) 台 78 線台 82 線


學習

循環

(萬次)

隱藏層數學習速率

μ |ε| σε μ |ε| σε μ |ε| σε μ |ε| σε μ |ε| σε μ |ε| σε

1 BPN 10-6-1 1.1 1 0.10 38 47 58 74 2 BPN 10-8-1 1.6 1 0.10 46 66 123 140 3 BPN 10-10-1 1.3 1 0.10 35 52 95 112

4 BPN 10-7-7-1

1.4 2 0.10 39 53 70 106 5 BPN 10-8-8-8-1 1.0 3 0.10 44 57 95 123 6 BPN 10-9-1 4.9 1 0.05 44 57 84 130 7 BPN 10-5-5-1 4.0 2 0.05 42 61 163 231 8 BPN 10-10-10-1 3.5 2 0.05 47 63 102 113 9 BPN 10-9-9-9-1 2.5 3 0.05 38 54 80 128

10 BPN 10-5-1 16.0 1 0.02 45 62 148 226 11 BPN 10-8-8-1 4.3 2 0.02 38 58 54 87 12 BPN 10-9-9-1 7.0 2 0.02 37 52 73 114 13 BPN 10-10-10-1 5.4 2 0.02 39 53 62 108 14 BPN 10-6-6-6-1 6.0 3 0.02 45 58 69 129 15 BPN 10-9-9-9-1 4.6 3 0.02 46 61 88 132 16 BPN 10-10-10-10-1 5.9 3 0.02

51 83 52 101

47 59

169 221 89 126

68 93 結果平均 42 57 平均 89 128

643


圖5-5 台78線測試組1之μ|ε| 比較圖 (類型II )

圖5-6 台78線測試組1之σε比較圖 (類型II )

圖5-7 台82線測試組2之μ|ε|比較圖 (類型II )

圖5-8 台82線測試組2之σε比較圖 (類型II )

5.5 類型 III (82 組案例)之分析結果

表 5-5 為類神經網路使用十個因子 (h、B、dw、t、 N ， e0 ， γ ， LL ， H c 、Z )及現場實測沉

陷量（目標值）δ 之變數參數值範圍，其正規化後之訓練組及測試組 1 其值分佈在 0~1 之間，

測試組 2 其值部分分佈在 0~1 區間之外，本研究倒傳遞類神經網路訓練及測試結果如表 5-6 及

圖 5-9~圖 5-12。

644


表 5-5 類神經網路使用之變數參數值範圍 (類型 III) 填土高 h 寬度 B 地下水位 dw 填土時間 t N

(m) (m) (m) (月) 無因次

模式 10.5~0.755 68~36.15 6.4~0.01 49.17~2.2 45.48~8.82

e 0 γ LL H c Z 實測沉陷量 δ

無因次 (KN/m3) % (m) (m) (cm)

模式 0.88~0.57 11.27~8.84 62.38~27.85 33.4~0.4 34.58~2.05 119.8~4.5

表 5-6 為倒傳遞類神經網路訓練及測試結果 (類型 III) 台 78 線台 82 線


學習

循環

(萬次)

隱藏

層數

學習速率

μ |ε| σε μ |ε| σε μ |ε| σε μ |ε| σε μ |ε| σε μ |ε| σε 1 BPN 10-07-1 1.2 1 0.10 26 34 79 93 2 BPN 10-10-1 1.2 1 0.10 30 37 44 58 3 BPN 10-7-7-1 1.0 2 0.10 30 40 160 204 4 BPN 10-10-10-1 2.0 2 0.10 28 48 101 143 5 BPN 3-7-7-7-1 1.9 3 0.10 25 31 152 178 6 BPN 10-8-1 3.4 1 0.05 24 29 105 181 7 BPN 10-7-7-1 2.4 2 0.05 30 40 90 132 8 BPN 10-5-5-5-1 6.6 3 0.05 22 29 84 101 9 BPN 10-9-1 7.3 1 0.02 28 38 177 238

10 BPN 10-10-1 7.1 1 0.02 26 32 64 144 11 BPN 10-5-5-1 8.2 2 0.02 30 46 137 158 12 BPN 10-7-7-1 5.6 2 0.02 29 33 140 253 13 BPN 10-9-9-1 6.8 2 0.02 24 28 106 144 14 BPN 10-6-6-6-1 5.2 3 0.02 28 34 70 97 15 BPN 10-7-7-7-1 5.1 3 0.02 24 27 106 142 16 BPN 10-9-9-9-1 6.5 3 0.02

67 68 30 41

21 27

169 221 89 126

129 164 結果平均 27 34 平均 109 152

圖5-9 台78線測試組1之μ|ε|比較圖 (類型III)

圖5-10 台78線測試組1之σε比較圖 (類型III)

645


圖5-11 台82線測試組2之μ|ε|比較圖 (類型III)

圖5-12 台82線測試組2之σε比較圖 (類型III)

5.6 三種不同類型線性訓練之分析結果利用類神經進行三種不同類型線性訓練分析，其網路架構沒有隱藏層且轉換函數為線性，

表 5-7 為線性架構網路訓練之結果，由表中可觀察出影響因子所佔的權重大小（即線性係數之

絕對值）。

表 5-7 三種不同類型線性訓練組數之沉陷量影響因子權重及排序

項次項目 h B dw t N e 0 γ LL H c Z 備註

影響因子權重 0.269 0.090 0.046 0.114 -0.163 -0.118 0.016 0.159 0.121 -0.042

類型 I 影響因子權重大

小排序(絕對值)1 7 8 6 2 5 10 3 4 9

影響因子權重 0.251 0.121 0.057 0.118 -0.142 -0.086 0.019 0.104 0.155 -0.060

類型 II 影響因子權重大

小排序(絕對值)1 4 9 5 3 7 10 6 2 8

影響因子權重 0.246 0.079 0.033 0.102 -0.114 -0.066 0.039 0.097 0.182 -0.078

類型 III 影響因子權重大

小排序(絕對值)1 6 10 4 3 8 9 5 2 7

六、結論與建議

6.1 結論利用類神經進行台 78 線三種不同類型網路訓練，並進行檢核測試，結果整理如表 6-1，以

台 78 線測試組 1 進行三種不同類型檢核，結果其沉陷量平均偏差（百分）率(μ|ε|)及平均標準

646


差(σε)均較顧問公司設計預估及利用傳統公式計算出來結果者為小；在類型 I 中，其類神經推

估沉陷量平均μ|ε|較顧問公司預估及公式計算出來平均μ|ε|小 1~2 倍；類型 II，其類神經推估

沉陷量平均μ|ε|值約為 40%，較顧問公司設計預估值及傳統公式計算值小約 10%；類型 III中，

其類神經推估出來沉陷量平均μ|ε|值為 27%，較顧問公司設計預估小 3%。在類型 II 及類型 III中，案例資料經過適當篩選後，其沉陷量μ|ε|及σε值大幅降低，並有明顯改善。

表 6-1 不同訓練組數之平均變異差量結果

台 78 線台 82 線

平均μ|ε| 平均標準差σε 平均μ|ε| 平均標準差σε

計算設計測試 1 計算設計測試 1 計算設計測試 1 計算設計測試 1

類型 I 323 242 101 812 570 205 694 616 397 1029 932 576

類型 II 51 52 42 83 101 57 169 89 89 221 126 128

類型 III 67 30 27 69 43 34 169 89 109 221 126 152

另為試其是否具有推廣性，以台 82 線測試組 2 進行測試，其結果類型 I 之平均μ|ε|及平均

σε皆較顧問公司設計預估沉陷量及利用傳統公式計算出來結果者為小，而類型 II 亦和顧問公

司設計預估沉陷量相符合，其平均μ|ε |最小為 89%和顧問公司設計達到同樣水準，而類型 III之平均μ|ε|及平均σε則較顧問公司設計預估沉陷量增加 20%以上，但較傳統公式計算出來結

