監測圖表之基本分析研判

依據監測結果所整理之圖表，工程師於進行基本分析研判中，常包 括有量測最大值、發生位置、與前次比較之增量變化、歷時曲線變化、

異常情況、與設計值或監測管理值之相關性比較等項目。茲就一般常用 儀器監測結果之基本分析研判，說明如下：

1. 傾度儀──傾度儀一般係以開挖前之讀值作為量測初始值，並以此 計算因開挖所產生之擋土壁體側向變位。由於擋土壁施作期間及擋 土壁完成後地下室開挖前，基地內仍可能有其他施工作業進行而引 致擋土壁變位（鍾毓東，1994；謝旭昇，2002），於此則應考慮以儀 器裝設後之讀值為第一次初值，而以開挖前之讀值為第二次初值，

以確實掌握各階段之變化情況。初值應至少量測 2 次以上且相互差 值屬容許誤差範圍內時方可使用。另外，傾度儀初值應以不同之感

測器讀測，並建立至少2 組初值為宜，以防止量測期間測讀儀器故 障導致之資料損失。

表 4.1 為一擋土壁外傾度儀觀測日報表例，由圖表中可顯示該施 工階段之側向位移情況，工程師可藉此了解：最大位移量及其位置、

變形曲線之平滑情況、變形量與開挖面及支撐等之相關位置關係、

擋土壁底部土壤之位移情況、擋土壁頂部之異常曲線變化、變形量 與設計值或監測管理值之比較。於此，工程師應特別注意擋土壁底 部可能在開挖中產生位移，而此部份單由傾度儀之量測乃無法求 得，須另使用其他測量方法（如平面測量等）求出管口位移量，再 配合傾度儀之變形量測值而修正之（參考第 3.2.1 節）。

圖 4.1 為典型明挖支撐（順打）工法之各施工階段擋土壁側向位 移彙集結果例，分析工程師可藉此了解：擋土壁頂係隨開挖深度之 加深而逐漸向基地外位移、最大位移量位置則隨開挖深度之增加而 逐漸向下發展、變形曲線由初期之頂部懸臂內彎狀態逐漸轉為中間 彎曲突出、壁底則隨施工而漸向內擠入、變形曲線均呈平滑狀等，

並進一步判斷上述曲線變化是否屬於正常應有之行為變化，並可與 設計分析值或行為預測值作比對，以找出可能之異常現象。

分析擋土壁內傾度儀監測資料時，除了解壁體變形量外，尚可 進一步分析壁體彎曲情況，並藉由變形曲線推估擋土壁可能承受之 彎矩分布情況（鄧建剛，1988；蘇百加，1995）如圖 4.13 所示例。本 項分析可比對擋土壁設計彎矩值，惟因推估方法不同易產生不同之 彎矩結果，故應再以鋼筋計量測結果修正，較為合理。

2. 擋土壁內鋼筋計──鋼筋計初值之量測時機，一般係以開挖前之讀值 為初值，經此計算所得者即為因開挖所產生之壁體鋼筋相對應力，

然如以自由情況下（指尚未安裝於鋼筋籠前）之量測值為初值，則 所計算者為鋼筋絕對應力，亦即尚包括鋼筋於鋼筋籠安裝、吊掛、

混凝土灌漿、以及灌漿後受水泥水化熱影響等所可能產生之應力。

表 4.2 為鋼筋計之監測結果日報表例，圖 4.4 為某單次全工區之 量測鋼筋應力分佈與深度關係圖例，工程師可藉此了解：最大鋼筋

應力及其發生位置、量測結果與設計值或監測管理值之比較。於此，

工程人員應了解壁體鋼筋計所監測者乃為個點狀態，其安裝位置屬 固定，而擋土壁之應力變化乃隨施工狀態變動，其最大應力發生位 置不一定恰位於鋼筋計所在位置（雖然設計者會儘力去掌握可能位 置並安裝鋼筋計，然不一定皆能如願），故藉由內外側鋼筋應力所 推估之壁體彎矩（點分佈），應與傾度儀所推算之彎矩值（線分佈）

合併研判，方能掌握壁體可能之最大應力位置。

3. 支撐應變計──支撐應變計初值之測讀時機，目前之作法多係以支撐 預壓前為初值，以了解因各種施工所產生之支撐軸力變化。嚴格說 來，支撐於預壓前已開始承受部份應力，包括自重、支撐系統校正 平整度時所生應力、溫差應力等，此部份受力常被忽略。同時工程 師尚應注意目前支撐應變計係裝設於 H 型鋼腹版兩側，其所計算之 軸力係由應變量測再乘以斷面積及楊氏係數而得，故支撐斷面是否 受力均勻將影響監測成果，亦即腹版兩側中央之應變量如不足以代 表全斷面之受力行為時，將額外產生支撐軸力之計算誤差，並進而 影響分析結果。採用支撐荷重計比對或於支撐施預壓力時建立可能 誤差範圍，可提供分析時之參考。

