土釘簡介

土釘工法的加勁技術發展至今已約三十多年，最早由法國 1972 年應用在鐵路邊坡土釘擋土牆工法所使用，隨後西方國家廣 泛應用於現有邊坡的邊坡穩定與基礎開挖的開挖面穩定。因其工 法之便利性與其經濟性，近年來在國內的應用規模也有越來越廣 的趨勢。

孫介文與姚大鈞(2003)說明土釘之施工方式為將特製的鋼棒 或或碳纖維棒已通過預估可能破壞面的位置植入土中，以產生一

加勁土體。植入方式一般先在預定位置施作一鑽孔，鑽孔完成後 再將特製之鋼棒或碳纖維棒插入鑽孔內，之後再以混凝土砂漿充 填鑽孔與鋼棒或碳纖維棒間之空隙，通常以低壓完成填充過程。

加勁後土釘能合理利用土體的自身承载能力，將土體作為支撐結 構不可分割的部分而形成類似一擋土牆的形式，如圖 2-1 ，可有 效抵擋牆後的土壓力，因此可有效達到邊坡穩定的目的。

圖 2-1 土釘穩定邊坡擋土牆示意圖(Byrne et al.，1998)

2.1.1.1. 土釘適用範圍

土釘工法雖然良好，但其也擁有適用與不適用之地層，故須 先了解其使用的限制條件。

洪勇善等(2005)提出土釘工法應用於加勁邊坡的適用土壤包 括：

1. 具有毛細張力的中細砂土、含天然膠結能力的砂土礫石；

2. 具有凝聚力的沈泥及低塑性黏土與風化岩層等。

而 Byrne et al. (1998)曾提出土釘工法之適用與不適用地層條 件，整理如表 2-1。故在使用土釘工法前需深入了解土層的狀況，

了解其土壤的物性，並觀察地下水型態，方能施作土釘，也才能 有效發揮土釘工法的功效。

表 2-1 土釘工法適用與不適用之地質條件(Byrne et al.，1998)

2.1.1.2. 土釘設計與施工流程簡介

依據陳榮河與何嘉浚(2003)所提到土釘擋土工法之基本設計原則 共有以下 4 點，而土釘工法的基本施工流程圖如圖 2-2 所示：

1. 土釘擋土結構一般適用高度小於 15 m 之地下開挖或邊坡穩 定，常用高度為 6 m~12 m，開挖面的角度為 70 度~90 度。

2. 土釘之打設長度，若為鑽掘式，一般為開挖高度 H 的 0.5~1 倍，

若為貫入式則為 0.5~0.6 倍。

3. 選用作為土釘之抗張材，須為具有螺紋之鋼筋，鋼筋一般大 小為 16(#5)~32(#10)，常用 25(#8)；鑽孔直徑一般為 7~12 cm，

常用 10 cm。

4. 土釘之施工順序為逐階開挖、逐階打設。

2.1.1.3. 土釘受力機制

一般而言，土釘結構在土壤中承受軸向力、剪力及彎矩等三 種力量，而土釘結構力量發揮之大小，主要與土壤和土釘間之相 對勁度和強度有關。又土釘擋土結構依其受力狀態可分為主動區 及抗阻區，如圖 2-3 (何嘉浚，1996)所示。主動區即為邊坡潛在 的危險滑動區，抗阻區則為邊坡中相對穩定的區域。當主動區發 生下滑時，經由土釘結構傳遞力量至土層中的抗阻區，藉由抗阻 區土壤與土釘間之錨定力抵抗該驅動力，因此土釘擋土結構設計 的要求，乃是確保土釘與土壤間能有效發揮互制作用，以抵抗主 動區之位移，並確保擋土結構局部與整體之穩定性。另外 洪勇善

（1999）也指出土壤與土釘之互制作用包含兩種機制，一為沿著 土釘之摩擦力，另一為作用於土釘上之被動土壓力所產生之承載 阻抗。

圖 2-3 土釘三種受力機制(何嘉浚，1996)