地盤改良工法之分類

地盤改良工法的選擇是依改良目的、地質條件及環境因素等有所 不同， Bergado等人(1993)將改良工法區分成加勁(Reinforcement)、灌 漿(grouting)、夯實(Compaction)以及排水(Dewatering)，在依不同的土 壤做適用性分類，如表 2. 1所示。也有依不同環境、地質條件等情況 做選擇，透過Yes/No的方式將問題釐清，建議適用的改良方法如圖 2. 1。在基礎工程施工規範與解說(1998)中及余明山等人(2004)將台灣 能見之地盤改良方法做分類，經整理後分別為表2. 2及表2.3。在表

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2. 2中將改良工法依改良原理區分成夯實、壓密、固結與置換四種，

工法同時利用預載工法增加土體應力增加量，以達預壓密的效果，再 配合垂直排水工法以增加孔隙水壓消散路徑或縮短排水距離，使壓密 時間縮短可更迅速有效地縮短工期、增加土壤強度且獲得預期之壓密 沉陷量；震動擠壓工法是利用機具將重物自由落下夯擊鬆散砂土或配 合天然砂石材料擠壓震動灌入鬆散土層，使改良土趨於緊密，達到提 高土壤承載力，減低地層壓縮性與提高抗液化能力，其中擠壓砂樁工 法為台灣使用最久的震動夯實改良工法，此工法是利用震動機及高壓 空氣的輔助，將中空鋼套管(一般為 40cm直徑)貫入擬改良之地層中，

於達預定改良深度後，再將回填砂礫由施工機械上部之填料斗投入，

經由鋼管的上下反覆拉拔及貫入，將回填砂料擠壓並夯實成一直徑約 60cm~70cm的堅實柱體，使砂樁周圍土壤受到擠壓及震動趨於緊密，

達到增加地層密度及剪力強度之目的，同時由於夯實砂樁本身具有依 定之強度與良好之透水性，將可分擔並減低地層受震時之剪應力，並 可使地震時產生之超額孔隙水壓迅速排除；最後將特殊情況下使用之 地盤改良方法分於此類，此類方法通常用於既有方法無法施做時採 用，例如冰凍工法可暫時將地下水凍結，解決產生管湧等問題，增加 地盤穩定性及施工安全性但費用過於昂貴，於貫用之地盤改良方法無 法滿足工程需求時採用。

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表2. 1 Applicability of ground improvement for different soil types.

Improvement mechanism

Reinforcement Admixtures or grouting

Compaction Dewatering

Improving period Depending on the life of inclusion

Relatively short-tern

Long-term Long-term

Organic soil Volcanic clay soil Highly plastic clay Lowly plastic clay Silty soil

Sandy soil Gravel soil

Improved state of soil Interaction between soil and inclusion

(No change in soil state)

Cementation High density by

decreasing void ratio (Change in soil state)

(Bergado et al.,1994)

圖2. 1 Selection flow of deep ground improvement technique.

(Bergado et al.,1994)

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表2. 2 地盤改良工法分類(I)

表 2.3 地盤改良技術分類(II)

是針對改良後土體之剪力強度、滲透性與壓縮性做為設計參數，改良 後由高強度改良柱體與未改良軟弱土壤組成高度不均質性改良土 體，會造成分析上的困擾。將表2.3重新以改良後土體均質性做為分

類如表2. 4，一般而言低壓灌漿工法、預壓密排水工法與震動夯實工

法在施作後改良區域內整體土壤都受有改良效果，後續成效檢驗及分 析上較單純。另一類會形成複合改良土體之工法如深層攪拌工法(機 器攪拌、高壓噴射等)、夯實砂樁工法、礫石樁工法等，此類工法改 良後會在地中形成柱體，具有加勁或排水的效果，亦可提高剪力強度 與承載力，達到地盤改良目的，但改良後呈複合土體，在成果檢驗上 著重於改良區域影響範圍及強度的確認，分析設計時考量改良區及未 改良區域之相互比例關係。

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表2. 4 地盤改良工法分類(3)