補強工法成效總體評估

補強工法之採用，須針對各種不同的破壞因素加以考慮，但是對於 同一種破壞因素，也有多種不同的補強工法可供選擇。不同的工法均有 其特性，如何針對基地性質及現場破壞狀況，評估各種不同工法的成效 以選擇最適用的補強工法，便成為設計者最重要的課題。在針對破壞因 素選擇不同補強工法時，可依其施工可行性、改善成效及工程經費三項 目加以考慮，並分別評估各個工法相對於個案工程之適用性。在評估過 程中，茲就以上三點之評估項目及評估原則說明如下：

1. 施工可行性：

包括施工機具與基地空間之配合、機具進場難易度及施工工期是否 符合搶救時效等，所以施工可行性評估可分為施工空間、機具可行性及 工期可行性等三部分。施工空間部分之評估原則應考慮不同工法對於用 地之需求，一般可分為牆前及牆後兩種狀況討論。牆前用地取得多於評 估坡趾置重等改變牆前基地狀況之工法時較為重要；而牆後用地取得則 對削坡工法等影響牆後基地狀況之工法較為重要。施工機具部分之評估 原則應依現場基地狀況制宜，判斷施工空間、基地規劃、材料堆放等各 種因素，再分別評以優、可、劣之等級。工期部分之評估原則應以現場 危險度與施工工期加以判斷。唯評估時需注意天候狀況及施工進場時 間。進場時間的早晚往往影響邊坡穩定設施破壞的程度，延遲進場常造 成破壞程度已超過原本預計補強之範圍。

2. 改善成效：

通常分為短期立即穩定性之改善成效及長期之穩定性改善成效兩

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比較，而不列舉實際工程數據。

而根據對於第四章所分析之邊坡擋土設施破壞模式整理後，造成擋 土設施破壞原因，概略可粗分為以下幾類：

1. 側向壓力過大 2. 側向抵抗不足

3. 牆背土壤工程性質不佳 4. 牆基土壤工程性質不佳 5. 邊坡深層潛在弱面或滑動面 6. 地下水問題

7. 擋土設施結構破壞問題

其中邊坡之地下水不僅會造成擋土牆背後水壓力之蓄積，而且亦會 弱化邊坡土體強度，故對於解決邊坡內之地下水蓄積問題應特別提出探 討；另外邊坡土壤之工程性質不良問題，依造成破壞模式與針對補強目 標之不同，又可分為擋土牆背後與牆基下方兩類分開作敘述，故針對以 上幾項造成擋土設施破壞之原因，即有以下幾類補強改善對策：

1. 降低側向壓力 2. 增加側向抵抗 3. 改善牆背土壤 4. 改善牆基土壤

5. 避免沿潛在弱面整體滑動破壞 6. 改善排水措施

7. 擋土設施結構性補強

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另本研究為匯集工程界對於各類邊坡擋土設施補強效果之相關意 見，特地製作調查問卷發予各工程顧問公司及專業技師事務所，以對於 各種不同之看法及意見能作較詳盡之蒐羅與彙整。本研究所擬定之邊坡 穩定設施補強成效評估之意見調查表，如表 5.5 所示。本調查問卷共計 發出 80 份，實際回收共 17 份，統計結果列於表 5.6 中。而以下即配合 本次問卷調查之結果加以檢討調整，分別針對各類補強改善對策，敘述 其適用之工法，及各類工法之特性與運用於補強改善之成效評估。

5.2.1 降低側向壓力之補強成效評估

側向壓力過大會引致擋土設施之滑動破壞及傾倒破壞，所以降低擋 土牆背後之側向壓力，能有效提高擋土設施之穩定性，也減低了擋土設 施結構破壞之可能性。降低側向壓力主要可分為降低土壓力、水壓力及 減少坡頂載重等三部分，其中降低水壓力部分將在改善排水措施部分討 論，故本處僅對如何降低側向土壓力及坡頂載重做探討。降低土壓力一 般常使用削坡工法及土壤改善工法，其中土壤改良一般常用者為夯實、

置換及灌漿固結等；而減少坡頂載重即設法移除擋土牆上方之地表載 重，其中削坡也視為一法。以上所述之工法分別評述如下：

1. 削坡工法：

削坡工法之施工方式容易，所需機具機動性強，工期亦短，但須考 慮用地問題；施工單價低，若挖方量不大時，所需費用較低；因削坡可 直接減少牆背荷重，改善成效良好。

表55 邊坡穩定設施補強成效評估之意見調查表

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表55（續） 邊坡穩定設施補強成效評估之意見調查表

表 5.6 邊坡穩定設施補強成效評估意見調查之統計結果

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4. 灌漿固結：

使用灌漿工法較不受施工基地之限制，施工性佳，工期亦較短，但 施工單價較高，而改善效果理想，長期改善效果尤佳。但使用灌漿工法 須注意灌漿壓力，以避免損害牆體，另外對邊坡本身之排水能力也有一 定之影響。