果小 60%以上；由於台 82 線設計四車道和台 78 線設計六車道不同且其地質條件仍有部分差

異，其正規化後部份因子值超出分佈 0~1 範圍外，對其測試結果當然產生部份影響，以至影響

預測結果。最後我們利用類神經進行同類型網路線性分析，所得主要影響因子均為填土厚度 h（詳表

6-2），依其權重值可知，h 越大，路堤總沉陷量 δ 則相對地增加。

表 6-2 不同類型訓練組數之影響因子及權重

主要影響因子

及權重

次要影響因子 1

及權重

次要影響因子 2

及權重

最小影響因子

及權重

次要最小影響

因子及權重

類型 I h (0.269) N (-0.163) LL (0.159) γ (0.016) Z (0.261)

類型 II h (0.251) H c (0.155) N (-0.142) γ (0.019) dw (0.057)

類型 III h (0.246) H c (0.182) N (-0.114) dw (0.033) γ (0.039)

6.2 建議

本文利用倒傳類神經網路應用於路堤沉陷之預測，結果顯示，雖然類神經網路不具有物理

模型，但對影響因素複雜且具高度非線性與不確定性的路堤沉陷量工程問題，透過適當的參數

選取與網路架構建立及案例資料適當篩選後，仍可求得輸入與輸出間複雜的函數映射關係，比

較沉陷量偏差率μ|ε|及σε均較顧問公司設計預估沉陷量及傳統公式計算出來沉陷量為小，較

能獲得精確路堤沉陷量預估值；然本研究各項訓練資料只侷限台西古坑段快速道路，未能充分

647


反映所有道路地質狀況及路堤沉陷量，因此，在未來預測路堤沉陷量研究領域中，建議持續收

集更多的公路沉陷量案例，隨著新加樣本的學習，會更新加強使系統更具判斷力進而建立更優

值路堤沉陷量預測模式，以後只要輸入鑽探時之土壤參數及荷土重，即可得到地表沉陷量，提

供沉陷量計算另一種模式參考。另本文僅針對路堤填築完成後 200 個日曆天或任一 60 天期間之預壓密觀測其沉陷量小於 1

公分時，判定路堤填築地表面下土壤與土層所產生之沉陷量來進行倒傳類神經網路訓練及沉陷

量之預測，然而觀測壓密沉陷時各階段歷時之沉陷量，本文尚未將此部份納入分析考慮，未來

可針對此一主題進行後續研究，推估各階段歷時之沉陷量，增加預估公式之可用性。

七、參考文獻

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附錄一台 78 線各影響因子及觀測值編號 h(m) B(m) dw(m) t(月) N 0e γ (KN/m3) LL (%) Hc (m) Z (m) δ(cm) 鑽探孔深度(m) 設計沉陷量(cm) 計算沉陷量(cm)

1 10.5 48.4 3.5 40.4 23.6 0.7 10.4 27.9 6.4 32.5 12.9 45 38.0 39.1 2 2.5 38.0 6.4 40.4 17.8 0.7 10.3 31.8 7.7 24.5 12.1 45 32.0 13.6 3 3.5 38.2 2.8 42.4 16.5 0.7 10.6 31.5 1.8 2.1 20.2 35 25.0 20.5 4 6.5 39.6 3.1 46.5 12.5 0.7 10.6 33.0 9.4 17.4 34.9 30 62.0 43.7 5 5.0 37.8 3.1 46.5 12.4 0.7 10.6 33.0 9.4 17.4 27.8 30 35.0 34.6 6 2.5 38.9 2.8 32.3 8.4 0.7 10.4 32.4 13.0 19.6 4.3 35 33.0 26.1 7 3.3 40.7 3.1 13.3 18.8 0.7 10.5 31.3 7.0 21.5 1.5 40 33.0 16.6 8 5.5 42.8 2.9 6.2 24.1 0.7 10.3 30.8 2.5 44.0 2.1 45.45 37.0 14.2 9 2.8 45.2 2.8 38.1 25.8 0.7 10.4 32.8 2.3 2.3 7.1 35 36.0 19.0

