今天跟大家聊聊一些「開挖擋土」的檢核重點。對開挖擋土內容有興趣,或是需要相關簽證報告書的讀友們,歡迎與我聯繫。
開挖擋土壁的種類
擋土壁種類多且各具特徵及適用條件。
依據不同的地質條件、地下室開挖深度、有無鄰房及地下水位高低等等因素,選擇適用的擋土類型及支撐工法。
常見的擋土壁類型有連續壁、鋼板樁、鋼軌樁、型鋼樁、人工擋土柱等等。
開挖擋土工法種類
常見的開挖工法有明挖工法、順打工法、逆打工法
✔明挖工法
此工法係利用土壤的自立性穩定開挖邊坡面,適用於較淺開挖且有足夠寬闊的基地。此工法一般採用機械式開挖,且不需要擋土支撐,能大幅提升開挖效率,並省去內支撐架設及拆除的時間。
✔順打工法
此工法適用於大部分的工程,為目前最常見的開挖工法。
順打工法須先施作擋土措施(如連續壁、鋼板樁等),再逐層分階段向下開挖,並搭設內支撐,直到開挖至設計開挖深度。
一旦開挖至底面後,便即刻構築基礎,並逐層向上構築結構體及拆除支撐,直到施作至地面。此工法須委由專業技師分析並設計各開挖階段的步驟及支撐型式。
✔逆打工法
此工法施作順序與順打工法相反,故稱之為逆打,適用於開挖平面不規則或基地高低不平之工程。
開挖前須先施作逆打鋼柱,再逐層向下開挖,並向下逐層構築結構體。因逆打工法向下開挖及構築結構體的同時,亦可於已完成的樓版面同時向上構築結構體,此法可大幅縮短工期。
由於此工法採自身結構體做為擋土結構,可有效減少擋土側土壤的變形,提高整體安全性。此工法亦須委由專業技師分析並設計各開挖階段的步驟及支撐型式。
開挖擋土壁與支撐設計原則
✅前期準備資料
在進行開挖擋土支撐檢核之前,須先針對基地所在位置之鄰房狀況、建築規劃及土壤條件進行詳細調查。
一般而言,前期規畫時會委託大地顧問,請他們至現地取樣調查,並彙整成專業地質鑽探報告供結構設計顧問參考。
該地質報告內容通常包含鄰房狀況、液化相關檢核、簡化土層參數表,另會依該案的設計開挖深度,進行開挖底面的相關安全性檢核。
✅開挖擋土壁體的強度檢核
擋土壁體須承受壁體外的土、水壓力,以及施工車輛、置料載重或鄰房引致的超載,故須針對擋土壁體的應力以及變位詳加檢核。
提供一個最近剛完成的連續壁分析給大家參考,下方示意圖為連續壁體受側向壓力的分析結果,連續壁的力量需求會依據支撐架設位置而有所不同,所以必須依據實際現況進行壁體分析,並進一步檢核擋土壁體強度及變位。
✅支撐的強度檢核
擋土壁體承受壁體外的各種載重,將會間接透過擋土壁體傳遞給支撐。故須針對支撐的應力及變位進行檢核。
下方的示意表格為開挖過程中連續壁水平支撐的受力表。由下表可看出,連續壁的支撐軸力會隨著不同開挖階段而有所不同。在檢核時,要以現況情形分析支撐受力,並取整個開挖過程中之最大支撐受力進行支撐強度的檢核。
✅開挖底面的安全性
開挖底面的安全性檢核包含擋土壁體貫入深度、塑性隆起、砂湧、上舉等等。一般在大地顧問提供的地質鑽探報告中會有詳細的檢核,但往往在施工時,開挖擋土支撐的規劃可能會因現況調整,故須依據實際工況重新進行相關檢核。
下方提供一個上舉檢核的示範給大家參考,上舉的檢核要依據實際各層的土壤性質、不透水土層位置以及地下水壓大小進行檢核。
✅鄰近建物的安全性
若擋土壁體的變位過大,可能導致鄰房的地層鬆動,進而致使鄰房基礎傾斜及結構的龜裂。為避免這種狀況產生,應依循大地及結構顧問之開挖安全監測的建議,於基地周遭佈設相關的監測系統。
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