表 4. 7 為支撐應變計之監測結果日報表例，由表中可顯示該施工 階段支撐軸力之情況，工程師可藉此了解：量測時之溫度、量測時 間、支撐軸力及其位置、量測結果與設計值或監測管理值之比較、

腹版兩側軸力是否有異常差異量等。對於支撐軸力之監測結果分 析，須合併支撐應變計及支撐荷重計等相關數值，一併進行。

4. 建物傾斜計──建物傾斜計初值之讀測時機，一般係以工地施工前為 初值，以藉此了解因各種施工所產生之建物傾斜情況。然對於某些 工程而言，則尚應多加考慮基地施工前之一段時間（如數個月份等）

即進行初值設立與定期量測之必要性，以建立工區鄰近建物之自身 傾斜變化情況，以為施工前之背景資料，此包括建物自身沈陷傾斜 變化、鄰近其他工區施工影響、日照、潮汐、颱風、地震等對建物 傾斜量之影響等。同時，由於儀器量測結果僅代表儀器裝設位置之 變化，此對於一般建物如於非剛體旋轉時，不同裝設位置會有不同

量測結果（胡紹敏，1999）而言，欲求建物之真正傾斜變化，仍應增 加考慮以屋角垂線等其他方法所測結果，並相互應證為宜。

表 4.3 為建物傾斜計之監測結果日報表例，由報表中可顯示該施 工階段鄰近建物之傾斜量情況，工程師可藉此了解最大傾斜量及其 位置、量測結果與設計值或監測管理值之比較。

工程師應注意傾斜計報表所顯示者為假設方向之傾斜量，對於 結構物真正之傾斜方位尚須以合向量之方法進行了解，圖 4.15 即為 一建物傾斜計之傾斜方位變化例，可藉此了解建物傾斜計所在位置 之建物傾斜特性。

5. 建物及道路沈陷──沈陷點初值之讀測時機與建物傾斜計相類同，一 般亦均以工地施工前為其初值，以了解施工所產生之建物及道路沈 陷情況。然對於某些工程而言，則尚應多加考慮基地施工前之一段 時間（如數個月份等）即進行初值設立與定期量測之必要性，以建 立工區鄰近環境之施工前背景資料，此包括鄰近建物自身沈陷變 化、開挖前基地連續壁抓掘（熊彬成，2003）、鄰近其他工區施工影 響、潮汐、淹水、交通衝擊、地震等對建物及道路沈陷之影響。由 於沈陷量測目前仍以人工量測為主，量測者之經驗及儀器精度均可 能影響量測品質，尤其道路沈陷點初設時較易受車輛輾壓之影響，

故初值建立仍以量測多次後再決定為宜。

表 4.5 為建物及道路沈陷之監測結果日報表例，由表中可顯示該 施工階段建物及道路沈陷之沈陷情況，工程師可藉此了解：最大沈 陷量及其位置、增量、量測結果與設計值或監測管理值之比較，對 於建物沈陷量測結果則可再與建物傾斜計所量測值相互應證。

圖 4.9 為地表沉陷剖面分佈情況例，工程師可藉此了解基地沈陷 量與至基地距離之關係，進而分析擋土壁變形量與地表沉陷之關 係，亦可藉由擋土壁變形量推估該處未設點區域之可能沈陷分佈情 況，對於較大區域之範圍則可進一步以等沈陷量分佈曲線來了解全 區之沈陷情況。

6. 水位觀測井及水壓計──水位觀測井及水壓計除電子式需以出廠值

及儀器係數作為壓力轉換計算外，通常均為直接量測（包括開口式 或壓氣式）。表 4.4 為水位觀測井及開口式水壓計基本報表例，工程 師可藉此了解：整個工區外之地下水位、水壓概況、量測結果與設 計值或監測管理值之比較等。

圖 4.7 為水位觀測井及水壓計依深度整理後之水壓力分佈情況 例，工程師可藉此了解：整個工區外之地下水壓分佈概況是否有高 於或低於靜態水壓（或設計水壓等其他擬比較壓力分佈）之異常情 況存在。

國內部份工程為了解基地內水壓力之變化，曾有於開挖基地內 裝設豎管式水壓計之設計，面對此種設計，工程師應考慮水壓計在 基地內是否得以確實保護及封填皂土層時是否確實等可能影響分析 研判因素。此類工程曾有失敗案例（胡邵敏，2002），宜考慮採用其 他替代方式觀測，如裝設於連續壁上之水壓計或以抽水井代替等，

以減低可能之誤判。