鄰房反應探討

本節利用影響建物安全之指標，包括建物沈陷量、傾斜率、角 變量及新嘗試之水平應變等對本研究基地之三棟主要建物做鄰房反 應之探討。建物A 為地上四層地下一層之 RC 建物，基礎型式為筏式 基礎，長約 130m，寬約 80m，離連續壁有 15m 之遠；建物 B 為地上 七層地下一層之 RC 大樓，基礎型式為筏式基礎，長約 30m，寬為 20m，離連續壁僅有 1m；建物 C 群為多棟一至三層樓之加強磚造平 房相連而成，基礎型式為獨立基腳，緊鄰基地。其相關位置圖參照圖 3.1。

4.2.1 不同基礎型式之建物沈陷

建物 A 上之 B 剖面位於 C 區開挖之中央，故僅探討 C 區開挖造 成之建物沈陷，C 區各主要施工階段之建物沈陷如圖 4.38，目前最大 累積沈陷約為 33mm。而建物 A 在 C 區一階開挖前由於靜置時間長 達一年多，因此引致大部分的建物沈陷。

建物 B 在基地西邊(D、E 開挖區)各主要施工階段之建物沈陷如 圖 4.39(a)(b)，由於建物 B 是從淺挖完第一區後才開始量測，所以並 無淺挖之沈陷量。D&E 區 3 階開挖完後半段開始產生較大沈陷，此 與建物B 兩側之 SM 剖面趨勢相符，目前最大累積沈陷約 29.4mm。

建物 B 與其兩側地表之沈陷量比較如圖 4.40，建物 B 之沈陷量略小 於 SM32~35。而推測當 E(1)第七階開挖後，SM32~35 將會較建物 B 之沈陷還大，因此最終筏基建物之沈陷量會小於地表沈陷，此與熊彬 成(2002)及黃子毓(2003)、周漢鍇(2004)之研究相符。

D 剖面及 F 剖面分別於建物 C 群之東西兩側，而東西兩側實際 之開挖狀態不同，以致結果並不相同。各主要階段下 D 剖面與 F 剖 面之建物沈陷如圖 4.41 及圖 4.42，D 剖面目前最大累積沈陷量約 81mm，因其與 C 剖面同樣受到聯開區連續壁施工及 C 區開挖之影 響，以致產生較大變位。F 剖面目前最大累積沈陷量約 40mm。C 剖 面、D 剖面及 E 剖面、F 剖面目前階段之沈陷量比較如圖 4.43~4.44 所示。獨立基腳建物之沈陷略大於地表沈陷，此結果與周漢鍇(2004) 相符，但與熊彬成(2002) 及黃子毓(2003)之研究不盡相同，而造成獨 立基腳建物之沈陷較大可能的原因為在站體開挖及聯開區施工之雙 重影響下，可能導致地表下之地盤受擾動而降低強度，而獨立基腳之 應力集中使地盤沈陷大於地表沈陷。

4.2.2 開挖引致之鄰房傾斜率變化

本研究基地於三棟建物上原本共佈設 43 處傾斜率點位，另外又 於建物E 上加入 3 處傾斜率點，但因為施工破壞及建物整修等原因，

以致到目前完整的點位剩32 處點位，如圖 4.45(a)(b)所示。

設於建物A 之傾斜率點位有 11 處。建物 A 垂直於基地方向之傾 斜率之歷時變化圖 4.46~4.47(圖中正值代表往開挖區傾斜，負值代表 往開挖區外傾斜)，L10、L11 靠近基地東邊，而 L4、N1、L5、L7 靠 近基地西邊。觀測結果顯示在東西邊各主要階段施工下，並無明顯之 傾斜變化，最大均不超過1/2000。

建物 B 所在位置受限制所以只設 4 處傾斜率點，其傾斜率變化 如圖4.48 所示，由於建物 B 緊鄰連續壁，所以變化較明顯。隨著 D、

E 區前兩階開挖先是往開挖區方向傾斜，最大曾達 1/1562(L22 處)，

後續之施工階段開始往開挖區外傾斜，截至E(2)區 7 階開挖完，最大 達 1/1370(L17 處)，其往開挖區外傾斜原因則是因為開挖產生凹槽型 沈陷所造成(參考圖 4.49)。