茲將以上工法補強成效評估整理成表 5.7。

表 5.7 降低側向壓力之補強成效評估

施工可行性 改善成效 空間配合 工期配合 短期 長期

工程 改善工法 經費

高 中 低 高 中 低 高 中 低 高 中 低 高 中 低

備註

削坡 ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ 須有用地 夯實 ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ 須挖開牆背 置換 ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ 須挖開牆背

須有置換土石來源 灌漿固結 ˇ ˇ ˇ ˇ ˇ 須注意灌漿壓力

可能影響牆背排水

5.2.2 增加側向抵抗之補強成效評估

增加側向抵抗常是補強工作之重點，尤其在無法有效減少側向壓力 產生時，唯有設法增加擋土設施之側向抵抗能力。增加側向抵抗有增加

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斷面抵抗與增加穩定構件兩類方式，其中增加斷面抵抗可以增加擋土設 施斷面、在擋土牆前拋石及堆置蛇籠等；而增加穩定構件則可打設地 錨、抗滑樁及土釘來增加抵抗能力，又針對擋土設施滑動破壞與傾倒破 壞之不同補強目標，上述工法在施作方式、位置會有所不同，故此項又 分別針對兩種破壞模式作討論。

1. 增加擋土設施斷面：

增加擋土設施斷面雖屬結構性補強部分，但亦可增加擋土設施之穩 定性，擋土結構物大都以增加混凝土斷面方式補強。此工法可藉由擋土 結構物斷面的改變，以改變其重心位置，及增加傾倒抵抗力矩；另由於 牆基與地層接觸面積增加及牆重的增加，亦可增加擋土牆的滑動抵抗。

增加擋土設施斷面通常施工所需空間不大，施工經費略高，而改善成 效，短期、長期皆尚可。

2. 拋石壓重：

在擋土設施前面拋置重石，施作容易、速度快且便宜，但要考量牆 前空間問題，而短期改善成效不錯，長期則尚可。一般而言，拋石置重 適宜應用在災變之緊急搶救上，對於擋土設施長期之穩定效果應採以其 他工法替代。此法對擋土設施滑動抵抗能力的提昇較有幫助。

3. 堆置蛇籠：

在既有擋土設施前堆置蛇籠，即如同拋置重石般，施作容易且快 速，然而施作經費略高，改善成效普通，但較拋石壓趾具美觀性及長期 實用性。堆置蛇籠施作時，仍要考慮到牆前是否有足夠使用空間之問 題。此法亦主要增加擋土設施之滑動抵抗。

4. 打設地錨：

打設預力地錨，因施工機具體積較大，故需較大之施工空間，必要 時需將機具予以分解至現場再組合，且施工之單價較高。因地錨長度較 不受限，設計時可固定至較深之地層，且可施加預力，直接平衡側向壓 力，故改善成效相當理想，但長期須注意到地錨是否有鏽蝕、錨頭滲水 及預力消失等問題，造成地錨之安全性大幅下降情形。打設預力地錨，

針對擋土設施之滑動破壞，應打設在近牆基處，若針對傾倒破壞，則應 打設在近牆頂處。

5. 打設土釘：

打設土釘，所需之作業空間較小，且施工機具較具機動性，所需工 期亦較施作地錨為短。施工單價屬中等，而改善成效因土釘長度受限 制，且土釘通常不施以預力，故改善成效較地錨為差。打設土釘，針對 擋土設施之滑動破壞，應打設在近牆基處，若針對傾倒破壞，則應打設 在近牆頂處。

6. 施作抗滑樁：

抗滑樁種類繁多，且長度口徑不一，但通常施工機具較大，需稍大 之作業空間，工期亦稍長，且施工單價較高。抗滑樁針對較大規模之擋 土設施滑動破壞情況時，則需採用口徑較大且勁度較高之樁體，且其不 似地錨有長期強度減弱之情況發生，改善成效良好。而若受到施工空間 限制，亦可以小型鑽機施作小口徑的樁體（如微型樁）作為抗滑樁。本 工法針對擋土設施之滑動抵抗的改善時，可施作於牆前或牆背；若針對 傾倒抵抗時，則可施作於牆背。

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夯實、置換、灌漿固結或施打土釘予以加勁等。以上所述之工法分別評 述如下：

1. 夯實工法：

對既有擋土設施之牆背土體進行夯實，必須將牆背土體挖開，施作 不易，且夯實施作時必須考慮到既有擋土牆體之安全性；但夯實工法施 作經費低廉，用於改良牆背土壤之剪力強度時，改善成效尚可。

2. 置換工法：

對既有擋土設施之牆背土體進行置換，也必須將牆背土體挖開，施 作較不易，且需考慮到回填土石料之來源與供應問題；施工經費則依置 換土石料之要求與來源而定，一般較直接夯實經費較高；而用於提高牆 背土體剪力強度時，改善成效尚可。

3. 灌漿固結：

使用灌漿工法較不受施工基地之限制，施工性佳，工期亦較短，但 施工單價較高，而對提高土體剪力強度之改善效果理想，長期改善效果 也不錯。但使用灌漿工法須注意灌漿壓力，以避免損害牆體，另外對邊 坡本身之排水能力也有一定之影響。

4. 打設土釘：

4. 打設土釘：