10 5.5 39.6 3.1 37.6 18.0 0.7 10.5 34.2 1.0 3.2 4.0 35 23.0 22.9 11 7.5 42.4 2.4 44.5 17.5 0.7 10.4 36.8 2.1 4.8 17.1 36 76.0 32.7 12 5.4 43.7 3.6 32.7 20.6 0.7 10.5 29.7 8.1 15.4 6.0 40 70.0 38.2 13 3.7 42.1 3.6 34.2 21.2 0.7 10.7 33.9 2.3 3.1 4.2 35 52.0 29.0 14 9.4 42.3 2.9 15.7 24.8 0.7 10.3 34.8 2.8 6.8 4.9 45 52.0 40.6 15 7.3 43.7 3.1 17.4 20.1 0.7 10.3 33.4 16.9 18.8 56.7 50 40.0 87.6 16 5.0 46.7 5.0 17.4 15.7 0.7 11.2 36.0 4.3 4.9 49.4 35 40.0 33.1 17 8.1 49.0 4.6 17.4 17.9 0.7 10.7 33.4 3.3 6.4 42.0 45 74.0 63.3 18 7.6 51.0 5.1 17.4 20.2 0.7 10.6 36.5 8.5 14.1 54.0 50 74.0 94.0 19 6.7 41.4 5.1 17.4 18.5 0.7 10.6 36.5 8.5 13.5 64.3 50 74.0 84.5 20 4.5 41.5 5.3 17.4 14.7 0.7 11.3 32.9 13.1 17.6 71.4 35 60.0 54.4 21 5.1 42.8 3.5 17.4 15.1 0.7 10.9 36.6 8.2 13.9 65.6 30 60.0 50.8 22 7.4 39.5 4.6 30.2 17.8 0.7 10.8 32.9 6.7 4.3 64.9 45 72.0 71.7 23 6.7 41.0 3.5 30.2 15.8 0.7 10.5 35.2 8.6 11.7 70.8 40 73.0 52.5 24 6.7 41.3 3.5 30.2 15.8 0.7 10.5 35.2 8.6 11.7 68.4 40 73.0 52.5 25 5.8 38.0 2.6 33.4 14.2 0.7 10.3 33.3 12.5 14.8 56.9 35 62.0 70.0 26 5.0 41.0 2.6 33.4 14.5 0.7 10.3 33.3 12.5 14.9 48.9 35 50.0 62.4 27 5.2 41.9 3.2 33.4 12.9 0.7 10.3 29.5 21.7 18.2 54.0 45 60.0 70.2 28 8.2 42.2 3.6 35.2 19.5 0.7 10.3 31.7 17.8 34.6 63.1 55 65.0 37.7 29 7.6 41.7 3.6 35.2 19.5 0.7 10.3 31.7 17.8 34.6 75.3 55 67.0 34.7 30 8.0 49.4 3.8 35.2 15.9 0.7 10.6 33.9 15.7 28.8 52.2 45 84.0 50.9 31 8.6 45.0 2.3 35.2 15.5 0.7 10.1 33.9 19.4 29.2 62.3 55 78.0 64.6 32 8.3 43.7 1.9 35.2 15.9 0.7 9.9 33.3 14.2 34.4 65.5 60 64.0 38.5 33 7.0 42.1 1.7 34.6 16.5 0.7 10.1 33.3 18.3 31.7 72.7 45 68.0 50.8 34 5.3 40.9 1.7 33.2 16.5 0.7 10.1 33.3 24.4 31.7 66.1 45 57.0 50.8 35 7.4 68.0 0.9 34.6 22.5 0.7 9.5 40.4 15.6 33.9 72.8 50 66.0 52.0 36 7.4 66.7 1.7 34.6 15.3 0.8 9.1 42.2 20.4 24.4 78.6 45 67.0 91.6 37 4.9 42.4 0.8 33.2 16.8 0.7 9.3 32.3 8.5 12.0 25.7 45 44.0 42.8 38 6.3 40.2 2.8 35.6 12.4 0.7 10.7 36.1 11.8 23.2 31.4 45 52.0 53.2 39 1.8 40.2 2.4 13.6 12.4 0.7 10.6 36.1 11.8 23.2 5.9 45 28.9 15.6 40 1.7 40.3 2.2 12.8 8.8 0.7 9.9 33.9 21.3 21.7 6.1 45 19.2 24.5 41 1.8 40.4 2.8 12.1 8.8 0.7 10.1 33.9 21.3 19.2 4.6 45 12.0 25.3 42 1.4 40.7 2.7 9.9 11.6 0.7 9.8 35.0 7.1 21.7 0.9 42 9.3 10.0 43 2.2 44.7 3.1 5.5 12.5 0.6 11.0 30.9 10.8 16.5 1.9 36 17.2 17.8 44 0.6 43.5 3.2 4.0 10.0 0.7 9.8 32.4 17.1 25.9 0.3 45 4.6 6.1 45 1.4 41.2 2.4 3.5 10.3 0.7 10.2 32.7 21.8 26.8 0.5 45 9.8 15.2 46 3.2 42.5 2.4 10.0 16.5 0.7 9.8 32.6 15.9 25.1 1.5 45 25.1 27.9 47 2.4 42.7 3.8 10.0 11.0 0.7 10.3 37.4 19.1 28.5 5.4 45 21.7 26.3 48 3.2 46.7 3.9 15.4 13.4 0.7 10.2 32.0 15.7 24.9 4.5 45 27.3 36.8 49 2.6 51.0 1.8 14.8 15.8 0.7 9.8 32.9 17.9 30.1 5.7 45 15.6 21.9 50 0.8 42.3 3.7 11.5 11.7 0.8 10.0 33.6 21.8 32.9 3.0 45 11.3 8.7 51 2.9 43.3 2.8 11.5 9.7 0.7 10.3 33.6 22.5 20.5 4.5 45 49.8 48.0 52 2.9 41.7 3.3 12.1 9.8 0.9 9.5 37.4 30.3 30.9 3.4 45 45.2 47.8 53 2.7 43.2 3.1 14.8 8.9 0.8 9.8 32.9 33.4 21.6 4.3 54 47.5 46.6 54 2.8 47.2 1.1 14.8 9.1 0.9 9.2 31.8 24.8 21.1 4.0 35 44.1 42.9 55 3.2 40.2 2.4 2.2 12.4 0.7 10.6 36.1 11.8 23.2 6.9 45 11.6 13.1 56 1.7 40.3 2.2 2.2 8.8 0.7 9.9 33.9 21.3 21.7 14.7 45 5.3 21.4 57 3.6 40.4 2.8 2.2 8.8 0.7 10.1 33.9 21.3 19.2 23.2 45 8.4 44.2 58 3.8 40.7 2.7 5.1 11.6 0.7 9.8 35.0 7.1 21.7 32.0 42 17.4 25.4 59 5.0 44.7 3.1 10.1 12.5 0.6 11.0 30.9 10.8 16.5 34.7 36 15.2 39.0 60 7.4 43.5 3.2 10.1 10.0 0.7 9.8 32.4 17.1 25.9 34.1 45 17.5 63.0 61 6.1 41.2 2.4 10.6 10.3 0.7 10.2 32.7 21.8 26.8 34.4 45 22.6 65.3 62 5.4 42.5 2.4 10.1 16.5 0.7 9.8 32.6 15.9 25.1 31.3 45 27.1 46.7 63 5.1 42.7 3.8 10.1 11.0 0.7 10.3 37.4 19.1 28.5 33.2 45 26.8 54.8 64 5.1 46.7 3.9 10.1 13.4 0.7 10.2 32.0 15.7 24.9 33.1 45 21.9 53.6 65 1.7 51.0 1.8 2.2 15.8 0.7 9.8 32.9 17.9 30.1 8.5 45 3.5 13.3 66 5.8 42.3 3.7 10.1 11.7 0.8 10.0 33.6 21.8 32.9 31.6 45 34.3 59.3 67 2.2 43.3 2.8 6.5 9.7 0.7 10.3 33.6 22.5 20.5 26.8 45 29.1 36.8 68 4.4 41.7 3.3 6.5 9.8 0.9 9.5 37.4 30.3 30.9 30.2 45 50.8 68.4 69 3.7 43.2 3.1 6.5 8.9 0.8 9.8 32.9 33.4 21.6 29.2 54 47.4 61.4 70 0.8 47.2 1.1 2.2 9.1 0.9 9.2 31.8 24.8 21.1 4.5 35 7.4 11.6 71 3.9 41.6 1.4 28.6 9.6 0.8 9.7 32.6 20.7 22.9 56.1 45 50.0 46.6 72 8.0 41.4 1.6 35.3 11.0 0.7 9.9 32.3 25.8 21.2 78.7 45 79.0 124.7 73 8.3 43.1 1.6 35.3 11.1 0.7 9.9 32.3 25.8 21.2 104.7 45 105.0 129.5 74 6.7 46.3 4.0 35.3 9.9 0.7 10.7 35.6 1.0 11.0 82.9 36 76.0 22.9 75 5.7 39.9 3.8 33.6 14.0 0.7 10.4 31.2 32.1 19.4 82.7 45 65.0 101.8 76 7.3 40.7 3.8 36.6 14.1 0.7 10.4 31.2 32.1 19.4 74.8 45 82.0 124.4 77 8.8 36.2 3.2 36.6 15.0 0.6 10.7 36.4 10.5 10.1 111.4 45 89.0 85.3 78 7.8 41.2 3.4 36.6 13.1 0.7 9.9 33.0 10.3 14.4 103.4 45 100.0 68.8 79 9.8 46.7 3.3 38.9 18.5 0.7 10.6 32.1 10.2 11.9 119.8 36 85.0 82.1 80 8.8 46.2 3.3 38.9 11.0 0.7 10.3 32.3 20.9 25.2 79.7 45 73.0 110.3 81 6.4 40.7 3.2 38.9 10.7 0.7 10.3 32.3 20.9 25.0 56.6 45 65.0 82.4 82 6.5 40.0 3.1 33.2 12.9 0.7 10.2 33.6 30.3 22.5 14.0 50 12.0 93.0 83 7.4 42.5 2.6 33.2 12.1 0.8 9.9 30.1 13.2 13.0 40.2 50 38.0 74.5 84 7.5 42.0 2.7 33.2 11.0 0.8 10.0 40.1 17.1 22.5 42.6 35 42.0 79.8 85 3.5 41.0 2.7 49.2 11.0 0.8 10.0 40.1 17.1 22.5 75.3 35 76.8 81.1 86 6.5 65.0 2.7 42.0 16.0 0.7 8.8 62.4 15.0 32.4 76.0 50 76.8 76.1 87 9.8 43.5 3.2 31.8 19.3 0.7 10.2 54.6 15.1 13.4 78.5 50 80.5 146.7 88 7.5 40.0 6.0 42.6 12.4 0.7 10.8 44.4 10.5 11.7 63.4 45 63.8 73.9 89 7.3 43.0 5.0 36.0 12.6 0.7 10.8 44.4 10.5 11.8 51.1 45 51.3 72.0 90 6.2 40.0 2.5 32.8 13.6 0.7 10.3 36.3 16.9 15.5 46.2 51 46.6 86.2 91 2.8 43.0 4.5 36.1 13.6 0.8 10.2 57.3 13.3 27.0 48.9 44 58.0 30.4 92 5.9 43.0 4.5 36.9 13.6 0.8 10.2 57.3 13.3 27.0 57.2 44 58.0 57.4 93 9.0 45.0 5.3 41.0 26.7 0.7 10.6 33.2 6.9 17.0 69.3 50 65.6 48.7 94 8.5 42.5 1.9 33.0 22.4 0.7 10.1 33.0 4.5 20.7 58.4 50 59.2 28.0 95 7.5 44.0 1.8 42.2 22.8 0.7 10.1 33.0 4.5 20.8 57.4 50 59.3 25.1 96 6.0 40.0 1.7 41.4 15.4 0.7 10.0 36.1 16.2 13.5 46.3 40 46.7 78.0 97 8.3 45.0 1.5 38.6 26.7 0.7 10.1 33.2 6.9 17.0 35.6 50 33.3 48.4 98 9.0 42.0 1.2 26.5 21.1 0.7 9.7 44.9 2.2 16.7 35.4 20.5 34.0 18.3 99 4.8 44.0 0.0 25.3 16.7 0.7 9.3 35.0 4.4 13.5 35.6 34.5 34.0 24.9

