監測儀器之佈設考量

對於建築基礎施工而言，監測儀器之主要功能乃在蒐集建築基礎施 工安全因子之實際行為，以提供工程人員掌握施工過程之安全度，並能 於問題發生前洞燭機先，防範於未然；亦或於問題發生時了解問題之所 在，俾能有效的「對症下藥」。故於佈設監測儀器時，除須正確考量安 全因子究為何者之外，對於監測儀器之選用亦須有相對考量，方能有效 地達其目的。茲歸納篩選林林總總與建築基礎施工安全有關之因子與選 用儀器，區分為以下數項說明之。

3.1.1 依地質條件佈設之監測系統

1. 常發生於黏土層之隆起破壞，其監測系統佈設以「地層變位」觀測 為主。中間柱隆起觀測點或傾度儀是常用之監測儀器；隆起桿也曾

被使用，但因維護不易，近已不多見。

2. 常發生於黏土層之上舉破壞，其監測系統佈設以黏土層下方砂性地 層「水壓」觀測為主。水壓計是主要之監測儀器。

3. 常發生於砂土層之砂湧破壞，其監測系統佈設以「水壓」觀測為主。

水壓計是主要之監測儀器。

4. 基礎座落於黏土層或砂土層之結構物沉陷破壞，其監測系統佈設以

「沉陷傾斜」觀測為主。沉陷點及建物傾斜計是常用之監測儀器。

5. 常發生於黏土層或砂土層之擋土結構變位引致工區周遭地層下陷，

其監測系統佈設以「沉陷」觀測為主。沉陷點是常用之監測儀器；

沉陷桿及沉陷計亦可使用，但不多見。

6. 常發生於砂土層抽降水後引致之工區周遭地層下陷，其監測系統佈 設以「沉陷及水位水壓」觀測為主。沉陷點、水位觀測井及水壓計 是常用之監測儀器；沉陷桿及沉陷計亦可使用，但不多見。

7. 於砂土層使用水密性差之擋土結構，於地下水位面下容易產生管湧 或擋土結構壁面漏水，其監測系統佈設以「水位水壓」觀測為主。

水位觀測井及水壓計是常用之監測儀器。

8. 於高靈敏度黏土分佈區域，如台北市公館路、芝玉路等地區，其發 生工程災變之潛能甚高，監測系統佈設以施行「全面性」觀測為主，

包括擋土結構之「應力應變」觀測、支承系統之「荷重」觀測、開 挖面「地層變位」觀測、工區周遭建物與管線設施「沉陷傾斜」觀 測等均需考量顧及；自動化監測儀器亦需考量之。

3.1.2 依工程特性佈設之監測系統

1. 深開挖工程常使用高勁度擋土結構，如連續壁或排樁等，其監測系 統佈設以「應力應變及位移」觀測為主。傾度儀及鋼筋計是常用之 監測儀器；混凝土應變計亦可使用，但不多見。

2. 一般開挖工程常使用低勁度擋土結構，如鋼版樁、預壘樁或鋼軌樁

等，其監測系統佈設以「變位」觀測為主。傾度儀是常用之監測儀 器。

3. 使用鋼版樁作為擋土結構時，於開挖區角隅等轉折處常不易維持擋 土結構之水密性，如逢高地下水位時，除易產生管湧外，樁背土壤 淘空與地層下陷亦是常見，其監測系統佈設以「水位水壓及沉陷」

觀測為主。水位觀測井、水壓計及沉陷點是常用之監測儀器；沉陷 桿及沉陷計亦可使用，但不多見。

4. 近似圓形開挖區之擋土結構，其承受水平切向力（σ_θ）大於水平正 向力（σr），其監測系統佈設以「應力」觀測為主。水平向裝設鋼筋 計是常用之監測儀器；混凝土應變計亦可使用，但甚少使用。

5. 近似方正之小面積開挖區，如工作井、出入口、通風井等，其監測 系統佈設以「地層變位」觀測為主。傾度儀是常用之監測儀器。

6. 支撐系統之橫撐與圍令監測系統佈設以「應力」觀測為主。支撐應 變計及支撐荷重計是常用之監測儀器。

7. 支撐系統之中間柱或構台柱監測系統佈設以「變位」觀測為主。中 間柱隆起觀測點是常用之監測儀器。

8. 背拉地錨之監測系統佈設以「荷重」觀測為主。地錨荷重計是常用 之監測儀器。

9. 結構體上浮傾斜破壞之監測系統佈設以「水壓及沉陷傾斜」觀測為 主。水壓計，沉陷點及建物傾斜計是常用之監測儀器。

10. 結構體基礎沉陷破壞之監測系統佈設以「沉陷」觀測為主；沉陷點 是常用之監測儀器。另外，有以「應力應變」觀測為輔；鋼筋計及 混凝土應變計是常用之監測儀器，但此一應力應變觀測則不多見。

3.1.3 依環境要求佈設之監測系統

1. 工區周遭地層下陷之安全監測系統佈設以「沉陷」觀測為主；沉陷 點是常用之監測儀器，沉陷桿及沉陷計則不多見。另外，有以「水

壓」觀測為輔；水位觀測井及水壓計是常用之監測儀器。

2. 工區周遭鄰房之安全監測系統佈設以「沉陷傾斜」觀測為主；沉陷 點及建物傾斜計是常用之監測儀器。另外，有以「裂縫」觀測為輔；

裂縫計是常用之監測儀器。

3. 工區周遭地下管線，如自來水、瓦斯、電力、電信或衛工管等，其 安全監測系統佈設以「沉陷」觀測為主；沉陷點、沉陷桿及沉陷計 是常用之監測儀器。

4. 工區周遭重要地下結構物，如捷運潛盾隧道或排水箱涵等，其安全 監測系統佈設以「變位」觀測為主；傾度儀、沉陷點、沉陷桿、沉 陷計、傾斜計及隧道收斂點是常用之監測儀器。

5. 近來常起爭議之施工噪音與振動，其監測常以隨機取樣方式量測；

移動式音量計及振動儀是常用之監測儀器。

3.1.4 依營建經驗及其他特殊需求佈設之監測系統

1. 營建經驗豐富之工程師於佈設安全監測系統常以施行「重點性」觀 測為主，上述之監測儀器佈設常依經驗多寡考量取捨。

2. 對於新開發區域或使用新技術等缺乏營建經驗之施工，其安全監測 系統佈設以施行「全面性」觀測為主，上述之監測儀器佈設考量均 需顧及；自動化監測儀器亦需考量之。

3. 工區地質變化明顯或地層分佈起伏劇烈時，其監測系統佈設以施行

「全面性」觀測為主，上述之監測儀器佈設考量均需顧及；自動化 監測儀器亦需考量之。

4. 在大範圍工區先選擇一處試驗區域進行施工與監測，乃獲取後續施 工所需現地經驗之常用方法，其試驗區域之監測系統佈設採「全面 性」觀測並使用自動化監測系統。

5. 學術研究或為求驗證分析方法與設計模式時，其監測系統佈設採「全 面性」觀測並使用自動化監測系統。