第三章 捷運車站深開挖鄰產保護案例探討
第四節 捷運板南線國父紀念館站
台北捷運板南線國父紀念館站（BL12）工程屬 CN256 標之一 部份，其細部設計顧問為中興工程顧問社，施工承商為大陸工程 公司。
一 、 國 父 紀 念 館 站 基 地 位 置 與 地 層 概 況
國父紀念館站位於台北市忠孝東路四段及光復南路交口，如 圖 3-4-1。站體全長約 256 公尺、寬約 19.9 公尺、開挖深度約 16.2 公尺（站體）及 17.3 公尺（潛盾工作井）。
國父紀念館站工址約位於台北市區工程地質分區所標示之基 隆河一區(K1)，工址地勢平坦，高程約介 106 公尺至 107 公尺間
（平均海平面為 100 公尺）。工址主要地層為松四層之粉質黏土，
厚度約 20 公尺，松五層於西向東經過光復南路口時明顯尖滅，其 餘各次層分野並不明顯，如圖 3-4-1及表 3-4-1。另根據以往地下 水位觀測資料顯示，本區地下水壓呈非靜態水壓分佈，大致形成 兩個地下水位，一個位第五次層砂土層中，高程約介 105 至 106 公尺間；另一則位第三次層砂土層中，高程約在 95 公尺處，如圖 3-4-2。
圖 3-4-1 國父紀念館站平面位置及鑽孔柱狀圖 ( 亞新工程顧問股份有限公司， 1995)
圖 3-4-2 國父紀念館站地下水位分佈
表 3-4-1 國父紀念館站簡化地層與地層參數一覽
次層
層底深度 m
土壤 分類
SPT N 值
γt
t/m3
c’
t/m2
φ’
deg.
6 12 CL 2 1.86 0 30 4A 16 CL 3 1.84 0 32 4B, C, D 22 CL 6 1.81 0 27
4E 34 CL 7 1.87 0 32 3 37 SM 17 1.87 0 33 2 49 CL 19 1.94 0 33 1 51 SM 45 2.26 0 35 G -- 礫石層 >100 2.2 0 37
(亞新工程顧問股份有限公司，1995)
二 、 國父紀念館站深 開 挖 工 程 概 要
國父紀念館站為地下二層之鋼筋混凝土結構物。開挖施工係 採明挖覆蓋／半逆打工法，使用連續壁與內支撐設施進行，如圖 3-4-3所示。站體連續壁厚度 100 公分，深度為 33 公尺；H 型鋼 內支撐為五層。相關之開挖支撐分區詳圖 3-4-4，施工時程如表 3-4-2。
圖 3-4-3 國父紀念館站施工剖面
(亞新工程顧問股份有限公司，1995)
圖 3-4-4 國父紀念館站開挖分區 (亞新工程顧問股份有限公司，1995)
表 3-4-2 國父紀念館站分區開挖時程
順 施工 施工起迄日期（年/月/日）
序 項目 RS1 RS2 RS3
1 第一階開挖(1)(至 EL.104.9m) 81/11/11~19 82/3/2~4 82/3/4~6 2 第一層支撐架設 81/11/21~24 82/3/9~16 82/3/9~3/16 3 第一階開挖 (2) (至 EL.103.4m) 81/12/5~9 82/3/23~26 82/3/23~26 4 頂版混凝土澆置（厚度 1.5m） 81/12/26 82/4/6 82/4/11 5 第一層支撐拆除 82/1/2 82/4/13 82/4/18 6 第二階開挖(至 EL.100.4m) 82/5/3~10 82/5/3~10 82/5/3~10 7 第二層支撐架設 82/5/15~24 82/5/15~24 82/5/15~24 8 第三階開挖(至 EL.97.8m) 82/6/25~27 82/6/25~27 82/6/25~6/27 9 第三層支撐架設 82/6/30~7/8 82/6/30~7/8 82/6/30~7/8 10 第四階開挖(至 EL.95.3m) 82/7/19~21 82/7/19~21 82/7/19~21 11 第四層支撐架設 82/7/23~8/3 82/7/23~8/3 82/7/23~8/3 12 第五階開挖(至 EL.93.1m) 82/8/24~27 82/8/21~22 82/8/21~22 13 第五層支撐架設 82/8/27~29 82/8/30~9/1 82/8/22~26 14 第六階開挖(至 EL.90.8m) 82/9/2~4 82/9/2~4 82/9/20 15 底版混凝土澆置（厚度 2.0m） 82/9/18 82/10/7 82/9/30 16 第五層支撐拆除 82/11/4~11 82/11/4~11 82/11/4~11 17 第四層支撐拆除 82/11/7~11 82/11/7~11 82/11/7~11 18 第一階段內牆施作 82/11/26 82/12/5 82/12/10 19 第七層回撐架設 82/12/26 82/12/28 83/1/3 20 第三層支撐拆除 82/12/27 82/12/29 83/1/3 21 第二階內牆及穿堂層樓版澆置 83/11/11 83/11/11 83/1/31 22 第七層回撐及第二層支撐拆除 83/11/25 83/11/25 83/11/25