100 5.5 43.0 0.1 30.5 15.4 0.7 9.2 31.4 11.7 10.4 36.2 25 38.7 51.1 101 6.3 46.0 1.4 30.6 13.2 0.7 10.3 40.3 5.7 9.6 39.1 25 38.7 37.3 102 7.8 42.0 1.4 45.5 45.5 0.6 10.0 46.4 0.4 14.2 50.5 25 42.1 7.6 103 9.8 50.0 0.8 42.7 20.2 0.7 8.9 35.0 0.4 10.6 34.3 27 30.0 10.3 104 7.8 38.5 1.2 22.5 19.6 0.6 10.2 31.4 6.7 6.4 27.7 18.1 52.5 49.9 105 7.5 42.0 1.7 43.2 29.3 0.6 10.3 32.9 1.8 7.1 26.6 20.4 26.3 19.9 106 1.5 38.0 0.8 28.5 22.2 0.6 10.9 36.4 6.0 2.9 22.2 14.42 26.3 24.8 107 5.8 43.0 0.8 20.2 17.0 0.6 10.5 0.0 0.0 0.0 24.7 13.75 26.3 1.8 108 8.5 45.0 0.9 29.5 18.2 0.6 9.9 33.0 4.4 8.5 32.0 13 22.0 32.7 109 6.0 40.0 0.8 21.5 24.4 0.6 10.7 0.0 0.0 0.0 15.9 6.3 9.1 0.3

649


臺灣公路工程第 32 卷第 14 期民國 95 年 8 月 Taiwan Highway Engineering Vol. 32 No.14 Aug. 2006. pp28-44

交通部 94 年度工程查核現況概述

李有義∗ 尤文祥∗∗

摘要

交通部 94 年度共辦理 108 件查核標案，其查核缺失於品質管理制度約佔 50.16%（工程主

辦機關 8.36%、監造單位 17.56%、承攬廠商 24.24%），施工品質核缺失約佔 49.84%，顯示各

級品質管理制度有逐年往上之趨勢，所轄之查核機制尚有未落實，其落實程度待加強。另一方

面，彙整 94 年交通部所執行之工程進度落後標案約佔全部之 3.50%（未完工及已完工標案計

3928 件，未完工標案計 2284 件，落後標案計 80 件）；其原因略可概分為設計不完善 6.73%、

行政作業延誤 8.66%、用地取得延誤 5.77%、土方問題 0.96%、不可抗力因素 8.65%、承包商

體質不良 22.11%、工程相關單位之配合度不佳 3.85%、施工作業程序 15.38%及進度未填報

27.89%等。

一、前言

公共工程是推動國家進步的指標，是經濟建設發展之基礎，除促進社會經濟繁榮，且與民

生關係密切，更是代表一個國家開發程度之指標。其工程模範甚為龐大、工程內容複雜，施工

時程冗長，品質良寙攸關國家優良形象，更與大眾生命財產、生活品質息息相關，不得不重視。行政院公共工程委員會有鑑於國內工程品質未臻理想，且長久為人詬病，為加強公共工程

品質及管理，提昇工程建設之品質，建立有效之品質管理系統，使參與實際工程所有成員（業

主、監造顧問及施工商承商），均能體認工程品質之重要性，因而律定公共工程品管質管理制

度，其用意在律定各工程主管、主辦機關及承商於品質管理作業之依循，其最終目的為使工程

建設符合規範與標準之要求，全面提昇國内公共工程品質。

二、工程會查核各主管機關之執行情形

2.1 法源依據行政院公共工程委員會為加強公共工程品質之管理，除依政府採購法相關規定，於民國 90

年頒訂「施工品質管理作業要點」、91 年頒訂「工程施工查核小組組織準則」及「工程施工查

核小組作業辦法」、92 年修訂「工程施工查核小組作業辦法」，以提昇工程建設之品質，建立整

體有效之品質統，使參與工程建設之單位均能體認工程品質之重要性。

∗ 交通部重大工程督導會報工程司（台北科技大學土木暨防災所研究生） ∗∗

交通部鐵路改建工程局工程司

650


2.2 工程會 94 年度查核成果及後續改善規定行政院公共工程委員會 94 年度共計查核行政院各部屬機關及各縣市政府公共工程計 124

件，其中特優 2 件，甲等 26 件、乙等 82 件，丙等 14 件。而查核交通部所屬機關工程計 15 件，

其查核成績甲等 10 件、乙等計 5 件，整體工程品質在行政院各部屬機關及縣市政府表現屬中

上水準。前開中央查核小組查核缺失除請各主管機關確實列管追蹤，限期完成改善外；缺失嚴重

者，要求拆除重做，並依規定扣款或追究相關人員責任（議處主辦機關人員、追究建築師與技

師責任、撤換監造人員、撤換工地主任、撤換品管人員、撤換勞安人員等）。另中央查核小組有鑑於工程品質之提昇及維持，將需辦理複查工程品質之案件、社會關注

或民眾檢舉（通報）案件、有品質不良紀錄之專案管理廠商、監造廠商或施工廠商承攬之在建

工程、工期較短工程及其他經檢討認為適合採不預先通知查核之工程，視其工程推動情形安排

查核時機，定期辦理查核，並得不預先通知赴工地進行查核。特頒訂工程施工查核小組不預先

通知查核作業補充規定（詳附件 1）。再則，中央查核小組有鑑於行政院所屬機關及縣市政府針對上級查核缺失改善逾期案件，

為能有效掌控各次查核缺失改善時間，特依據工程施工查核小組作業辦法第九條及第十條規

定，訂定工程施工查核小組處理查核缺失改善逾期案件補充規定，將缺失改善逾期之認定基

準、缺失改善逾期之申請展延、缺失改善逾期之處置等情事，統一律定，期使行政院所屬機關

及縣市政府依循（詳附件 2）。

三、交通部之查核工程

3.1 交通部 94 年度整體查核成績：交通部為整體公共工程品質提昇，遵照工程會頒訂之「工程施工查核小組組織準則」及「工

程施工查核小組作業辦法」，賡續辦理交通部公共工程施工查核作業。其查核重點為工程之施

工品質及施工進度，94 年度交通部施工查核小組針對所屬及代辦機關辦理之施工查核總計 108件工程（詳表 1、表 2），其中查核金額以上計 63 件（甲等 48 件（特優 2 件）、乙等 14 件、丙

