叁、基礎工程施工災害防治對策之探討
一、 土方工程與擋土設施施工災害防治對策
土 方 工 程 與 擋 土 設 施 施 工 災 害 防 治 對 策 概 念 如 圖 3-1 所 示 , 其 防 治 對 策 討 論 如 下 :
1.配 合 圖 3-1 討 論 共 同 事 項 、 水 平 支 撐 工 法 、 逆 築 工 法 等 之 防 治 對 策 , 下 列 章 節 編 號 請 對 照 圖 3-1。
2.1 共 同 事 項
2.1.1 對 土 質 及 地 下 水 作 確 實 調 查
1.事 前 調 查 或 資 料 蒐 集 應 確 實,致 使 設 計 結 果 能 充 分 反 映 出 基 地 周 圍 狀 況 與 施 工 狀 況 。
2.事 前 擬 定 補 救 方 案 , 於 施 工 現 場 採 取 補 救 措 施 。
2.1.2 受 壓 水 層 之 因 應 措 施
1.確 認 受 壓 水 層 位 置 。
2.擋 土 壁 體 施 工 時 , 保 持 足 夠 水 頭 差 。
3.筏 基 解 壓 井 不 得 貫 入 受 壓 水 層 。 2.1.3 鄰 近 建 築 物 對 策
1.鄰 屋 之 基 礎 下 插 入 橫 架 材 等 以 版 樁 , 主 樁 頭 支 撐 。
2.鄰 屋 柱 ( 壁 ) 下 挖 掘 井 孔 構 築 場 鑄 混 凝 土 樁 。
3.鄰 屋 柱 ( 壁 ) 下 實 施 托 底 作 業 。
壓 入 H、 I 等 型 鋼 樁 , 及 附 有 接 頭 之 混 凝 土 樁 。 鄰 屋 柱 ( 壁 ) 外 側 打 設 支 承 樁 , 澆 置 接 繫 基 礎 混 凝 土 以 支 持 。
4.沿 鄰 屋 之 柱 、 壁 打 入 H、 I 型 鋼 。
5.鄰 屋 基 礎 下 實 施 砂 漿 灌 注、藥 液 灌 漿、電 氣 固 結 等 方 法 。
6.砂 質 地 盤 , 使 用 點 井 排 水 使 鄰 屋 基 礎 整 體 水 位 降 低 , 以 防 止 不 均 勻 沉 陷 。
7.與 鄰 屋 之 間 隔 相 當 大 時,於 擋 土 版 樁 之 外 側,打 設 雙 重 版 樁 。
8.壕 溝 式 工 法 。
10.由 版 樁 頂 部 或 支 撐 上 , 相 鄰 屋 壁 面 架 設 斜 稱 材 以 支 撐 。
2.1.4 樁 貫 入 深 度 之 檢 討 1.檢 討 施 工 方 式 。 2.樁 體 之 施 工 方 式 。
3.樁 體 貫 入 足 夠 深 度 。
4.水 壓 之 增 加 。
5.抗 阻 力 。
6.樁 體 之 變 形 量 。
2.1.5 對 ( 黏 性 土 ) 膨 脹 性 、( 砂 質 土 ) 壓 密 性 之 檢 討 1.檢 討 施 工 方 式 。
2.有 隆 起 或 砂 湧 之 虞 時 , 考 慮 加 大 貫 入 深 度 或 開 挖 面 下 地 盤 改 良 。
2.1.6 主 動 土 壓 滑 動 面 檢 討
1.正 確 之 地 質 、 土 層 分 析 資 料 ( 各 層 之 厚 度 、 斜 度 、 N 值 、 相 對 密 度 、 稠 度 )。
2.主 動 土 壓 計 算 之 準 確 性 。
3.主 動 土 壓 滑 動 面 之 評 估 。
4.調 整 至 安 全 狀 態 。
2.1.7 適 切 的 假 設 側 向 應 力 1.正 確 之 地 質 分 析 資 料 。
2.正 確 之 水 壓 力 量 測 。
3.側 向 應 力 之 計 算 及 評 估 。
2.1.8 擋 土 牆 的 變 形 應 力 之 監 測 管 理 。 1.事 前 擬 定 監 測 管 理 計 畫 。