(亞新工程顧問公司，1995)
表 3-4-2 國父紀念館站分區開挖時程 (續)
順 施工 施工起迄日期（年/月/日）
序 項目 RS4~5 RS6 RS7
1 第一階開挖(1)(至 EL.104.9m) 82/3/6~8 82/3/6~8 82/3/23~26 2 第一層支撐架設 82/3/9~4/3 82/4/3 82/4/3 3 第一階開挖(2)(至 EL.103.4m) 82/4/20~23 82/4/20~23 82/4/20~23 4 頂版混凝土澆置(厚度 1.5m) 82/4/23~5/28 82/5/22~23 82/5/19
5 第一層支撐拆除 82/6/4 82/6/4 82/5/26
6 第二階開挖(至 EL.100.4m) 82/6/12~15 82/6/12~15 82/7/27~31 7 第二層支撐架設 82/6/22~29 82/6/22~29 82/8/14 8 第三階開挖(至 EL.97.8m) 82/7/12~14 82/7/12~14 82/8/29~9/1 9 第三層支撐架設 82/7/15~20 82/7/15~20 82/9/2~9/9 10 第四階開挖(至 EL.95.3m) 82/8/16~17 82/9/11~12 82/9/11~12 11 第四層支撐架設 82/8/17~20 82/9/14~18 82/9/14~18 12 第五階開挖(至 EL.93.1m) 82/9/17~20 82/9/29~30 82/9/29~30 13 第五層支撐架設 82/9/20~23 82/10/2~10/6 82/10/2~6 14 第六階開挖(至 EL.90.8m) 82/10/8~13 82/10/8~13 82/10/8~13 15 底版混凝土澆置(厚度 2.0m) 82/10/28~11/9 82/11/4 82/10/30 16 第五層支撐拆除 82/11/16~18 82/11/16~18 82/12/28 17 第四層支撐拆除 82/11/29~12/8 82/12/21 82/12/29 18 第一階段內牆施作 82/12/16~28 82/12/31 83/1/11 19 第七層回撐架設 83/1/15~19 83/1/19 83/1/27 20 第三層支撐拆除 83/1/16~20 83/1/20 83/1/20~2/18 21 第二階內牆及穿堂層樓版澆置 83/1/31~3/4 83/3/4 83/3/18 22 第七層回撐及第二層支撐拆除 83/3/28 83/3/28 83/4/9
表 3-4-2 國父紀念館站分區開挖時程 (續)
順 施工 施工起迄日期（年/月/日）
序 項目 RS8 RS9~10 RS11
1 第一階開挖(1)(至 EL.104.9m) 82/3/26~31 82/3/31~4/4 82/4/4~5
2 第一層支撐架設 82/4/4 82/5/4~7 82/5/10~12 3 第一階開挖(2)(至 EL.103.4m) 82/4/24~27 82/5/8~11 82/5/13~16 4 頂版混凝土澆置(厚度 1.5m) 82/6/19 82/6/27~29 82/6/10 5 第一層支撐拆除 82/6/26 82/7/6 82/6/17 6 第二階開挖(至 EL.100.4m) 82/7/27~31 82/7/27~31 82/7/27~31 7 第二層支撐架設 82/8/14 82/8/5~16 82/8/12 8 第三階開挖(至 EL.97.8m) 82/8/29~9/1 82/8/29~9/1 82/8/29~30 9 第三層支撐架設 82/9/2~9 82/9/2~13 82/8/30~9/4 10 第四階開挖(至 EL.95.3m) 82/9/21~23 82/9/21~10/7 82/9/21~23 11 第四層支撐架設 82/9/24~28 82/9/24~10/13 82/9/24~30 12 第五階開挖(至 EL.93.1m) 82/10/4~7 82/10/4~19 82/10/4~7 13 第五層支撐架設 82/10/12 82/10/7~11/22 82/10/14 14 第六階開挖(至 EL.90.8m) 82/10/17~19 82/10/17~1/2 82/10/17~19 15 底版混凝土澆置(厚度 2.0m) 82/11/7 82/11/13~1/5 82/11/29 16 第五層支撐拆除 83/1/2 83/1/2~22 83/1/4~5 17 第四層支撐拆除 83/1/3 83/1/3 83/1/4~5 18 第一階段內牆施作 83/1/14 83/1/18 83/1/26 19 第七層回撐架設 83/1/27 83/1/27~2/19 83/2/19 20 第三層支撐拆除 83/2/18 83/2/18~21 83/2/21 21 第二階內牆及穿堂層樓版澆置 83/3/18 83/3/25 83/4/4 22 第七層回撐及第二層支撐拆除 83/4/9 83/4/8 83/4/28