等 1 件），查核金額以下計 45 件（甲等 27 件、乙等 18 件），查核成績總平均為 82.38，尚屬中

上程度，部屬機關達甲等以上之機關計有高公局、國工局、中港局、中華郵政、基港局、高港

局、鐵工局、臺鐵局、民航局、公路總局、觀光局等十一單位；其中以國工局、鐵工局及高公

局整體成績達 85 分以上最佳，中華電信及代辦單位整體成績表現為乙等，其中中華電信已於

94 年 9 月民營化，而代辦單位整體表現在交通部敬陪末座（尤以補助縣市政府辦理之工程整體

品質表現最差，惟臺北市政府捷運工程局表現最優），值得交通部進一步加以查核及輔導，並

可依其輔助款執行率來評核輔助額度。 3.2 品質管理制度查核缺失檢討

交通部截至 94 年 12 月止共辦理 108 件查核標案，茲將 94 年度各查核委員所提送之缺失

彙整於表 3、4，94 年於品質管制制度之缺失數約佔 50.16%（主辦機關及專案管理廠商 8.36%、

監造單位 17.56%及施工廠商 24.24%），主辦機關及專案管理廠商、監造單位缺失事項均呈上昇

趨勢，值得交通部進一步加以了解。由表 3 知曉，存於品質管理制度之查核缺失除監造計畫內

651


容未符合需求、品質計畫內容未符合需求、無缺失追縱改善紀錄或不落實執行、自主檢查未落

實、矯正與預防措施未落實外，其他缺失亦佔有相當比例，顯示各級品管負責單位雖已建立查

核機制並執行，惟其落實度則有待加強及督導。

表 1 94 年度交通部暨所屬查核成績彙整一覽表等級甲等乙等丙等總分查核金額以上以下以上以下以上以下高公局 8 1 -- -- -- -- 85.44 國工局 5 -- -- -- -- -- 86.80 中港局 -- 1 -- -- -- -- 82.00 中華郵政 2 2 -- -- -- -- 82.75 基港局 1 1 1 -- -- -- 82.33 高港局 -- 1 -- -- -- -- 84.00 鐵工局 4 -- -- -- -- -- 86.00 臺鐵局 6 3 1 -- -- -- 81.70 中華電信 -- 2 2 1 -- -- 78.00 民航局 4 1 -- -- -- -- 83.20 公路總局 16 6 4 2 -- -- 82.79 觀光局 1 9 -- 3 -- -- 80.77 代辦單位 1 -- 6 12 1 -- 75.15 合計 48 27 14 18 1 -- 82.38

表 2 94 年度交通部暨所屬查核案件彙整一覽表單位查核金額以上查核金額以下合計高公局 8 1 9 民航局 4 1 5 觀光局 1 12 13 國工局 5 0 5 臺鐵局 7 3 10 基港局 2 1 3 中港局 0 1 1 高港局 0 1 1 鐵工局 4 0 4 公路總局 20 8 28 中華郵政 2 2 4 中華電信 2 3 5 代辦單位 8 12 20 總計 63 45 108

透過柏拉圖分析可看出各機關缺失所在，僅以交通部整體、公路總局及代辦單位作一分

析。（詳圖 1、2、3）茲將品質查核管理制度之缺失檢討其原因如下：（詳表 5）

652


一、主辦機關及專案管理廠商 94 年主辦機關及專案管理廠商之品質管理查核缺失約佔 8.36%（未編列材料設備之抽檢費

用 0.64%、查驗紀錄或內容不實 1.61%、缺查核缺失改善紀錄 1.29%、監造計畫無核定紀錄 0.64%及其缺失 4.18%），較往年提昇甚多。究其原因多為縣市政府執行補助款之工程，受限機關為

行政單位，工程人員缺乏，未能充分督導、覈檢及整理，造成工程品質瑕疵，除請增加工程人

員或委請監造顧問，並應加強專業能力訓練外，以落實施工品質管理制度及強化品質管理體

系，使公共工程品質提昇。二、監造單位 94 年於監造單位之品質管理查核缺失約佔 17.56%（未落實執行監造計畫 1.48%、監造計

畫內容未符合需求 4.18%、無品質計畫及施工計畫審查紀錄 0.57%、施工品質抽查紀錄未落實

執行 1.48%、無缺失追蹤紀錄或未落實 2.06%、材料抽驗紀錄缺失未判讀原因 1.74%、監工日

報表未落實填寫 2.06%及其他缺失 3.99%），究其原因係承辦監造業務的技術顧問公司或者是政

府專業的監造機關多為縣市政府辦理之小型工程，相關監造顧問公司人力及技術均有待提昇，

需針對工程性質聘雇工程人員，以站在業主立場並採取主動積極作為，執行「施工品質保證系

統」降低缺失之產生。三、施工廠商 94 年於施工廠商之品質管理查核缺失約佔 24.24%（施工計畫未符合且未落實 1.80%、品

質計畫未落實 0.96%及品質計畫未符合需求 4.50%、缺施工查核紀錄或未落實執行 0.96%、自

主檢查未落實執行 2.83%、材料檢驗項目未落實執行 0.84%、矯正預防措施未落實執行 2.06%、

專任工程人員未落實 1.85%、品管人員未落實執行 1.35%、文件紀錄管理未妥善 1.67%、不合

格品管製品未依約處置 0.51%、專任工程人員未依營造法第 35 條辦理 1.35%及其他缺失

3.56%），其原因顯示現階段承包商，自工程會辦理工程查核以來，未因應本公司性質來承攬工

程，或未聘雇相對工程人員，大多轉包協力廠商施作，未有培養、訓練專業人員及健全本身之

體質，為能迎合世界潮流及提昇整體工程品質，除聘雇自身施工人員及提昇專業技能素養外，

亦應相對健全自身體質。 3.3 施工品質查核缺失檢討

94 年於施工品質查核缺失約佔 49.84%（混凝土施工品質 9.65%、鋼筋施作常見缺失 3.86%、

模板施工 2.38%、鋼構施工 2.83%、環保生態保育 0.71%、土方工程 2.76%、一般施工 6.68%、

裝修雜項工程 1.15%、工地管理 3.22%、材料檢驗紀錄 7.21%、工地勞工安全衛生 9.39%），顯

見承商施工品質仍未見提昇，且為經常性缺失，值得主辦機關進一步探討。施工品質缺失係指工地現場施作工程時所發生之瑕疵，或不符合圖說規範之缺點，本項屬

工程技術面的問題。惟現階段所產生之缺失，均為經常發生之缺失，顯見承商及其協力廠商承

造能力及習慣問題，依舊存在現今營造市場。如欲改善施工品質之缺點，除健全品管組織、周

全的施工計畫、完整的品管計畫、訂定缺失矯正與預防措施、訂定檢驗程序；落實自主檢查及

提高品管意識；加強品管訓練，亦加強施工界面整合及增加工地現場查核，承包商除依相關規

定辦理檢查外，亦應加強落實各項工程之檢驗程序與規範標準等技術面作業，以提昇工程人員

之素養及技術，使工程品質之缺失降低，達成一定的品質水準。

653


表 3 查核缺失統計表（交通部,94 年）缺失項目數次 % 累計（%）

品質管理制度（主辦機關、專案管理廠商、監造單位及承攬廠商）工程主辦機關 130 8.36 8.36 監造單位 273 17.56 25.92 承攬廠商 377 24.24 50.16

施工品質混凝土施工 150 9.65 9.65 鋼筋施工 60 3.86 13.51 模板施工 37 2.38 15.89 鋼構施工 44 2.83 18.72 環保生態保育 11 0.71 19.43 土方工程 43 2.76 22.19 一般施工 104 6.68 28.87 裝修雜項工程 18 1.15 30.02 工地管理 50 3.22 33.24 材料檢驗 112 7.21 40.45 工地勞安衛生 146 9.39 49.84 件數累計 1555 100 100（50.16+49.84）

表 4 交通部所屬機關查核缺失統計表（交通部, 94 年）缺失項目

高

公

局

國

工

局

中

港

局中華郵政

基

港

局

高

港

局

鐵

工

局

臺

鐵

局

中華電信

民

航

局

公路總局

觀

光

局

代辦單位

總

計

品質管理制度（主辦機關、專案管理廠商、監造單位及承攬廠商）

主辦 7 5 1 2 5 2 7 9 5 5 28 25 29 130 監造 15 12 2 8 13 4 15 23 19 9 38 41 74 273 承商 14 16 6 9 14 4 24 33 19 15 80 50 93 377

施工品質 5.01 15 5 0 5 1 2 9 14 5 4 50 11 29 150 5.02 6 6 0 0 0 1 6 5 4 1 17 6 8 60 5.03 5 3 0 2 1 1 1 3 3 1 8 2 7 37 5.04. 3 2 0 0 1 0 3 4 2 3 13 10 3 44 5.05 0 2 0 0 0 0 1 0 2 0 0 1 5 11 5.06 5 3 0 0 1 0 1 3 1 5 12 1 11 43 5.07 2 4 1 6 2 0 5 9 4 4 19 14 34 104 5.08 0 0 0 6 0 0 3 3 0 0 2 0 4 18 5.09 2 2 0 2 3 1 2 3 1 1 18 6 9 50 5.10 6 2 3 1 2 2 6 16 2 3 26 17 26 112 5.14 8 6 1 4 5 2 3 17 7 3 30 21 29 136