2.監 測 變 形 應 力 位 置 之 檢 討 。
3.監 測 資 料 之 記 錄 、 回 饋 。
4.定 期 檢 討 監 測 結 果 , 並 加 以 調 整 、 改 善 。 2.1.9 整 體 均 衡 的 監 測 管 理 項 目 檢 討
1.應 包 括:擋 土 架 構、基 地 地 盤 與 臨 接 建 物、抽 水 及 漏 水 等 項 目 。
2.監 測 結 果 研 判 及 因 應 對 策 檢 討 。 2.1.10 周 圍 地 盤 下 陷 對 策
1.事 前 預 測 對 周 圍 地 盤 之 影 響 狀 況 。
2.採 適 合 地 盤 之 施 工 方 式 。
3.變 更 施 工 方 法 以 及 並 用 預 鑽 式 工 法 或 調 整 其 打 設 順 序 等 方 式 進 行 。
4.地 下 連 續 壁 等 採 用 泥 水 穩 定 溝 壁 以 行 鑽 掘 之 情 形 , 泥
5.支 撐 架 設 時 機 之 擬 定 與 確 實 執 行 。
6.地 下 水 位 及 抽 水 位 置 速 率 之 擬 訂 與 查 核 。
7.擋 土 壁 體 或 舊 基 樁 等 拆 除 , 注 意 空 隙 之 發 生 及 採 取 補 救 措 施 。
2.2 水 平 支 撐 工 法
2.2.1 擋 土 平 面 、 剖 面 計 畫 之 檢 討
1.調 查 開 挖 條 件 與 地 盤 狀 況 及 進 行 土 壤 試 驗 。
2.研 判 1.項 所 得 之 各 種 調 查 結 果 。
3.列 記 開 挖 可 能 影 響 之 範 圍 、 開 挖 之 可 行 性 及 其 開 挖 條 件 。
4.選 擇 能 滿 足 3.項 開 挖 條 件 之 擋 土 方 法 及 附 屬 施 工 法
( 灌 漿 、 排 水 、 版 樁 施 工 法 、 施 工 動 線 計 畫 等 )。
5.編 製 4.項 所 定 擋 土 設 施 之 擋 土 設 計 計 畫 書 。
6.編 製 5.項 所 需 之 各 種 圖 面( 擋 土 平 面 圖 、斷 面 圖 、施 工 圖 、 排 水 、 動 線 等 相 關 圖 面 )。
7.視 實 際 需 要 , 釐 定 現 場 觀 測 ( 監 測 ) 系 統 計 畫 。 2.2.2 施 預 力 的 適 當 時 機
1.密 切 配 合 鋼 支 撐 之 架 構 。
2.準 確 控 制 施 加 預 力 之 大 小 。
2.2.3 溫 度 荷 重 的 評 定 與 對 策 1.注 意 比 較 溫 差 變 化 。
2.溫 差 多 大 時 對 應 採 適 當 措 施 。 2.2.4 水 平 支 撐 等 的 監 測 管 理
應 用 盤 壓 計 ( 鋼 製 支 撐 )、 變 位 計 ( 鋼 筋 混 凝 土 支 撐 )、
鋼 筋 計 ( 鋼 製 、 鋼 筋 混 凝 土 支 撐 ), 進 行 支 撐 之 軸 。 2.2.5 地 盤 回 脹 之 對 策
1.檢 討 抽 水 深 度 。
2.避 免 過 度 開 挖 。
2.2.6 支 撐 之 下 陷 或 上 浮 之 對 策 1.側 向 力 預 估 應 準 確 。
2.施 工 方 式 之 選 擇 應 適 當 。
3.被 動 預 估 抗 阻 應 準 確 。
4.支 撐 樁 材 料 之 選 擇 應 準 確 。
5.排 水 工 法 、 方 式 應 適 當 。
2.3 逆 築 工 法
2.3.1 逆 築 工 法 之 平 面 、 剖 面 計 畫 的 檢 討
1.應 充 分 掌 握 有 關 基 礎、地 下 層 在 結 構 設 計 上 與 此 工 法