表 3-4-2 國父紀念館站分區開挖時程 (續)
順 施工 施工起迄日期（年/月/日）
序 項目 RS12~14 RS15~17
1 第一階開挖(1)(至 EL.104.9m) 81/12/11~17 81/9/13~28 2 第一層支撐架設 81/12/18~19 81/10/5~7 3 第一階開挖(2)(至 EL.103.4m) 81/12/20 81/10/8~12 4 頂版混凝土澆置(厚度 1.5m) 82/2/9~3/9 81/11/23~82/4/6
5 第一層支撐拆除 82/3/16 81/12/2~9
6 第二階開挖(至 EL.100.4m) 82/6/29~7/3 81/12/9~82/3/13 7 第二層支撐架設 82/7/6~10 82/3/17~19 8 第三階開挖(至 EL.97.8m) 82/7/17~18 82/7/14~16 9 第三層支撐架設 82/7/31~8/6 82/7/17~26 10 第四階開挖(至 EL.95.3m) 82/11/14~10/16 82/10/20~10/22 11 第四層支撐架設 82/10/16~10/21 82/10/23~10/27 12 第五階開挖(至 EL.93.1m) 82/10/24~25 82/10/29~11/1 13 第五層支撐架設 82/10/28~11/3 82/11/4~11/11 14 第六階開挖(至 EL.90.8m) 82/11/4~6 82/11/11~13 15 底版混凝土澆置(厚度 2.0m) 82/12/3~10 82/12/9~12/16 16 第五層支撐拆除 83/1/5~17 83/12/18 17 第四層支撐拆除 83/1/5~17 83/1/27~2/15 18 第一階段內牆施作 83/1/30~2/3 83/2/26~3/5
19 第七層回撐架設 83/2/19 ?
20 第三層支撐拆除 83/2/21 ?
21 第二階內牆及穿堂層樓版澆置 83/4/4~13 ?
22 第七層回撐及第二層支撐拆除 83/4/18~30 ?
表 3-4-2 國父紀念館站分區開挖時程 (續)
順 施工 施工起迄日期（年/月/日）
序 項目 東側潛盾出發井 西側潛盾出發井
1 第一階開挖(1)(至 EL.104.7m) 81/10/8~9 81/8/1~4 2 第一層支撐架設 81/10/17~11/4 81/8/4~8 3 第二階開挖(至 EL.101.9m) 81/11/4~11/5 81/8/8~11
4 第二層支撐架設 81/11/6~11 81/8/12
5 第三階開挖(至 EL.100.0m) 81/11/11~24 81/8/17~19 6 第三層支撐架設 81/11/25~28 81/8/20~27 7 第四階開挖(至 EL.96.5m) 81/12/3~4 81/9/1~7 8 第四層支撐架設 81/12/9~12/12 81/9/5~14 9 第五階開挖(至 EL.93.9m) 81/12/13~20 81/9/14~16 10 第五層支撐架設 81/12/20~12/22 81/9/21~26 11 第六階開挖(至 EL.91.3m) 81/12/24~27 81/9/27~29 12 第六層支撐架設 81/12/28~12/31 81/9/29~10/7 13 第七階開挖(至 EL.89.65m) 81/12/31~82/1/1 81/10/17~10/18 14 底版混凝土澆置(厚度 2.0m) 82/1/14~2/17 81/10/30~11/12 15 第六層支撐拆除 82/3/3~3/7 81/11/19~11/21 16 第五層支撐拆除 82/3/4~82/3/6 81/11/22~11/24 17 第一階段內牆施作 82/3/15~4/23 81/11/27~12/18 18 第四層支撐拆除 82/5/1~6 81/12/25~82/1/2 19 第二階段內牆施作 82/6/1~8/2 82/1/6~2/19 20 第七層回撐架設 82/8/16~9/14 82/2/18~3/1 21 第三層支撐拆除 82/9/17~25 82/3/1~3/4
22 穿堂層樓版澆置 84/1/6 ?