工程數 9 5 1 4 3 1 4 10 5 5 28 13 20 108

654


圖 1 交通部整體缺失--柏拉圖

待改善項目缺失數 % 累進缺失數累進%

1 混凝土、鋼筋（構）、模板等 517 33.25 517 33.25

2 承攬廠商 377 24.24 894 57.49

3 監造單位 273 17.56 1167 75.05

4 施工安全衛生 146 9.39 1313 84.44

5 工程主辦機關（專案管理廠商） 130 8.36 1443 92.80

6 材料設備檢驗與管制 112 7.20 1555 100

合計 1555 100 -- --

517

377

273

146 130 11233.25

57.49

75.0584.44

92.8100

0

100

200

300

400

500

混凝

土鋼

筋

承攬

廠商

監造

單位

施工

安全

衛生

工程

主辦

機關

材料

設備

檢驗

0102030405060708090100

缺失數

累進率

655


圖 2 公路總局缺失—柏拉圖


1 混凝土、鋼筋（構）、模板等 139 40.77 139 40.77

2 承攬廠商 80 23.46 219 64.22

3 監造單位 38 11.14 257 75.37

4 施工安全衛生 30 8.80 287 84.17

5 工程主辦機關（專案管理廠商） 28 8.21 315 92.38

6 材料設備檢驗與管制 26 7.62 341 100

合計 341 100 -- --

139

80

3830

8.21 7.62

40.77

64.2275.37

84.1792.38

100

0

20

40

60

80

100

120

140

混凝

土鋼

筋

承攬

廠商

監造

單位

施工

安全

衛生

工程

主辦

機關

材料

設備

檢驗

0102030405060708090100

缺失數

累進率

656


圖 3 代辦單位缺失—柏拉圖


1 混凝土、鋼筋（構）、模板等 110 30.47 110 30.47

2 承攬廠商 93 25.77 203 56.23

3 監造單位 74 20.50 277 76.73

4 施工安全衛生 29 8.03 306 84.76

5 工程主辦機關（專案管理廠商） 29 8.03 335 92.80

6 材料設備檢驗與管制 26 7.20 361 100

合計 361 100 -- --

110

93

74

29 29 2630.47

56.23

74.7384.76

92.8100

0

20

40

60

80

100

混凝

土鋼

筋

承攬

廠商

監造

單位

施工

安全

衛生

工程

主辦

機關

材料

設備

檢驗

0102030405060708090100

缺失數

累進率

3.3 進度落後原因

交通部暨所屬單位執行之工程標案，94 年度總計 3,928 件（含完工標案計 2,284 件，賡續

執行標案計 1,644 件），契約總金額約 2,550 億元。經彙整統計交通部暨所屬單位填報於行政院

工程會網頁上之分月進度，94 年度，工程進度落後之標案共計 104 件，約佔整體在建工程標案

6.33%其主要落後原因為設計不完善 6.73%、行政作業延誤 8.66%、用地取得延誤 6.57%、土方

問題 0.96%、不可抗力因素 8.65%、承包商體質不良 22.11%、工程相關單位之配合 3.85%、施

工作業因素 15.38%及進度未填報 27.89%等九大類（詳表 6）。以下就各類做分析：一、設計不完善肇因現地地質未事先瞭解 1.92%及設計錯誤 4.81%，此類常為顧問公司之疏失，導致工程

延滯及後續變更緩慢，進而引發仲裁或訴訟之情事發生，除契約可歸責顧問公司之懲罰外，亦

造成業主無謂之損失。

657


二、行政作業延誤因變更設計延誤 8.66%而造成進度落後比率，究其原因可歸納為主辦機關之原因為工程執

行中辦理變更設計緩慢、新增項目協議不成，公共設施管線施工配合問題，用地取得延誤。監

造顧問依業主要求變更之項目，常因配合時程延宕，致延誤主辦機關辦理相關行政作業。在承

包商之原因為土方取得及棄方困難導致工程落後，廠商發生財務危機作輟無常，工安事件及施

工災害。三、用地取得延誤因用地撥用尚未完成 5.77%，其原因為工程規劃設計時，工程界址含有國有財產土地或為

各縣市政府公有地，需按程序辦理有償或無償撥用，致無法於期限內將用地取得、影響工程工

期，造成工程延誤及增加廠商成本，業主不得不加以注意。四、土方問題因「土方問題」而造成進度落後約佔 0.96%，其原因為取（借）土不易（含塊石），原則

依內政部頒佈之「營建剩餘土石方處理方案」辦理，受限合法土資源場數量不足，剩餘土石方

無法多元化處理及運距關係無法交換再利用，造成南北剩餘土石方供需不平衡，致工期延宕，

影響社會成本至鉅。五、不可抗力因素因「不可抗力因素」而造成進度落後約佔 8.65%（颱風 1.92%、豪雨 6.73%），其原因大多

為工程進行中，遭受天災（颱風或豪雨）或人為疏失（工安），都將造成工程損失及工進嚴重

落後，最嚴重導致施工廠商倒閉，而影響整體工程計畫之推動，不得不加以防範並藉由風險管

理來分擔。六、承包商體質不良因「承包商體質不良」而造成進度落後約佔 22.11%（人力機具不足 12.5%、管理不佳 1.92%、

違約（含終止契約）5.77%及材料（短缺）上漲 1.92%，其造成工程進度延宕尤以承商人力機

具不足為最、其次為違約、管理不佳及材料（短缺）上漲，導致施工難以為繼的比例最高。而

其特性為層層契約承攬轉包者多，各類工程工項繁雜、所需技術水平參差不齊，施工位址常因

工程性質而有所更迭，基層勞力缺乏；工安常導致工程滯礙，低價搶標、面臨嚴苛之履約、品

質及管理條件。七、工程相關單位之配合度不佳因「工程相關單位之配合度不佳」而造成進度落後約佔 3.85%，其落後原因為管線單位配

合遷移影響工程進行，這些單位之配合程度事前無法掌握，僅能於工程進行中透過協調或提送

行政院每月召開院督導小組跨部會協商取得共識。八、施工作業程序因「施工作業程序」而造成進度落約佔 15.38%（施工動線不佳 1.92%、施工作業困難 5.77%、

受主體鄰標或其它工程影響 5.77%、材料檢驗未完成 1.92%），其原因為工程施工常隨工址而有

所更迭，在都會區受限施工場地、交通；在山區受限道路狀況、天候、材料運送；在河海施工

受限天候等因素；此外，相鄰工程界面之協調成效亦會影響到工程之進展。九、進度未填報因「進度未填報」佔 27.89%，究其原因為工程進行中，受限工程單位人力不足、其他因

658


素、標案過小或過多，超過工程會每月十日前填報時間，或因大小標案過多宥於人力，而有所

遺忘，應請各工程主辦單位及其主管單位督促所屬依時限填，使各機關主管能隨時上網瀏覽，

掌控其所屬各項工進，使工程得以依預定進度推動並於期限內完工。

表 5 查核缺失統計表（交通部 94 年）項

次類

別原因分類原因分項數次 % 合計

1 未編列材料設備之抽檢費用 10 0.64 查驗紀錄或內容不實 25 1.61 缺查核缺失改善紀錄 20 1.29 監造計畫無核定紀錄 10 0.64 2

主辦機關、專案管

理廠商

其他缺失 65 4.18

8.36%

3 未落實執行監造計畫 23 1.48 4 監造計畫內容未符合需求 65 4.18 無品質計畫及施工計畫審查紀錄 9 0.57 施工品質抽查紀錄未落實執行 23 1.48 5 無缺失追蹤紀錄或未落實 32 2.06 材料抽驗紀錄缺失未判讀原因 27 1.74 6 監工日報表格式未符合需求 32 2.06 7

監造單位

其他缺失 62 3.99

17.56%

8 施工計畫未符合且未落實 28 1.80 品質計畫未落實 15 0.96 品質計畫內容未符合需求 70 4.50 9 缺施工查核紀錄或未落實執行 15 0.96

