開挖引致之地表沈陷

本研究基地之地表沈陷剖面設置 5 處，分別為主要觀測剖面上之 A 剖面、建物 B 兩旁之 SM 剖面及建物 C 兩旁之 C 和 E 剖面，其相 關位置如圖4.10(a)(b)所示。A 剖面位於 A&B 區與 C 區交界區，長約 150m。圖 4.11(a)(b)為 A 剖面在各個主要施工階段之地表沈陷圖，此 圖顯示沈陷隨著各階段開挖深度增加而增加，到目前 C 區 4 階開挖 完成，最大地表沈陷約 32mm。值得注意的是在淺挖時 A 剖面造成 15mm 之最大沈陷，此與傾斜管有相似之處 ，代表在淺挖時的確會造 成略大之變位。每個施工階段產生之最大地表沈陷與最大壁體變位之 比值如表4.3(a)，其比值約在 0.46~0.57，將上述結果與 Ou 等人(1993)

台北盆地開挖案例加以比較，結果大致符合。另外在A&B 區 4 階開 挖期間，A 剖面後半段施做一地下一層，地上七層的 SRC 結構，因 此造成在100m 處附近明顯的地表沈陷。

C 區 1 階開挖前擋土壁之側向變形接近懸臂式，故地表沈陷亦接 近三角槽形，隨著開挖深度愈深，擋土壁變形呈現深層向內位移型 式，使得地表沈陷發生的最大位置，距離連續壁約 5m，呈凹槽型。

發生最大地表沈陷位置(H1)與擋壁最大變位深度(D)之比值(H1/D)約 0.5，該比值與 Nicholson(1987)之建議 H1≒0.5D 相符。

將 A 剖 面 觀 測 之 地 表 沈 陷 ， 與 Peck (1969) 、 Clough and O’Rourke(1990)和 Ou and Hsieh(2000)提出之地表沈陷經驗預測公式 加以比較如圖4.12~4.14，其中 Ou and Hsieh 法之 PIZ 決定如附錄 1。

本案例之地表沈陷較Clough and O’Rourke(1990)和 Ou and Hsieh(2000) 提出之經驗公式為大，其原因應與本案例淺挖及地盤改良階段靜置時 間過久，引致額外地表沈陷有關。本案例地表沈陷與開挖深度之比值 約0.3~0.5%，大部分均在 Peck 建議圖分類的第Ι區，其原因與 Peck 歸納之案例中擋土工法大都採用勁度較低之鋼板樁有關，而本案例則 是採用高勁度之連續壁做為擋土壁。

C 剖面位於建物 C 群西側，距 A&B 區及 C 區交界處約 20m，長 約 150m。本研究僅考慮 C 區開挖對 C 剖面之影響， C 剖面在各施

工階段下之沈陷如圖4.15，C 剖面之沈陷量均偏大許多，原因亦因為 C 剖面緊臨聯開區，所以聯開區之連續壁施工對 C 剖面造成額外之沈 陷增量，再加上 C 區開挖造成之影響，使得 C 剖面之沈陷量偏大。

此外聯開區連續壁施做完成後，又進行中間柱施工，使得 C 區開挖 造成 C 剖面之沈陷增量不易離清。而 C 剖面之地表沈陷於 C 區第 4 階開完最大值約80mm，發生於距連續壁約 10m 處，呈凹槽形。

E 剖面點位安裝於建物 C 群東側，距 A&B 與 C 區交界處約 13m，

長約 45m。與 SIS5 相同，E 剖面不考慮 C 區開挖造成之影響，各主 要施工階段造成之E 剖面沈陷如圖 4.16，在 A&B 區 5 階開挖完，最 大沈陷量約 46mm，而最大沈陷位置約在距連續壁 5m 處，其最大沈 陷量與開挖深度之比值如表4.4 所示。E 剖面在淺挖時已造成約 18mm 之三角槽型沈陷，接著後續開挖便開始產生凹槽型沈陷，表 4.5 為 E 剖面各階段時最大沈陷量與最大土壤側向位移之比值，其值約在 0.88~0.95。另外 E 剖面之後半段在 A&B 區 4 階開挖後某段時間產生 沈陷，此現象是因為在 A&B 區第四階開挖完成不久，聯開區(圖 4.10(a))則進行連續壁施工，而 E 剖面距離聯開區約 35~40m，根據黃 子毓(2003)對連續壁多單元施做之研究得知，距離連續壁 40m 處可能 產生4~8mm 不等之沈陷量影響。

將 E 剖 面 觀 測 之 地 表 沈 陷 與 Peck (1969) 、 Clough and

O’Rourke(1990)和 Ou and Hsieh(2000)提出之地表沈陷經驗預測公式 加以比較如圖4.17~4.19。Clough and O’Rourke 和 Ou and Hsieh 法在 較靠近開挖面處之地表沈陷預測值與實際值較接近，在較遠處則有低 估之情形發生。

SM 剖面分佈於建物 B 之東西兩側，由於場地限制，SM 剖面均 很短，其中 SM32~35 於東側，長 14m，而 SM36~40 於西側，長僅 7m。圖 4.20(a)(b)為 SM32~35 在各主要施工階段之沈陷圖，由此圖可 知在 D&E 區 2 階開挖完成，是為三角槽型沈陷，在 D&E 區 3 階開 挖完後，SM 剖面後半段沈陷增大，隨後之施工階段便產生凹槽型沈 陷，唯距離不夠長，所以凹槽型狀無法呈現出來，而累積最大變位約 37mm，發生於壁後 10.3m 處。圖 4.21(a)(b)為 SM36~40 在各主要施 工階段之沈陷圖，此剖面之沈陷明顯大於 SM32~35，可能原因是 SM36~40 處是停車場，進出車輛頻繁，而影響地表沈陷，且在後段 處之沈陷大於前段，主因乃此剖面之前端為混凝土層，以致沈陷受抑 制。