深開挖基礎(chǔ)工法及觀測系統(tǒng)介紹

深開挖基礎(chǔ)工法及觀測系統(tǒng)介紹隨著都會區(qū)發(fā)展，建筑設(shè)計越來越多樣化

2為了增加使用空間，建筑物設(shè)計逐漸朝

高層及深基礎(chǔ)發(fā)展Pz

3深開挖基礎(chǔ)概指在地表面下所進行的工程，屬于地下室工程范疇，可粗分為深開挖與基礎(chǔ)兩大項，在建

筑領(lǐng)域與其他工程項目比較，具有下述特性：1.基礎(chǔ)施工大多接續(xù)或伴隨著深開挖施工2.深開挖需設(shè)置擋土壁及支撐設(shè)施，以保持開挖面的穩(wěn)定3.基礎(chǔ)與深開挖之施工期間，會遭遇地下水的困擾4設(shè).計與施工不能分離,需配合監(jiān)測系統(tǒng)反饋實際狀況5.地下室朝深開挖發(fā)展，須重視鄰房、工安及環(huán)保問題深開挖基礎(chǔ)工程

4地下室工程

5◎全開挖工法n內(nèi)撐式工法n

順打(Bottom-Up)n雙順打(Up-Up)n

逆打(Top-Down)n背拉式工法◎島區(qū)式/壕溝式/混合式工法深開挖工法Pz

6◎本工法適用于中小面積開挖工程─基地長寬以不大于150公尺為適當，否則支撐系統(tǒng)架設(shè)精度困難，為都市深開挖最常采用之工法。7內(nèi)撐式工法

─

順打順打工法Pz

8◎本工法適用于中大型面積深開挖工程─基地長寬可大于150公尺，主要以深度超過18公尺以上的地下室工程為主，為節(jié)省工期，于地下

室開挖至大底時，先施作B的1結(jié)構(gòu)梁，之后，地面層以上的結(jié)構(gòu)就開始往上施工，地下室也從筏基頂版逐層往上施工，也就是地上、地下同時往上施工，節(jié)省等待地下室工程完工才能往上施工

的工期。9內(nèi)撐式工法

─雙順打內(nèi)撐式工法

-雙順打雙順打工法

11◎本工法適用于大深度開挖工程-以地下結(jié)構(gòu)本身作為支撐，可減小擋土壁體側(cè)向變形與周邊地表沉陷；同時施筑上部結(jié)構(gòu)與

地下結(jié)構(gòu)可顯著縮短工期。本工法應(yīng)用于樁基

礎(chǔ)之地下室開挖建筑始展現(xiàn)經(jīng)濟性，亦為都市

深開挖常采用之工法。12內(nèi)撐式工法-逆打逆打工法Pz

13◎本工法適用于大面積開挖、基地形狀不規(guī)則、地

面高度差異較大及地下層高度不等之工程─通常必須注意地質(zhì)條件許可(無深厚軟弱黏土層或

疏松砂土層)及地界條件許可(鄰近地權(quán)可利用時)，方可採用本工法。背拉式工法

14背拉式工法Pz

15基礎(chǔ)工程類型◎版基礎(chǔ)◎筏式基礎(chǔ)◎樁基礎(chǔ)：套管式基樁、反循環(huán)基樁、壁式矩形樁◎地盤改良:高壓噴射樁、機械攪拌樁18版基礎(chǔ)Pz

19筏式基礎(chǔ)Pz

20樁基礎(chǔ)

21地盤改良

221.對工程安全具有全面性的控制。2.能確實掌握施工情況的變化。3.防止公害的發(fā)生，清除第三者因工程施工所帶來的不安，改善

施工單位與第三者間的公共關(guān)系。4由.實測結(jié)果與土壤調(diào)查分析相印證，以獲得分析數(shù)據(jù)的規(guī)律性，

建立良好的分析模式，并可驗證原設(shè)計的正確性及實用性o5.降低工程成本，提高工程的經(jīng)濟效益。6.提升工程技術(shù)水準。7評.估新工程技術(shù)的效益。8.分析研判施工中所遭遇各種問題的癥結(jié)所在，提出解決方法，