強 度 , 更 應 事 先 加 以 檢 討 。 又 如 地 上 、 地 下 樓 層 同 時 施 工 時 , 要 特 別 考 慮 到 上 部 結 構 之 荷 重 , 預 先 檢 核 柱 的 強 度 。
2.因 樓 版 上 設 有 開 口 部 , 故 對 視 作 支 撐 架 構 之 樓 板 、 樑 等 之 強 度 , 應 預 先 加 以 檢 討 。
3.地 下 樓 層 部 份 之 外 牆 、 柱 等 之 工 作 縫 位 置 、 斷 面 形 狀 及 後 築 混 凝 土 之 拌 和 配 比 與 搗 灌 方 法 等 , 應 詳 細 記 載 於 施 工 計 畫 上 。
2.3.2 1F 版 工 作 台 之 補 強
檢 討 1F 版 之 荷 重 , 考 慮 加 深 樓 版 深 度 或 提 高 混 凝 土 強 度 。
2.3.3 荷 重 傳 導 至 擋 土 牆 之 方 法
1.周 邊 樑 箍 筋 彎 紮 、 配 置 需 確 實 。
2.擋 土 牆 與 正 交 樑 應 確 實 接 續 。 2.3.4 施 工 中 主 結 構 柱 之 安 全 對 策
1.主 筋 應 確 實 續 接 。
2.柱 體 混 凝 土 應 確 實 澆 置 。 2.3.5 主 結 構 鋼 柱 和 樁 之 固 定 方 法
1.檢 討 插 放 方 式 及 接 合 強 度 。
2.確 認 接 合 精 度 及 深 度 。
3.樁 頂 空 打 部 應 均 勻 回 填 。 2.3.6 分 段 澆 置 之 處 理 和 補 強 方 法
二 次 接 頭 應 使 用 較 高 強 度 且 無 收 縮 性 材 料 填 塞,避 免 形 成 間 隙 。
2.3.7 支 撐 樁 載 重 能 力 之 檢 討
1.支 撐 樁 應 達 設 計 規 定 深 度 。
2.確 實 清 除 樁 底 沉 泥 。
3.必 要 時 預 埋 管 件 , 施 作 樁 底 及 樁 周 表 面 灌 漿 。 2.3.8 施 預 力 時 機 對 策
1.應 注 意 PC 鋼 材 之 鬆 弛 , 混 凝 土 之 彈 性 變 形 、 潛 變 、 乾 燥 收 縮 以 及 地 盤 之 變 形 。
2.應 注 意 PC 鋼 材 與 護 套 管 間 之 摩 擦 。 2.3.9 固 定 部 份 變 化 的 對 策
2.3.10 地 錨 施 工 時 水 壓 之 因 應 對 策
1.地 盤 軟 石 層、砂 礫 層 實 應 充 分 調 查,避 免 由 於 深 井 抽 水 或 附 近 井 口 抽 水 而 致 使 碇 著 層 之 殺 將 產 生 流 失 的 現 象 。
2.地 錨 之 施 工 位 置 在 地 下 水 位 或 有 受 水 壓 層 時 之 抗 剪 阻 力 之 處 理 方 法 。
2.3.11 地 錨 和 擋 土 支 撐 的 接 合 處 理 1.需 有 足 夠 的 錨 版 厚 度 。
2.接 合 時 不 得 有 間 隙 。
詳 細 內 容 請 參 閱 內 政 部 建 築 研 究 所 八 十 五 年 度 之 「 建 築 工 程 施 工 災 害 防 治 查 核 相 關 作 業 事 項 之 研 究 - 土 方 工 程 與 擋 土 設 施 」 成 果 報 告 。
二、版基礎、樁基礎與地盤改良施工災害防治對策
為 要 消 除「 施 工 不 當 」所 引 起 之 施 工 災 害,避 免 施 工 災 害 的 發 生,其 著 眼 點 不 在「 事 後 的 補 救 」,乃 在「 事 前 的 預 防 」。
