國立臺東專科學校建築科建築構造學 期末報告
軟弱土層深開挖工程防災技術的讀 書報告 A Study Report on the Disaster Prevention Technology with Deep Excavation Engineering in Soft Soil
授課老師：張恒瑋 學 生：田曜嘉 班 級：建二甲 學 2021號： 年 081081060007 月 10 日 目錄
一、緒
論……………………………………………………………..……03
二、文獻回顧……………………………………………………………..……04
三、深開挖工程災變案例檢討與建議…………………………………..……05
四、課程心得……………………………………………………………..……06
五、參考文獻……………………………………………………………..……06
一、緒論
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本文使用參考文獻【1】人類因天性或生活行為而聚集，由遠古時期的溪河之濱 農牧時 代的交易市場漸漸發展而成聚落、村莊、都市，隨著人口逐年增加， 畢 竟都市土地有限，在都市發展成型後，要解決居住品質或改善交通 問題，已成 為全世界各超級都市的共同課題，為了減少對都市原有建 設之破壞，新工程必 須向地下或空中發展，無論做基樁、建築物地下 室、或是地下大眾運輸系統，深 開挖是現代都市土木工程的趨勢，當 然在台灣亦無例外，其中尤以首都台北市 最具代表性，無論是民間企 業興建的辦公、住宅大樓，或是政府主辦的大型公 共交通建設，深開 挖工程之數量、規模與深度皆與日俱增。 既然深開挖是都市土建工程無法避免的趨勢，在台灣亦行之多 年，只要工程 留下成果，而不要留下對環境的破壞，是普世的期望， 防災工作因此就成為工 程師必須面對的重要課題。本研究將以從事深 開挖實務工作多年之經驗為基礎， 再藉由蒐集研析前人在軟弱地盤深 開挖工程相關之研究成果，冀望找出生命週 期中各階段工作的盲點或 是容易疏忽之處，歸納出在工程實務上如何經由設計 人員與施工人員 的共同努力，讓工程順利安全完成，減少與預防軟弱地盤深開 挖工程 災害，以期達到都市地下工程防災之目的。
二、文獻回顧 本文使用參考文獻【1】的本研究為探討在大台北都會區軟弱土層中進行深開 挖工程之防災 工作，在第一章中已對大台北都會區之地質形成有過簡要說明， 愈接 近台北盆地中央，軟弱土質愈厚，依據調查，位於台北市松山、南港、 內 湖、士林、天母、北投等地(包括信義計畫區、內湖重劃區) 之地質 大多為軟弱至極 3
軟弱之粉土質粘土。依李咸亨(1996)之研究，將台北盆 地依地質區分為 22 區， 並繪製地層分區圖，如圖 2.1 所示；黃南輝等 人(1999)研究調查後再繪製台北 盆地東西向及南北向地層剖面圖，如圖 2.2 及 2.3 所示。
2.1 盆地 分區
圖 台北 地質 圖 自 亨，
(摘錄 李咸 1996)
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三、實證結果分析與討論 5
本文使用參考文獻【1】的台灣自民國六十年由行政院退除役官兵輔導委員會 榮民工程事業 管理處(現為榮民工程公司)引進連續壁工法作為地下室開挖之擋 土設 施，由於連續壁可配合開挖深度之需要調整其強度，以往因擋土設施 變形 隨開挖深度加深而過大的問題得以解決，因此也帶動了台灣工程 界競相挑戰最 大開挖深度之紀錄，但就在開挖深度紀錄屢創新高的同 時，因早期施工人員對 深開挖工程施工經驗不足，施工技術尚在摸索 學習中，各種型式之災變時有所 聞。 依據亞新工程顧問公司(1986)之調查統計，將深開挖工程災變破 壞型式分 為七類，其發生樣貌及發生頻次彙整如表 3.1。
3.1 所顯示的是 1986 之前台灣深開挖工程災變樣貌及發生頻次 統計資料，經 過 20 年後，再由陳斗生博士將深開挖主要之破壞模式統 計分類為下列數項 (陳 斗生,2006)： （1）擋土牆全面隆起翻倒破壞 ；（2）擋土牆側向位移及引起之 鄰房損害 ；（3）擋土牆滲漏引起開挖區外部份沉陷或陷落 ；（4）砂湧及地下 室滲水 ；（5）地下水上舉力破壤（含結構破壞）；（6）內支撐失敗 經以上災變型式樣貌及發生原因、頻次分析得知，無論設計或施 工疏失均可 能是造成災變之原因，以下僅引用台灣發展深開挖工程以 來，發生於民國 80 年前後之幾件重大且具代表性之災變事故，作為本 防災探討研究案例。 案例一 台北市信義區某大樓地下室開挖工程失敗案例 1.發生時間：民國 77 年 10 月 31 日上午約 9 點 30 分。 2.發生地點：台北市信義路五段附近，如圖 3.6 所示。 3.開 挖範圍：長約 115 公尺，寬約 70 公尺，深 9 公尺。 4.開挖工法：設置 60 公分厚 15 公尺深連續壁，設置 2 層內支撐，以 明挖順打工法施作地下室，如圖 3.7 所 示。 5.最大開挖深度：9.0 公尺 6.發生過程：該建築工程為地下 2 層、地上 15 層 RC 結構，在地下室 開挖過程，發現連續壁有側向位移與變形現象，開挖面亦 有隆起情形，並隨開挖加深而增加，就在開挖深度已達 9.0 公尺，連續幾天下 雨後的 10 月 31 日上午 9 時 30 分，突 然一聲巨響，開挖區內全部支撐系統扭曲 成一團，開挖區 外地表凹陷，水、電管線斷裂破壞。
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圖 3.6 開挖基地位置示意圖(摘錄自吳文隆、陳福勝) 圖 3.7 開挖支撐剖面圖(摘錄自吳文隆、陳福勝)
四、課程心得 本學期的材料力學中，必須在五大假設(完全彈性、小變形、等向性、均質性及 連續性)狀況下，將真實世界的材力問題簡化處理，就如同靜力學的剛體假設。 在彎曲梁之分析及設計學習到一般簡支梁及外伸梁都是屬於靜定梁，單純使用 梁的剪力 V 圖及彎矩 M 圖就有辦法計算處理，且有關梁的撓度也可利用共軛梁 法來處理，而無須使用微積分工具；但如果一邊為固定端的懸臂梁或者連續梁 時，此種靜不定的問題，更甚於超靜定(statically indeterminate)結構時，則必須 以力平衡、材料組成律及變形諧合之力學三大原則為解題程序。 其實會再次上一次構造課我很意外，都已經下修了可是老師還是覺得我有需 要加強的地方，不過這也表示了我個人不足的地方。雖然這次我因打工的關係而 無法如期上課，但我利用假日的時間把老師上課所錄製的影片看完；對於這次
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的上我讓我更了解了構造學的重要性，土壤層以及開挖需要注意的事項，爾且 不得不說，上著上著會有一種在上力學的感覺，上課間老師也充分發揮自己的 專長，上課時也可以聽到老師介紹許多靜力學上的專有名詞給我們，這可以說 是一舉兩得，力學與構造同時兼具。
五、參考文獻 【1】 謝立德，“軟弱土層深開挖工程防災技術之探討”，國立臺灣海洋大學， 碩士論文，2009 年。
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