建物 C 群東西兩側皆有對開挖引致之鄰房傾斜加以觀測。建物 C 群西側因開挖引致之鄰房斜率變化如圖 4.50(a)及 4.50(b)所示。其中 L23 及 L24 觀測點向開挖外傾斜，截至目前為止傾斜率分別為 1/2050 及/1770。其餘觀測點則向開挖區內傾斜，目前最大之傾斜率為 L29 的 1/742，其距離連續壁 48.6m 處，但此處受聯開區之影響較大於 C 區開挖之影響。造成 L23 及 L24 之建物傾斜方向不同是因為開挖造 成C、D 剖面之沈陷槽為凹槽型所致。因為凹槽型的沈陷槽在靠近開 挖區部分為向開挖區外傾斜，在距離開挖區較遠處為向開挖區傾斜。

上述不同觀測方式亦顯示一致之結果，印証本研究之觀測成果之可信 度相當高。建物 C 群東側因 A&B 區開挖引致之建物傾斜率變化如圖 4.51 所示。其中 L44 點之傾斜率 1/1500 最大。整體而言建物 C 群東 側因開挖造成之建物傾斜率遠較建物 C 群西側為小，因為建物 C 群 西側要加上聯開區連續壁及中間柱施工造成之影響。

建物 E 4 樓高，且基礎型式亦為獨立基腳。建物 E 之傾斜因聯開 區及 C 區開挖引致之建物傾斜率變化如圖 4.52 所示。其中 L34 之傾 斜率1/569 為最大。建物 E 同時受到聯開區連續壁垂直及平行方向施 工及 C 區開挖之多重施工交互影響，即使距離 C 區開挖區較遠，仍 造成整體之建物傾斜。

4.2.3 開挖引致之鄰房角變量及剛體轉動量變化

建物 A 因開挖引致之鄰房角變量及剛體轉動量變化如圖 4.53(a) 及4.53(b) (圖中正值代表往開挖區傾斜，負值代表往開挖區外傾斜)。

建物A(B 剖面)目前之剛體轉動量為 1/1622，最大角變量為 1/763。

建物 B 因開挖引致之鄰房角變量及剛體轉動量變化如圖 4.54 所 示。建物 B 截至目前為止的剛體轉動量為 1/727(往開挖區外)，最大 角變量為1/7143。其中剛體轉動量由開挖初期些微向開挖區傾斜到後 來隨著開挖沈陷槽的發發展向開挖區外傾斜，此情形與建物 B 之傾 斜率有相同趨勢。建物B 的角變量一直維持相當穩定且較小的數值。

顯示建物 B 並未因開挖引致建物的傾斜進一步造成結構體產生額外 的應力，但傾斜如果過於明顯在視覺上可能讓居民無法接受。

建物 C 群為獨立基腳，所以以不考慮剛體轉動量來計算角變量，

東西側因為開挖造成之鄰房角變量如圖 4.55(a)及 4.55(b)所示。整體 而言，建物 C 群東側造成之角變量較西側為小，因為東側受聯開區 之影響較小。建物C 群東側 SB25~SB26 之角變量在開挖初 E4 階段(表 3.3)開挖後，角變量突然增加為正，隨著後續階段的靜置及開挖，漸 漸改變成為負值。SB27~SB28 之角變量則一直隨著開挖深度愈深而 持續增加，因為 SB25~SB26 較接近開挖區，隨著凹槽型沈陷槽之逐 漸發展，而使得建物之角變量有不同方向之發展，SB27~SB28 距離 開挖區較遠，沈陷形狀並不會因為沈陷槽的發展而有太大的改變，因 此建物之角變量並不會有轉向的情形發生。與建物 C 群東側類似之 情況，靠近開挖區的 SB18~SB19 建物角變量亦隨著開挖引致凹槽型 沈陷槽之發展，而有不同方向之變化。距離開挖區較遠之其他建物角 變量，則隨著開挖深度的持續增而持續發展。