亦 即 需 加 強「 施 工 管 理 」,尤 其 版 基 礎、樁 基 礎 與 地 盤 改 良 皆 構 築 於 地 下,其 施 工 結 果 無 法 以「 目 視 」檢 查,更 突 顯 其 管 理 的 重 要 性 。
根 據 文 獻 及 專 家 訪 談 顯 示,版 基 礎 施 工 管 理 的 重 點 在 如 何 防 止 不 均 勻 沉 陷、結 構 體 裂 縫 等 問 題 發 生;樁 基 礎 施 工 管 理 的 重 點 在 如 何 防 止 鋼 筋 籠 上 浮 或 傾 斜、樁 孔 周 圍 土 壤 的 鬆 弛 與 擾 動、樁 孔 底 端 土 壤 的 鬆 弛 與 擾 動、淤 泥 的 沉 積、混 凝 土 品 質 管 制 不 良 等,以 免 造 成 樁 體 承 載 力 不 足,而 發 生 施 工 災 害;地 盤 改 良 施 工 管 理 的 重 點 在 如 何 防 止 排 擠 效 應 的 產 生,而 對 擋 土 設 施 或 鄰 近 構 造 物 造 成 不 良 影 響。施 工 災 害 防 治 對 策 討 論 如 下 :
1.共 同 事 項
1.1 對 土 質 及 地 下 水 作 確 實 調 查
1.事 前 調 查 或 資 料 蒐 集 應 確 實 , 致 使 設 計 結 果 能 充 分 反 映 出 基 地 周 圍 狀 況 與 施 工 狀 況 。
2.事 前 擬 定 補 救 方 案 , 於 施 工 現 場 採 取 補 救 措 施 。 1.2 受 壓 水 層 之 因 應 措 施
1.確 認 受 壓 水 層 位 置 。
2.確 認 受 壓 水 層 是 否 為 造 成 樁 之 鋼 筋 籠 上 浮 。 3.筏 基 解 壓 井 不 得 貫 入 受 壓 水 層 。
1.3 鄰 近 建 築 物 對 策
請 參 考 土 方 工 程 與 擋 土 設 施 對 策 之 2.1.3。
1.4 對 ( 黏 性 土 ) 膨 脹 性 、( 砂 質 土 ) 壓 密 性 之 檢 討 1.檢 討 施 工 方 式 。
2.有 隆 起 或 砂 湧 之 虞 時 , 考 慮 開 挖 面 下 地 盤 改 良 。 1.5 擋 土 牆 的 變 形 應 力 之 監 測 管 理 。
請 參 考 土 方 工 程 與 擋 土 設 施 對 策 之 2.1.8。
1.6 整 體 均 衡 的 監 測 管 理 項 目 檢 討
請 參 考 土 方 工 程 與 擋 土 設 施 對 策 之 2.1.9。
1.7 周 圍 地 盤 下 陷 對 策
請 參 考 土 方 工 程 與 擋 土 設 施 對 策 之 2.1.10。
2.版 基 礎
2.1施 工 計 畫 檢 討
1.配 合 土 方 工 程 與 擋 土 設 施 , 檢 討 地 盤 、 地 下 水 、 地 下 埋 設 物 及 基 礎 周 邊 之 狀 況 。
2.2抽 排 水 計 畫 檢 討
1. 確 保 於 地 下 水 位 以 下 之 開 挖 , 防 備 開 挖 面 之 崩 塌 或 變 形,應 考 慮 地 基 狀 況、開 挖 形 狀 、開 挖 工 法 及 對 鄰 地 建 築 物 地 盤 之 影 響 。
2. 選 擇 合 適 之 抽 排 水 工 法 。 2.3開 挖 對 策
請 參 考 土 方 工 程 與 擋 土 設 施 對 策 之 2.2.1 2.2.6。
2.4基 礎 底 面 之 處 理 對 策 1.基 礎 底 面 之 整 平 。
2.基 礎 底 面 承 載 力 與 預 估 承 載 力 之 比 較 。 2.5結 構 體 強 度 之 對 策
1.鋼 筋 、 混 凝 土 等 材 料 之 檢 驗 。 2.施 工 縫 的 設 置 與 防 水 處 理 。
3.樁 基 礎
