地下連續壁工程

地下連續壁工法歐美稱為Concrete Diaphragms，Slurry Wall，在日本稱 為地下連續壁或連續地中壁，而國內則稱為地下連續壁；此種工法為地下 深開挖作為擋土、止水設施最常見的一種型式，亦可作為建築物地下室的 外牆，為永久結構體的一部分。此種工法係以特殊機具在地中開挖某一長 度、寬度之深槽，深槽內使用穩定液保護壁體防止坍塌，深槽內插入鋼筋 籠，再以特密管澆灌預拌混凝土，構築一連串密合之鋼筋混凝土牆壁之工 法【14】。

穩定液之運用始於19 世紀末石油鑿井工程上，1932 年開始適用於營建 工程上，1950 年至 1960 年間技術更加精進，其中柏林大學之 H.Lorenz、

C.Veder 與義大利 ICOS 等專門性公司共同研究完成第一個試驗性地下連續 壁；尤其ICOS 公司將此種工法成功的運用到各種不同領域。隨著現場施工 技術不斷進步，亦發展出各種不同之開挖方式，例如 BW、OWS、ICOS、

EARTH WALL、SOLETANCHE、KCC、ELSE 及 KELL 式 SOLETANCHE 等工法；從 1950 年義大利正式採用以來，1954 年歐洲其他國家，1956 年 南非，1957 年加拿大，1959 年日本，1962 年美國等皆相繼採用，我國則於 1971 年引進帶動營建業使用地下連續壁工法之風潮【14】，尤其適合臺北市 區沉泥地質，目前新建工程處興建之公共建築工程，地下擋土牆或地下結 構體外牆皆採連續壁方式施工，一般水中混凝土澆築作業之技術、資料已 發展相當完備，以SCC 澆築連續壁工程之個案不多，仍屬嘗試階段，仍有 待政府機構大力研究推廣，期許獲得成本最低、品質最佳的連續壁材料。

連續壁壁體單元之規劃，係由於開挖長度愈長，閒置時間愈久，發生 嚴重坍塌的機率愈高，所以無法一次全部開挖完成，而且鋼筋籠加工吊放 亦無法一次全面完成；故應依據挖掘機具寬度及土質狀況、鋼筋籠加工場 所等條件，將連續壁分割為較小適當之單元，依序施築。為了達到壁體內 鋼筋籠搭接效果，一般將連續壁規劃分割為公單元、母單元及公母單元等 三種單元；施工時先行開挖構築之兩端有端版及預留筋之單元，一般稱為 母單元，完成後再挖掘構築接續之單元，一般稱為公單元，一般而言，母 單元原則以不超過 4.5m 為準，公單元原則上以不超過 6.5m 為準；由於母 單元鋼筋籠須預留搭接鋼筋長度，須先行挖掘部分公單元溝槽，所以在母 單元左右兩側須設置擋版（亦稱端版）作為公、母單元之分界面，以防止 母單元先澆灌之混凝土流入公單元，預留搭接鋼筋必須穿過端版，與公單 元鋼筋搭接；另外由於端版側邊與壁體無法完成密合，為防止母單元混凝 土由端版側邊流入公單元溝槽，一般以帆布固定於端版兩側並延伸包裹母

單元鋼筋籠兩側，形成一封閉的壁體單元，故施築母單元壁體較為繁複耗 工費時；當兩端母單元完成後，再開挖構築中間之公單元，則簡單許多。

2.3.1 連續壁工法之優點

1.因係低振動、低噪音之工法，璧體剛性大，變形小，故周圍地盤不致 下陷，地下埋設物不致受損，適用於市區內之施工。

2 .壁厚及配筋均不受限，對任何強度均可設計，因而可適用於較深之 擋土牆。

3 .若作為止水壁時，相較其他工法之止水效果更佳。

4 .施工範圍幾可達基地境界線，故可提高基地使用面積。

5.地下壁與樑、柱之結合，可採用多角基礎工法。

6.適用於所有地盤。

7.可作為建築物地下室的外牆，為永久結構體的一部分。

8.現場施工技術已臻成熟，可有效縮短工期，提高施工安全。【14】

2.3.2 連續壁工法之缺點

1.因係使用皂土溶液而開挖，故混合而成之開挖泥土分離困難。

2.開挖泥土之分離，需要具備有沉澱設備及分離設備。

3.開挖機具大型，欠缺移動性，基地面積狹小施工困難。

4.開挖作業準備日數長，開挖單元須事先規劃妥善。

5.混凝土澆置時，需徹底實行控制管理，以免造成特密管阻塞及不連續 面產生。

6.水平方向之連續性不很完整，公母單元界面容易滲水。【14】

2.3.3 連續壁工法之問題探討

1.地質與施工性

由於地盤條件複雜，必需事前細密之地質調查，因此選擇工法 與開挖機具時，需要相當高度之技術與經驗，對於適合於地質之穩 定液管理與造成障礙時之補助措施等亦應事前加以充分檢討。

地質若屬粘土層，因粘土本身具有粘滯性與凝聚力，穩定液不 易流失，壁面不易崩塌，故壁面的穩定性最佳；地質若屬卵礫石或 砂土層，均屬顆粒狀土壤，不具粘滯性與凝聚力，壁面自立性差，

顆粒間孔隙大，穩定液較無法形成防護膜，穩定液較易流失，故壁 面較容易崩塌。【14】

2.開挖壁面崩塌

開挖中孔壁之穩定主要仰賴地盤之穩定液，除因地質條件造成 穩定液流失導致壁面崩塌外，大致還有地下水急速上升、穩定液性 質之不當或劣化等原因；所以細密之地質調查，良好的穩定液管理 以及適當之開挖方法為安全施工之前提條件，因此，具有施工管理 與地盤穩定液管理之充分知識，並且實際加以靈活運用才是防止崩 塌之唯一手段。【14】

3.經濟性

一般而言，此種工法之工程費用較一般工法為高，但若將其優 點合併檢討，則此工法可能較其他工法更具經濟性。【14】

4.設計上問題

目前工程界已廣泛採用此種工法，設計上已有相當成果，惟施 工與設計間之回饋尚存許多問題，例如施工廠商素質不佳造成災害 或品質不良失敗案例原因未徹底檢討改進【14】；另外，連續壁採用 SCC 案例屈指可數，追究原因不外是業主、設計單位、監造單位、

承包廠商及預伴混凝土廠商對自充填混凝土(SCC)缺乏實務經驗與

配套措施，恐致失敗與財務損失而裹足不前。

5.廢泥、廢液處理

穩定液對於地盤及地下水之污染，劣化後穩定液之處理等問 題，應確實檢討處理方案，以符合環保要求。【14】