經由上述監測結果發現，當開挖引致之地表及建物沈陷槽為凹槽 型，不一定愈靠近開挖區之建物引致較大角變量。因為凹槽型沈陷之 發展，會使得建物角變量發展轉變方向之補償效應。

4.2.4 不同基礎型式之傾斜率及角變量

建物 A 之傾斜率、剛體轉動量及角變量之比較如圖 4.56 所示。

整體而言，角變量最大，剛體轉動量次之，傾斜率最小。因為建物 A 之觀測剖面為垂直開挖面的長條型建物，因此開挖引致之局部角變 量，將有可能比剛體轉動量還大。因此對類似情況的建物監測，必需 注意觀測建物局部角變量，而並非以單純的剛體轉動量代替，以致造 成低估開挖對建物的影響。

建物 B 之傾斜率、剛體轉動量及角變量之變化如圖 4.57 所示。

整體而言，建物 B 相當靠近開挖區，因此剛體轉動量及傾斜率皆隨 著開挖引致沈陷槽的改變，而逐漸由向開挖區傾斜轉成向開挖區外傾 斜。由於建物 B 為較高樓層之建物，整體建物勁度較高，因此開挖 引致之角變量並不顯著。

建物 C 群之傾斜率、剛體轉動量及角變量之變化如圖 4.58 所示。

由於建物C 群較靠近開挖區，且建物型式為勁度較軟弱之獨立基腳，

因此開挖引致之凹槽型沈陷槽發展，進而造成建物傾斜方向之改變非 常明顯。且圖 4.58 亦看出建物之角變量與傾斜率相當接近，當監測 經費有限時，兩者可擇一量測。

4.2.5 不同基礎型式之水平應變

建物 A 因開挖引致之水平應變如圖 4.59 所示(圖中正值代表拉應 變，負值代表壓應變)。整體而言，不論距離開挖之距離，建物 A 不

同位置之水平應變均不大，目前量測的值介於 0.00015~-0.0002 之間。

建物 B 不同位置因開挖引致之水平應變如圖 4.60 所示，整體而 言，垂直開挖區之水平應變較平開挖區之水平應變為大。

建物 C 群因開挖引致之水平應變如圖 4.61 所示。距離開挖區愈 近，則水平應變變化愈明顯，且水平應變量趨向壓應變，此現象應與 建物C 群之前方建物在凹槽型沈陷中有關。

不論拉應變或壓應變，均對建物造成影響。本案例監測結果顯 示，開挖引致之建物水平應變均不大，筏式基礎建物之水平應變較 小，此應與筏基建物沈陷較均勻有關，而獨立基腳建物之水平應變量 則較筏基明顯，亦與獨立基腳建物之勁度較低有關。

4.2.6 建物安全評估探討與應用

本案例之建物因各階段開挖引致之角變量與水平應變之變化如 表4.10(a)(b)(c)，並將各變化值以圖 4.62 顯示。

建物 A 雖然是筏式基礎之 R.C 建物，但因建物長度較長，勁度 較一般高樓建物為低，雖然 C 區開挖深度不深，已達非常輕微損害 之階段。

建物 B 屬一般勁度較大之 R.C 建物，雖然很靠近開挖區，且開 挖部分也已接近最終開挖面，但目前建物仍在可忽略損害階段。

建物 C 群既靠近開挖區且建物勁度較低，目前已達輕微損害階

段，必須相當注意後續階段之施工。

目前之現行規範中並未加入水平應變一起評估建物安全，本研究 結果顯示開挖引致之建物水平應變量雖然不大，但仍然有一定之影響 程度。以Boscardin and Cording(1989)建議之安全評估圖來評估建物 安全損害，可避免忽略水平應變對於建物安全之影響。例如本案例建 物 C 之第 2 點(圖 4.62 圏起處)，如果僅考慮角變量而不考慮水平應

目前之現行規範中並未加入水平應變一起評估建物安全，本研究 結果顯示開挖引致之建物水平應變量雖然不大，但仍然有一定之影響 程度。以Boscardin and Cording(1989)建議之安全評估圖來評估建物 安全損害，可避免忽略水平應變對於建物安全之影響。例如本案例建 物 C 之第 2 點(圖 4.62 圏起處)，如果僅考慮角變量而不考慮水平應