并將之收集作為將來設(shè)計與施工的參考。觀測系統(tǒng)的功能觀測儀器：(1)傾斜儀(Digitilt

lnclinometer

System)o(2)水壓式水壓計(Hydraulic

Piezometer)。(3)氣壓式水壓計(Pneumatic

Piezometer)o(4)振動應(yīng)變計(Vibrating

Wire

Strain

Guage.)。(5)土壓計(Earth

Pressure

Cell)。(6)鋼筋應(yīng)變計(Reinforcing

Bar

Strain

Guage)o(7)隆起桿(Heave

Stake)。(8)沉陷量(Settlement

Point)o?

(1）作用于擋土壁之土壓。?

(2)作用于擋土壁之水壓。?

(3)擋土壁之彎曲力矩、歪曲度。?

(4)擋土壁之變形。?

(5)作用于支撐之軸力。?

(6)支保工之變形。?

(7)溫度變化。?

(8)地盤內(nèi)部之變形。?

(9)結(jié)構(gòu)物的沉陷、傾斜、移動觀測。?

(10)地下水位之觀測。觀測內(nèi)容基礎(chǔ)土層穩(wěn)定性監(jiān)測一、監(jiān)測目的本項監(jiān)測目的在量測出基礎(chǔ)土層側(cè)向移動量的大小、速率、方向及最大

側(cè)向移動量的位置所在，以判定基礎(chǔ)土層之穩(wěn)定程度,進而控制施工之安全。二、監(jiān)測儀器本項監(jiān)測所需儀器如下：1.傾度儀

2.量測儀器三、監(jiān)測方法及監(jiān)測頻率1監(jiān).測方法在緊臨擋土結(jié)構(gòu)外側(cè)埋設(shè)傾度儀觀測管，其埋設(shè)深度須深入堅硬土層利用傾度儀進行量測。于基地開挖前建立初始值，隨著基地開挖進行量

測，并將所得之值與初始值比較，即可得土層側(cè)向移動量的大小、速率、方

向及最大移動量的位置。

一、監(jiān)測目的

本項監(jiān)測之目的在了解不同深度,不同土層，土壤孔隙水壓力,地下

水位在開挖工程進行時之分布情況以及變化之情形，并可借以分析上層之

穩(wěn)定度,對開挖工程施工方法，步驟之選擇，以及工期之掌握，二、監(jiān)測儀器1.水位觀測井2.水壓式水壓計3.氣壓式水壓計4.電子式水壓計5.量測儀器三、監(jiān)測方法及監(jiān)測頻率1監(jiān).測方法可在基地四周各側(cè)土層內(nèi)不同深度埋度水位觀測井及水壓計。2監(jiān).測頻率基地不抽水時視土質(zhì)情形每二至五天一次，基地抽水時每天一次。四、儀器之埋設(shè)1.水位觀測井之埋設(shè)(1)鉆一直徑最少10mm的垂直孔，其深度達內(nèi)置觀測井規(guī)定高程下面500mm。(2)填充經(jīng)同意之潔凈粗細砂50cm厚。(3)接妥觀測箱，并檢查接頭有無漏水現(xiàn)象。(4)將觀測井按示意圖深度放入孔中。(5)繼以潔凈之粗細砂回填圖示地表下約1m深度。(6)最后上部則以回填土或砂回填至地表，地表以水泥封固以避免水順壁

緣下流。(7)完成上部保護措施，并以基地內(nèi)基準點引測口及地表高程。(8)水位觀測井裝設(shè)示意圖，詳如下圖。(1)監(jiān)測方法(a)周圍沉陷：將觀測針平均分布釘入沉陷影響范圍區(qū)域