23 第七層回撐拆除 84/1/12~14 ?
24 第二層支撐拆除 84/2/17~21 83/7/20~25
25 頂版混凝土澆置 84/5/7 83/8/1~9/5
26 第一層支撐拆除 84/5/15 83/9/6~10
三 、 國 父 紀 念 館 站 鄰 產 保 護 工 法
工區周圍鄰近建物位置如圖 3-4-5，由細部設計顧問指定保護 之建物為編號 B0602 榮德大樓、B0621 光復大樓、B0622 原韓國 使館、以及 B0625 公賣局辦公室。其中之 B0621 光復大樓為樁基 礎，B0622 原韓國使館騎樓及 B0625 公賣局辦公室為基腳，其餘 之 B0602 榮德大樓及 B0622 原韓國使館非騎樓處為筏式基礎。另 依據本標對於明挖覆蓋段監測系統管理值規定，建物之監測行動 值（即當建物變位達此數值時，工程須停止施作並採取應變措施）
為：
(1) 建物沉陷量 4.5cm；以及 (2) 建物傾斜量 1/570。
依據所蒐集之工程資料（亞新工程顧問股份有限公司，1995）， 本工區之鄰產保護工法共計有地中樑工法、開挖區支撐結構增強 及基礎托底工法等三種：
1. 地中樑工法
地中樑配置於工區北側兩個出入口，擬分別保護榮德大樓與鴻 豪大樓，以及原韓國使館，如圖 3-4-6 及圖 3-4-7。地中樑採 JSP 灌漿方式施作於出入口擋土壁（預壘樁）兩側，擬減少擋土壁主 動土壓與增加擋土壁背動土壓，俾利降低連續壁變位，減少鄰產 衝擊，使之符合建物保護要求。設計要求之鑽心取樣無圍壓縮試 驗強度為 1.2 MPa。
地中樑之施工於榮德大樓與鴻豪大樓處為民國 82 年 1 月 19 日至 2 月 21 日；原韓國使館處為民國 82 年 3 月 25 日至 4 月 18 日，此一施工時程為站體頂版施作完成及第一層支撐拆除後。依
據監測資料（亞新工程顧問股份有限公司，1995），地中樑施工期 間之建物沉陷增量於榮德大樓為 1.1mm、鴻豪大樓 0.3mm、原韓 國使館則是略微隆起 3.7mm。
2. 開挖區支撐結構增強
對於站體南側指定保護之 B0621 光復大樓，施工承商係採增 加第二層水平支撐型鋼數量之結構增強方式保護，其平面配置如 圖 3-4-8。此工法旨在增加第二層水平支撐勁度，俾利降低連續壁 變位。
3. 基礎托底工法
東側發進井北側之指定保護建物編號 B0625 公賣局辦公室採 用建物基礎托底工法保護，如圖 3-4-9，即於保護建物臨開挖區周 邊基腳增設 35cm 直徑托底樁，每處基腳配置 5 支，其樁長有 11.5m
（2 支）及 15.5m（3 支）兩種。其托底施工時間為民國 82 年 5 月 12 日至 5 月 20 日，為東側潛盾工作井構築底版及第一階段內 牆完成並拆除第四層支撐後。依據監測資料（亞新工程顧問股份 有限公司，1995），托底施工期間之公賣局辦公室沉陷增量約為 2.3mm。
本節以下內容將就上述三種工法作進一步之探討。
基礎托底工法 - 公賣局辦公室 開挖區支撐增強 - 光復大樓 地中樑工法 - 榮德大樓、鴻豪大 樓、原韓國使館
寶通大樓
光 復 南 路 市政府公共停車場
光復國小操場 光 復 國 小 教 室
原韓國使館 鴻豪大樓
榮 德 大 樓 建物保護工法圖例：
光復大樓