10 自主檢查表未落實執行 44 2.83 11 材料檢驗項目未落實執行 13 0.84 12 矯正預防措施未落實執行 32 2.06

專任工程人員未落實 29 1.85 13 品管人員未落實執行 21 1.35 14 文件紀錄管理未妥善 26 1.67 15 不合格品管製品未依約處置 8 0.51

專任工程人員未依營造法第 35 條辦理 21 1.35 16

品質管理制度

施工廠商

其他缺失 55 3.56

24.24%

17 有冷縫、蜂窩或孔洞產生 45 2.89 18 養生不確實、有裂縫收縮 18 1.16

完成面有大量修補痕跡 26 1.67 19 完成面有修飾痕跡或殘留雜物 21 1.35 20

混凝土施工品質

其他缺失 40 2.58

9.65%

21 綁紮未固定確實或間距不足 15 0.95 表面生锈、油污、混凝土殘碴 21 1.35

22 鋼筋施作常見缺失

其他缺失 24 1.54 3.86%

23 模板不緊密、漏漿 13 0.84

施工品質

模板施工模板支撐間距過大、歪斜 7 0.45

2.38%

659


模板表面殘留雜物 7 0.45 24 其他缺失 10 0.64

鋼構施工其他缺失 44 2.83 2.83% 環保生態保育其他缺失 11 0.71 0.71%

32 回填土未分層夯實或未紀錄 12 0.77 回填材料或級配料不實 8 0.51 回填土含有雜物 7 0.45

33

土方工程

其他缺失 16 1.03

2.76%

34 漏水現象 26 1.67 排水不良，有積水現象 25 1.61

35 一般施工

其他缺失 53 3.4 6.68%

36 內牆或外牆施工不整度不佳 4 0.25 37 門窗裝設不良 3 0.19 38

裝修雜項工程其他缺失 11 0.71

1.15%

39 工地雜亂、垃圾未處理 14 0.91 40 工地現場機具與材料任意堆置 15 0.96 41

工地管理現場材料堆置不一且未保護 21 1.35

3.22%

混凝土抗壓強度試驗頻率不足 46 2.97 檢驗頻率不足 15 0.96

42 材料檢驗紀錄

其他缺失 51 3.28 7.21%

防墜等安全措施不足 41 2.64 高空作業未使用安全防護 28 1.80 現場警告措施不足 33 2.12 施工圍籬防護網不足 18 1.16

工地勞工安全衛生

其他缺失 26 1.67

9.39%

件數累計 1555 100 100%

表 6 落後原因統計表（交通部 94 年） 2005

項次原因分類原因分項件數 % 合計（%）

1 規劃未妥善 0 0 2 設計疏失 0 0 3 現地地質未事先瞭解 2 1.92 4 設計前勘查不實 0 0 5

設計不完善

設計錯誤 5 4.81

6.73

6 新增項目議價不成 0 0 7

行政作業延誤變更設計延誤 9 8.66

8.66

8 地方政府查估緩慢 0 0 9 地上物漏估 0 0

10 民眾抗爭 0 0 11

用地取得延誤

用地撥用尚未完成 6 5.77

5.77

12 取（借）土不易（含塊石） 1 0.96 13

土方問題棄土不易 0 0

0.96

660


14 颱風 2 1.92 15

不可抗力因素豪雨 7 6.73

8.65

16 財務困難 0 0 17 人力機具不足 13 12.5 18 管理不佳 2 1.92 19 違約（含終止契約） 6 5.77 20

承包商體質不良

材料（短缺）上漲 2 1.92

22.11

21 管線單位未配合施作 4 3.85 22

工程相關單位之

配合度不佳河川公有地申請延誤 0 0 3.85

23 施工動線不佳 2 1.92 24 施工作業困難（含海上作業） 6 5.77 25 受主體、鄰標或其它工程影響 6 5.77 26 施工計畫尚未核定 0 0 27

施工作業程序

材料檢驗未完成 2 1.92

15.38

進度未填報 29 27.89 27.89 件數累計 104 100 100

四、94 年度交通部工程查核普遍性缺失及建議：

交通部敦聘之施工查核委員，有鑑於近年來對其所屬機關及各縣市政府進行工程查核，所

有在建工程品質有逐漸下滑現象，為使本部及各機關能注意此趨勢，乃彙整以下建議，提供參

考，俾使交通部整體工程品質提昇。查核委員建議意見如下：

4.1 三級品管工作文件處理重覆過高。「建議」應強化一級品管為資料收集，常態分析及品質試驗（QC）和自主評量工作；二

級品質以監造為主，對工作監造成效，要以品質八大手法分析工程整體品質；三級品管強調查

核成效及問題產生原因之消除。 4.2 工程設計缺乏創意，線形、外觀大體笨拙粗大。

「建議」（1）規劃設計之初步宜督請顧問公司延攬具美學及創意之團隊，公開徵求構想圖，

配合當地景觀及文物，使之融合城鄉都市風貌。（2）縮小結構尺寸，提昇材料品質。

4.3 混凝土結構品質不良，冷縫、蜂窩、修補孔洞處處可見。「建議」（1）混凝土工程坍度應適量提昇。（2）模板設計必須考慮接縫處之處理。（3）墩柱梁等施工方式及管制改變以一次成型，減少冷縫產生機率。（4）修改規範使混凝土結構採用性能規範為主。

4.4 混凝土結構施工規範過於保守，混凝土水量及水泥量過多，以致強度過高，坍度過大，收

縮裂縫嚴重，仍是違反『京都預定書』，CO2 排放量過大，能資源也浪費，當然也無生態

考量。「建議」規範改以要求水量及水泥量要減量，並且提昇坍度減少勞力，採用飛灰等生態材

661


料。 4.5 工程施工期限過長，以致施工技術及管理技術無法提昇。

「建議」（1）工程單位顧問公司、營造廠應針對縮短工期方面，由 SWOT 分析，找出因

應之道。（2）多採用預鑄材，加速施工速度。

4.6 工程 e 化程度過低。「建議」多思考 e 化，節省資料處理時間，簡化作業程序。

伍、結論與建議

1. 以 94 年度交通部暨所屬機關各項工程執行進度落後之原因，可歸責承商因素所佔比例極

高，亟需業主及承商共同努力解決，以利工程順利推動。 2. 現階段公共工程因宥國家財政及政策，大多工程都低價搶標，致工程執行時因承商因素導

致進度落後，另工程規範愈大，不確定因素愈高，愈容易造成進度落後，公共工程品質之

提昇，有賴財務健全、體制完整及專業能力強之承商配合，才能完成。 3. 「品質」是做出來的，有良好的工程品質，需要各部門的用心參與及承商依既定計畫進行

施工品質之控管，將工程品質提昇至優良，用追求優良品質之習慣，灌輸至工程，以良好

品質為一習慣，自然工程品質就可達到一定水準之上。 4. 依據交通部 94 年查核 108 件標案，其缺失都存於品質管理制度及施工品質，惟各機關屢犯

缺失仍未見落實改善，應建請各級品管執行單位參照查核相關機制，加強落實並建立矯正

與預防措施，以提昇整體工程品質水準。 5. 承商品管人員應依循政策建立「品管人員回訓機制」，配合換證增進品管新知，並相互與其

他單位交流經驗，借由此管道解決品管上之問題及對策，協助品管人員不斷精進，做好本

身之職責，使工程品質得以向上提昇。 6. 交通部補助各縣市政府執行之各項建設，應督促各獲補助之縣市政府確實落實品管制度、

辦理施工查核，並配合工程會提昇計畫，以全面提昇公共工程之產品及服務水準

參考文獻

1. 交通部重大工程督導會報（2005），「工程施工查核作業工作報告」，台北，交通部。 2. 林鴻基、尤文祥（2005），「現行工程查核於交通建設之概述」，台灣公路工程，第三十一卷

