CURRENT DEEP EXCAVATION PRACTICE IN TAIWAN 台灣的深開挖工程經驗

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謝旭昇財團法人地工技術研究發展基金會

CURRENT DEEP EXCAVATION PRACTICE IN TAIWAN台灣的深開挖工程經驗

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Some basics: 深開挖在台灣是個『必須品』 深開挖的深度可達 30m 以上 連續壁大量的被採用 台灣有各種不同的地質狀況 Top-down( 逆打 ) or bottom-up( 順打 ) ，忐忑不安 ?

『鄰房』造成很多的工程問題 !!!

順打工法的開挖

2008.12.03

內支撐系統

逆打工法的開挖

以樓版做為支撐系統

在樓版下方進行挖土 – 真辛苦！

逆打工法的臨時安全『斜』支撐

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About diaphragm Wall:關於連續壁：

幾乎是一個 routine 的工作 常被用做為永久結構牆 需要『幾近完美』的品質

『小』工地

另一個稍大的『小』工地

緊貼著鄰房的牆壁做連續壁

連續壁做為永久結構牆，品質？

連續壁做為永久結構牆，品質？

水密性良好的連續壁

油壓式抓斗，MHL

油壓式抓斗，MHL

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Ground conditions encountered:我遇見過的地質狀況：

All kinds of everything ( 各式各樣 ) Non-uniform ( 不均勻 ) Non-homogeneous ( 不均質 ) high ground water table ( 高水位 )

中等堅硬黏土 (Medium stiff clay)

典型的軟弱黏土 (Typical soft clay)

請問這是『土』嗎？答： Very soft clay

很硬很硬的土，卵礫石。還做連續壁？！

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Excavation failures:失敗的開挖：

Not uncommon in the past Rarely occur lately

Excavation Failure ，首部曲 (1988)

Cave-in of adjacent ground ，二部曲， 2-B 的惡夢 (1990)

Collapse of an excavation ，三部曲，力霸百老匯的終結 (1993)

Rigid body rotation ，之後 接二連三‧‧‧

Front view of the tilted building ，甚至 司空見慣‧‧‧

They don’t even blink…

Flooded excavation ，『氾濫成災』的深開挖

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About adjacent buildings:鄰房的問題：

The good, the bad, and the ugly

( 好壞都有 )

Underpinning required in most cases

( 大部份都需要『托底』 )

The “bad” adjacent building ，『壞』的鄰房

The “ugly” adjacent building ，『醜』的鄰房

The “good” adjacent building『好樣』的鄰房

The “average” adjacent building一般受損的鄰房

Underpinning of a monument古蹟的托底

Protection of an adjacent building ，鄰房保護？．．．

Protection of an adjacent building ，鄰房保護？．．．

A classical case of underpinning有夠『傳統』的托底支撐

Real-timeAutomatedWarningSystem即時自動警報系統

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Soil improvement:地盤改良： An alternative to underpinning 托底的替代工法 Jet grouting or soil mixing 高壓噴射 或 低壓攪拌 Reduce wall displacement as well as gro

und movement 可同時減少擋土壁位移及地盤移動

Typical soil improvement layout典型的地盤改良平面配置

Soil mixing (SMW)土壤攪拌工法

Jet grouting高壓噴射工法

JSP, JSG, JMM, CJG, SJM, X-JET…..

Ground before improvement 改良前的地盤

Ground after improvement改良後的地盤

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New developments:新發展：

Cross/buttress wall is used a lot in the past decade.

『地中壁』及『扶壁』在過去 10 年內大量被採用

Soil improvement is on the way out. 地盤改良工法逐漸被取代

Definition定義

Cross wall地中壁

Buttress wall外扶壁

Buttress wall內扶壁

Main diaphragm wall連續壁

Typical use of buttress walls典型的扶壁

Buttress wall in nature歐章煜博士與大自然的『扶壁』

Construction of buttress wall ，扶壁的施工

Cross wall at foundation level筏基版下的地中壁

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Cross/buttress walls as retaining system:地中壁及扶壁做為擋土設施

Provide additional lateral supports 提供側向支撐作用 Reduce displacement of wall 減少擋土壁位移 Reduce ground movement 減少地盤移動

35F/B7 High rise

Layout of cross/buttress walls地中壁及扶壁的配置

SI-4

SI-9

SI-2

SI-7

Site dimension:130m×63m

Excavation profile地下室開挖剖面

Diaphragm wall displacement連續壁位移曲線

0

10

20

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0 4 8 12 16 20

Displacement, cm

Dep

th, m

East West South North

With buttress No buttress

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0 4 8 12 16 20

Displacement, cm

Dep

th, m

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0 4 8 12 16 20

Displacement, cm

Dep

th, m

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0 4 8 12 16 20

Displacement, cm

Dep

th, m

Field measurement

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Cross walls as foundation system:地中壁用做為基礎系統

Provide additional vertical supports 提供額外的垂直支承力 Behave as piles or drilled shafts 具有基樁或基坑的作用 Gaining popularity in Taiwan 在台灣獲得普遍的運用

14F/B4 building

Foundation plan

:80cm (GL-0.8M~GL-34M)連續壁

:圖例

:80cm (GL-16M~GL-34M)地中壁

N

Perimeter wall

Cross wall地中壁

Finite element mesh土層與基礎之有限元素分析

Possible settlement profile基礎沉陷曲線圖

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Distance(m)

Fou

ndat

ion

Set

tlem

ent(

cm)

With cross walls

Without cross walls

家居建設德行西路大樓新建工程連續壁單元分割平面圖 cm

Cross wall + buttress walls

Extensive use of cross walls大規模的使用地中壁

Cross walls + buttress walls

Cross wall + buttress walls

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A special case

Another special case

Nearby buildings

Platform impossible ，不可能的施工構台

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Conclusions: Extensive use of cross walls and buttr

ess walls in Taiwan 何以在台灣會大量使用地中壁及扶壁？

Control of lateral displacement 控制擋土壁側向位移 Control of foundation settlement 控制基礎沉陷 Replace soil improvement 取代地盤改良 Replace piles or drilled shafts 取代基樁或基坑

Don’t forget to say your prayer…..萬事齊備後，別忘了您的誠心祈福，祝大家平安順利！