3.1鋼 筋 籠 上 浮 或 傾 斜 對 策 3.1.1鋼 筋 籠 上 浮
1.樁 孔 應 垂 直 , 不 可 偏 斜 。 2.鋼 筋 籠 應 確 實 續 接 。 3.基 樁 底 部 應 挖 平 。
4.樁 中 間 部 位 有 受 壓 水 層 時,須 將 套 管 置 於 不 透 水 層 進 行 混 凝 土 之 澆 置 。
5.樁 底 有 受 壓 水 層 時 , 需 檢 討 混 凝 土 澆 置 計 畫 。 3.1.2鋼 筋 籠 傾 斜
1.樁 孔 底 部 應 平 坦 。 2.注 意 鋼 筋 籠 的 吊 放 。
3.2樁 孔 周 圍 土 壤 的 鬆 弛 與 擾 動 對 策
1. 有 含 有 地 下 水 之 砂 層 的 地 盤 時,宜 先 打 入 套 管。(全 套 管 基 樁 )
2. 有 卵 石 等 較 粗 粒 徑 的 地 盤 時,需 配 合 地 盤 狀 況 調 整 挖 掘 方 式 。 (全 套 管 基 樁 )
3. 吊 放 鋼 筋 籠 時 , 不 可 碰 撞 孔 壁 。 (反 循 環 基 樁 ) 4. 套 管 須 完 全 貫 穿 砂 層 等 易 崩 塌 地 層 。 (反 循 環 基 樁 )
3.3樁 孔 底 端 土 壤 的 鬆 弛 與 擾 動 對 策
1.確 認 受 壓 水 層 之 水 量 , 考 量 是 否 在 套 管 內 先 注 入 水 。 (全 套 管 基 樁 )
2.考 量 清 除 淤 沙 方 式 。 (反 循 環 基 樁 ) 3.4淤 泥 沉 積 對 策
1.以 錘 式 抓 斗 挖 除 沉 泥 。 (全 套 管 基 樁 ) 2.吊 放 鋼 筋 籠 前 使 用 沉 水 泵 清 除 。 3.控 制 挖 掘 速 度 。 (反 循 環 基 樁 )
4.吊 放 鋼 筋 籠 時 , 避 免 碰 撞 孔 壁 。 (反 循 環 基 樁 ) 5.檢 討 樁 孔 內 水 位 。 (反 循 環 基 樁 )
3.6混 凝 土 品 質 控 制 對 策 1. 確 認 混 凝 土 澆 置 程 序 。 2. 確 認 坍 度 、 澆 置 速 度 。 3. 保 持 特 密 管 之 埋 入 深 度 。
4. 確 認 套 管 之 拔 除 。 (全 套 管 基 樁 )
4.地 盤 改 良
5.1確 認 作 業 程 序
5.2控 制 灌 注 壓 力 及 灌 注 量
三、基礎工程施工災害防治查核手冊
為 落 實 上 述 對 策 , 除 於 擬 定 施 工 計 畫 時 , 對 上 述 對 策 予 以 檢 討 外 , 更 應 將 具 體 作 法 予 以 書 面 化 , 作 為 施 工 管 理 的 依 據 。 因 此 , 建 議 在 施 工 計 畫 中 應 針 對 工 法 特 性 , 配 合 地 質 條 件 周 圍 環 境 等 檢 討 施 工 流 程 圖 , 明 示 查 核 重 點 ; 詳 列 施 工 要 領 , 說 明 施 工 重 點 ; 並 編 製 施 工 管 制 表 明 示 作 業 流 程 中 之 管
為 落 實 上 述 對 策 , 除 於 擬 定 施 工 計 畫 時 , 對 上 述 對 策 予 以 檢 討 外 , 更 應 將 具 體 作 法 予 以 書 面 化 , 作 為 施 工 管 理 的 依 據 。 因 此 , 建 議 在 施 工 計 畫 中 應 針 對 工 法 特 性 , 配 合 地 質 條 件 周 圍 環 境 等 檢 討 施 工 流 程 圖 , 明 示 查 核 重 點 ; 詳 列 施 工 要 領 , 說 明 施 工 重 點 ; 並 編 製 施 工 管 制 表 明 示 作 業 流 程 中 之 管