第十期，第 2-12 頁。 3. 黃兆龍（2005），「交通部工程普遍缺失及建議」，94 年度交通部施工查核小組委員。 4. 行政院公共工程委員會（2005），「工程施工查核小組不預先通知查核作業補充規定」，（行

政院公共工程委員會 94.9.26 工程管字第 09400350900 號函分行），台北。 5. 行政院公共工程委員會（2005），「工程施工查核小組處理查核缺失改善逾期案件補充規

定」，（行政院公共工程委員會 94.9.29 工程管字第 09400357160 號函分行），台北。

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附件 1 工程施工查核小組不預先通知查核作業補充規定

中華民國九十四年九月二十六日行政院公共工程委員會工程管字第○九四○○三五○九○○號函分行

一、依據：依「工程施工查核小組作業辦法」第五條規定，工程施工查核小組應依前條規定之查

核件數，視工程推動情形安排查核時機，定期辦理查核，並得不預先通知赴工地進行查核。二、不預先通知查核之對象：

(一)複查工程品質之案件。 (二)社會關注或民眾檢舉(通報)案件。 (三)有品質不良紀錄之專案管理廠商、監造廠商或施工廠商承攬之在建工程。 (四)工期較短工程。 (五)其他經檢討認為適合採不預先通知查核之工程。

三、查核前準備事項： (一) 通知工程主辦機關之公函，採「持送」方式辦理，查核委員另專函通知。上開函文應

註明本次查核採不預先通知方式辦理。 (二) 為求保密，查核委員通知函不列工程名稱，且請於函中註明：「貴委員至工地現場，

發現本工程與貴委員有工程施工查核小組組織準則第八條規定應行迴避情事或現

任該工程之顧問、督導委員等情事，敬請惠告本查核小組，且貴委員不得評分，但

可提供查核意見供查核小組參考。」 (三) 工作人員應預先準備「主辦機關工程管理自主評量表」空白表格提供查核委員，作為

填列缺失代號及扣點項目之參考。 (四) 如係工程品質複查，查核小組工作人員應將該工程歷次查核紀錄交查核委員參考。 (五) 工程地點不易尋找者，得於查核前半個工作天以內，以傳真等方式通知受查核工程主

辦機關派員帶路。四、現場查核應注意事項：

(一) 工程簡報，由工程主辦機關、專案管理單位（如無則免）、監造單位及施工廠商，得

以口頭簡報，並答復查核委員詢問或提供相關資料。 (二)查閱文件，依下列規定辦理：

１、工地設有工務所者，應提供相關文件供查閱。２、工地未設有工務所者，以當時置於現場之文件為主（如監造單位監工日誌及抽查

驗紀錄、施工廠商自主檢查紀錄等）。如文件置放處距離工地半小時車程以內或

適當距離者，查核小組得前往文件置放處所查閱相關文件。另如已依前點第五款

傳真通知者，應將品管及進度管控等文件攜至工地備查。 (三) 召開檢討及扣點會議，依下列規定辦理：

１、擇適當場所，召開檢討會議；如無適當場所，可逕於工地現場辦理，指明工程主

辦機關、監造單位及施工廠商相關應改進事項，並請相關單位就所列缺失提出說

明。２、查核品質缺失扣點會議，得於工地現場或回程時再行辦理。

663


附件 2 工程施工查核小組處理查核缺失改善逾期案件補充規定

中華民國九十四年九月二十九日行政院公共工程委員

會工程管字第○九四○○三五七一六○號函分行一、依據工程施工查核小組作業辦法第九條及第十條規定辦理。二、缺失改善逾期之認定基準：

(一) 工程主管機關工程施工查核小組（以下簡稱查核小組）查核之案件，其缺失改善是否

逾期，以工程主辦機關回函日期為準。 (二) 中央查核小組查核之案件，其缺失改善是否逾期，以工程主管機關回函日期為準。各

部會行處局署院查核小組查核補助工程之案件，得比照之。三、缺失改善逾期之申請展延：

(一) 工程主辦機關應督導廠商（含專案管理、監造及施工等廠商）限期提送查核缺失之改

善結果。 (二) 工程主管機關查核小組查核之案件，應依下列規定辦理：

１、工程主辦機關經檢討查核缺失，無法於期限內全部改善完成時，應於期限前先將

已改善完成部分先行回復工程主管機關查核小組，並就無法如期改善部分，敘明

原因申請同意展延期限。２、工程主管機關查核小組應就工程主辦機關所提缺失改善展延期限申請，審查是否

同意展延。其同意展延者，應函請工程主辦機關限期提報缺失改善結果，改善期

限最長以不逾三週（日曆天）為原則；不同意展延者，依原訂時限檢討改善逾期

之責任歸屬。 (三) 中央查核小組查核之案件，應依下列規定辦理；各部會行處局署院查核小組查核補助

工程之案件，得比照之：１、工程主辦機關經檢討查核缺失改善，無法於期限內全部改善完成者：

(１) 應於期限前先將已改善完成部分，先行回復工程主管機關核可後轉中央查核

小組備查。另就無法如期改善部分，敘明原因報經工程主管機關同意，轉報

中央查核小組申請展延期限。 (２) 中央查核小組應就工程主辦機關所提缺失改善展延期限申請，審查是否同意

展延。其同意展延者，應函請工程主管機關轉知工程主辦機關限期提報缺失

改善結果，改善期限最長以不逾三週（日曆天）為原則；不同意展延者，依

原訂時限檢討改善逾期之責任歸屬。２、受查核案件部分未完全改善，經工程主管機關退回澄清或補件者：

(１) 工程主管機關應函請工程主辦機關限期補正缺失改善結果，並副知中央查核

小組；該副知函應檢附工程主辦機關補正之改善結果原件一份，俾中央查核

小組審核。中央查核小組若認仍須再補正時，應函請工程主辦機關一併改

善，並副知工程主管機關。 (２) 工程主辦機關應即依工程施工查核小組作業辦法規定，直接函請中央查核小

組同意展延缺失改善期限並副知工程主管機關。

664


(３) 工程主管機關函請工程主辦機關限期澄清或補件時，應考量工程主辦機關改

善時間及工程主管機關審查、函轉等作業時間，自發函澄清或補件起合計以

不逾三週（日曆天）為原則。四、缺失改善逾期之處置：

(一) 廠商缺失改善逾期，工程主辦機關應於一週內（日曆天）依工程施工查核小組作業辦

法第十條第四項及契約規定，依責任歸屬對廠商及相關人員予以適當處置，並副知辦

理該次查核之查核小組。如屬中央查核小組查核之案件，工程主辦機關應同時副知工

程主管機關；各部會行處局署院查核小組查核補助工程之案件，得比照之。 (二) 廠商缺失改善逾期提報，工程主辦機關未檢討責任者，查核小組應依工程施工查核小

組作業辦法第十條第五項規定辦理，並於兩週內（日曆天）發函稽催。 (三) 工程主辦機關應將查核缺失，列為工程驗收項目之參考，並得暫停發放估驗款，或依

契約規定之罰則辦理。 (四) 工程主辦機關對缺失改善逾期之處置結果，應函請工程主管機關查核小組備查，並上

網登錄。 (五)中央查核小組查核之案件，工程主辦機關應先函請工程主管機關審查後轉中央查核小

組備查；中央查核小組就其查核之案件函請工程主管機關轉工程主辦機關辦理。各部

會行處局署院查核小組查核補助工程之案件，得比照之。五、其他注意事項：

(一) 缺失改善逾期之展期、補正改善結果及檢討責任時間，各以不逾三週（日曆天）為原

則。 (二) 查核小組對缺失改善逾期及責任檢討，得分別處理。缺失如已改善完成，得准予先行

結案，責任檢討部分則另案列管追蹤。 (三) 各工程主管機關處理缺失改善相關事宜，應考量內部文書作業期程，以免逾期。

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Documents

應用類神經網路初步建立路堤沉陷之預估模式...傳遞類神經網路路堤沉陷訓練測試，另外使用台82 線8~13 組進行檢核其推廣性，結果顯示：