內(nèi)，或主要控制安全之建筑物及道路四周。(b)筏基沉陷：于筏基澆置混凝土之同時，將觀測釘平均插

入筏基未凝固之混凝上表面。(2)監(jiān)測頻率周圍沉陷平均每周一次。筏基沉陷于每層樓版混凝土澆筑前后量測一次，平時每十天－次。2監(jiān).測儀器(1)沉陷觀測釘?shù)靡暚F(xiàn)實況作適當之選擇，其構(gòu)造及規(guī)格詳

如下頁示圖。(2)量測儀器：水準儀，箱尺及其他附件。1監(jiān).測目的

.本項監(jiān)測包括基地周圍沉陷及筏基沉陷監(jiān)測，前者之目的在量測

基地四周因開挖土壞變位及抽水所造成的沉陷影響，后者在量測建筑物

構(gòu)筑增加之荷重而引起筏基沉陷之狀況，及了解大樓結(jié)構(gòu)偏心載重所造

成筏基差異沉陷對大樓結(jié)構(gòu)的影響。3監(jiān).測方法及監(jiān)測頻率

l安裝步驟于鋼筋籠組立時，先將加壓板焊接于外側(cè)主筋后，再將千斤頂焊接于

加壓板上:另側(cè)將承裝板焊接于內(nèi)側(cè)主筋，再將千斤頂固定于承裝板上。俟

鋼筋籠組立完成后，需將土壓/水壓計固定于加壓板上，而水壓計濾網(wǎng)在裝

設(shè)前需泡足水份24小時或經(jīng)煮沸以排除內(nèi)部氣泡。當鋼筋籠吊入導溝內(nèi)未澆

置混凝土前需利用油壓控制閥調(diào)整使承壓板與溝壁面密接，并以土壓計容量2－3％為接觸壓力,作為土壓計的初始值，澆置混凝土時須隨時檢視并調(diào)整

該初始值。(如圖3一151)2觀測方法隨基礎(chǔ)工程之開挖，定期測試應(yīng)力/應(yīng)變指示器，該測試值會隨著土

壓/水壓計本體的變化顯示出，再依顯示值換算出實際之土壓力與水壓力。鋼筋計系將應(yīng)力計安裝于鋼筋上而埋置于壁體內(nèi)，主要為觀測壁體鋼筋與混凝土兩者之(應(yīng)力一應(yīng)變)互動關(guān)系。l安裝步驟首先將鋼筋計安裝于主筋上，制作鋼筋籠時，須避開特密管插入的位

置，內(nèi)側(cè)與外側(cè)之鋼筋計應(yīng)于同一水平位置，并以電纜線連接端子，然后

將鋼筋籠吊入壁溝，而后澆置混凝土o(參照下圖)2觀測方法基地開挖前須先測定初始值，開挖后，再定期測試記錄擋土壁體內(nèi)

鋼筋計之電阻變化與初始值比較推算o主要為觀測水平支撐梁之支撐應(yīng)力及彎曲應(yīng)力o1安裝步驟在H型鋼水平支撐梁尚未固接前，將應(yīng)變計安裝于H型鋼之梁腹，先測

試所有應(yīng)變計的初始值，再進行各支撐的銜接預(yù)壓工作，并記錄預(yù)壓施力

之大小，供作日后測試比對的依據(jù)o(如圖)2觀測方法當開挖工作進行時，由于土壓力之變化使H型鋼梁承受應(yīng)力產(chǎn)生變化，

應(yīng)變計之振動弦頻率亦隨而變，經(jīng)定期測試其頻率變化，以推算鋼梁支撐

的應(yīng)力狀況o由于地下連續(xù)壁之制作均在地下進行,工程人員并無法了解壁體之質(zhì)量

及精度,因此必須借助地下觀測系統(tǒng)之測定來判斷，連續(xù)壁之垂直度

,目前

大多使用超音波測壁儀來測定。動作與原理:記錄器本體電源開啟后，皮帶開始回轉(zhuǎn)，此回轉(zhuǎn)使振蕩控制開關(guān)成閉路

而令送受訊控制部開始動作，產(chǎn)生振蕩脈沖，從左右之發(fā)振子交叉?zhèn)鞑ブ聊?/p>

水中。當振蕩脈沖到達壁面即反