第三章 研究方法
3.3 表面波於地盤改良成效應用-案例施作
3.2.2 擠壓砂樁改良場址
擠壓砂樁工法其原理係利用一鋼套管打入土中由震動效果使鋼 管周圍土壤擠壓緊密,在鋼管拔出時以空氣壓力等方法將回填料壓入 鋼管底端,進入孔底,反覆擠壓後,達成改良效果(歐晉德等,1984)。
1 場址簡介
選定由台 17 線沿典寶溪堤外便道進入北護岸及岸壁式內港碼 頭#1 及#2 附近之預定位置作為施工場地,工址位置詳圖3. 11。另 配合附近鑽孔選定試驗砂樁施作位置,以便成效驗證比對,試驗區位 附近鑽孔如圖3. 12。
由本試驗區位附近鑽孔顯示,本區高程約在 EL.+1.64m~
EL.+2.1m 之間,鑽探最大深度約為 35m,概分為三個層次:
1. 第一層次為粉土質粘土層,平均厚度約 12.2m,主要係由粉土質 粘土夾細砂質粉土所組成,色呈灰色,其SPT-N 值約在 1~4 之 間。本層次之統一土壤分類為CH、CL。為具中至高塑性極軟弱 至軟弱程度之土層。
2. 第二層次為粉土質細砂層,平均厚度約 19.8m,主要係由粉土質 細砂,細砂夾薄層粘土所組成,色呈灰色,其SPT-N 值約在 11
~27 之間,為無塑性中等緊密程度砂層,統一土壤分類為 SM、
61
SP。
3. 第三層次為粉土質細砂層,本區鑽探深度落於此層次,研判厚度 大於 3.2m 以上,主要亦係由粉土質細砂、細砂質粉土、細砂夾 薄層粘土等所組成之地層,色呈灰色。其SPT-N 值約在 13~20,
為無塑性中等緊密程度砂層,統一土壤分類為SM。
本試驗區位之土層分佈及土壤性質經鑽探成果整體研判其變異 性不大,且具本工區之代表性。本試驗區位附近既有鑽探柱狀圖如圖 3. 13 所示,簡化土層分佈及參數詳表 3. 3。
本場址規劃地盤改良工法將採擠壓砂樁一併改良深度約12m 內 之軟弱黏土及深度約12m~20m 間之 SPT-N 值較小之軟弱砂土層。改 良區域有兩處:
(1) 區域A之改良樁徑為 0.7m,改良樁距 6m,改良位置如圖3.
14,改良率為 1.1%,另外擠壓砂樁四周有設置鑽孔以利跨孔 震測的施做。
(2) 區域B之改良樁徑為 0.7m,改良樁距為 0.94m,形成高密度之 群樁改良區域,改良位置圖如圖3. 15,改良率為 50%。
62
圖3. 11 工址相關位置
圖3. 12 試驗區域及附近既有鑽孔位置
63
表 3. 3 試驗區域簡化地層參數(PA1~PA4)
19.8m 19 2.00 21.4
7 0.66 - - - - 0 30.2
圖3. 13 試驗區附近既有鑽探柱狀圖
65
2 表面波施測配置
66
A
試驗配置如圖3. 14及圖 3. 15所示,區域 改良深度為 0 至 20m,
考量探測深度、近站支距及測線涵蓋範圍,採用24 個受波器,間距 為0.8m,構成 18.4m之測線,震源同樣採用 12lb鐵錘搭配鐵板墊片,
最大近站支距為8m,每次遞減 1.6m至第一個受波器。
區域B 為高密度之群樁改良區,改良深度為 13m,考量探測深 度以及改良區域之範圍,採用24 個受波器,間距為 0.5m,構成 11.5m 之測線,震源為12lb 鐵錘搭配鐵板墊片,最大近站支距為 5m,每次 遞減1m 至第一個受波器。
圖 3. 14 擠壓砂樁試驗區域 A 配置圖
圖3. 15 擠壓砂樁試驗區域 B 配置圖 3.跨孔震測施測配置
以跨孔震測結果與表面波震測相互對照,現場配置如圖3. 16,
改良前以R10 孔放置震源,R05 及R09 放置受波器;改良後由擠壓砂 樁樁心鑽孔FA2 放置震源,R05 及R10 放置受波器。改良前R09 – R10 可視為背景值,FA2-R05 及FA2-R10 可以做為改良後之試驗成果。
圖3. 16 擠壓砂樁跨孔震測現場試驗配置圖
67