國父紀念館站 (
公賣局辦公室 【註】SID為連續壁內傾度管；SB為建物沉陷點；SM為地表沉陷點。
圖 3-4-5 國父紀念館站施工保護建物及監測儀器位置圖
圖 3-4-6 國父紀念館站建物保護工程地中樑配置圖一
(a) 平面圖
(b) 剖面圖
(亞新工程顧問股份有限公司，1995)
圖 3-4-7 國父紀念館站建物保護工程地中樑配置圖二
(a) 平面圖
(b) 剖面圖
(亞新工程顧問股份有限公司，1995)
圖 3-4-8 國父紀念館站建物保護工程第二層水平支撐增強配置圖 （亞新工程顧問股份有限公司，1995）
圖 3-4-9 國父紀念館站建物保護工程基礎托底配置圖
(亞新工程顧問股份有限公司，1995)
四 、 鄰 產 保 護 工 法 作 用 機 制 分 析 1. 地中樑工法
於開挖區內之地中樑的力學作用機制類似支撐構件，這種支 撐構件在開挖之前即已存在，爾後隨著開挖的進行，提供抗壓強 度，抵抗開挖區外之側向土壓力，因此理論上，開挖後地中樑所 在位置之擋土壁的變形將受到抑制，擋土壁之側向位移減少，進 而可減少開挖區外側之地盤沉陷，降低對鄰產的影響，達到鄰產 保護的功用。
2. 開挖區支撐結構增強
水平支撐型鋼數量增加直接導致支撐勁度之增加，故有利於 抑制後續開挖期間之連續壁變位。
3. 基礎托底工法
於建物基礎增加承載樁托底，其機制在建物基礎地層發生沉 陷時，建物能因承載樁之支承，不致發生相同之沉陷。
五 、 鄰 產 保 護 工 法 之 成 效 評 估
將直接以建物保護之預期成效是否達成為主：
1. 評估準則──包含以下兩項：
(1) 建物最大沉陷量是否小於 4.5 公分，以及 (2) 連續壁變位（監測行動值）是否小於 6 公分。
並將直接以安裝於連續壁及建物之監測儀器觀測結果進行成 效評估。相關監測儀器裝設位置詳圖 3-4-5。
2. 監測資料整理──就目前蒐集獲得之連續壁內傾度管、地面型 沉陷點及建物沉陷點監測資料，分別整理出國父紀念館站連續
壁內傾度管變位(表 3-4-3)，周遭地表及建物於連續壁完成後 之等沉陷分佈情形(圖 3-4-10)，站體開挖完成之等沉陷分佈情 形(圖 3-4-11)，以及最終監測資料繪示之等沉陷分佈情形(圖 3-4-12)等圖表，以作為鄰 產 保 護 成 效 評 估 檢 討 之 依 據。上 述等沉陷圖之繪製係使用電腦程式 Surfer (Golden Software, Inc., 2002)並選用 Kriging Gridding Method 進行。
3. 成效評估
(1) 表 3-4-3顯示連續壁最大變位約在 2.8 至 6.4 公分間，最 大變位與開挖深度比值約在 0.17%至 0.39%。於工區南側 光復大樓前之連續壁最大變位（SID2）約 2.8 公分，較其 他側明顯偏小，研判係受光復大樓樁基礎所致。另外，雖 光復大樓前之第二層水平支撐結構增強，惟就其所涵蓋範
(1) 表 3-4-3顯示連續壁最大變位約在 2.8 至 6.4 公分間，最 大變位與開挖深度比值約在 0.17%至 0.39%。於工區南側 光復大樓前之連續壁最大變位（SID2）約 2.8 公分，較其 他側明顯偏小，研判係受光復大樓樁基礎所致。另外，雖 光復大樓前之第二層水平支撐結構增強，惟就其所涵蓋範