¶ 建築物基礎構造設計規範|90年版・歷史版本|第九章 地層改良
發布機關:內政部
文件性質:建築物基礎構造設計規範及解說
版本:90年10月2日台內營字第9085629號函訂定;本頁為歷史版本,不是現行112年版。
官方來源:內政部主管法規共用系統 | 國土管理署發布頁
查核日期:2026年8月28日。
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第 九 章 地 層 改 良 9.1 通則 1. 基 地 地 層 得 視 需 要 以 適 當 之 人 為 方 法 進 行 改 良 , 使 基 地 地 層 之 整 體 工 程 性 質 符 合 構 造 物 之 設 計 與 施 工 之 需 求,並 維 護 基 地 鄰 近 構 造 物 及 設 施 之 安 全 。 2. 地 層 改 良 得 利 用 置 換 、 夯 實 、 振 動 、 壓 密 、 脫 水 、 固 化 、 加 勁 或 溫 度 增 減 等 物 理 或 化 學 原 理 進 行 之,以 增 加 地 層 之 承 載 及 抗 剪 強 度 、 減 少 壓 縮 性、改 變 透 水 性、增 加 地 層 穩 定 性 及 改 善 地 層 動 態 性 質 等。 3. 基 本 上 地 層 改 良 屬 地 層 之 補 強 或 改 善 措 施 , 地 層 改 良 後 之 基 礎 設 計 , 仍 應 依 本 設 計 規 範 其 他 各 章 節 之 規 定 進 行 。 【 解 說 】 1. 近 年 來 , 由 於 都 市 及 工 業 之 快 速 發 展 , 所 需 土 地 大 量 增 加 , 在 工 程 建 設 時 , 所 選 基 地 有 時 難 免 會 遭 遇 到 地 質 條 件 困 難 、 甚 或 惡 劣 , 以 及 不 適 用 之 土 層 等 , 為 解 決 問 題 , 在 有 些 情 況 下 , 地 層 改 良 可 能 為 一 必 要 或 最 佳 之 選 擇 , 以 改 善 基 礎 土 壤 或 岩 石 之 工 程 性 質 , 使 符 合 工 程 設 計 之 需 求 。 有 些 時 候 , 地 層 改 良 之 施 作 亦 以 維 護 鄰 近 構 造 物 及 設 施 之 安 全 為 目 的 。 2. 可 用 於 地 層 改 良 之 方 法 很 多 , 其 原 理 不 外 乎 本 條 第 2 款 所 列 各 項 , 以 達 到 改 善 地 層 工 程 性 質 之 目 的 。 一 般 而 言 , 地 層 改 良 方 法 之 功 能 大 致 可 分 為 下 列 各 項 : (1)增 加 支 承 力 (2)降 少 變 形 量 (3)減 小 側 向 土 壓 力 (4)防 止 液 化 (5)增 加 止 水 效 果 或 排 水 效 果 9-1
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(6)防 止 坡 地 之 崩 滑 (7)防 止 土 層 沖 刷 、 流 失 (8)環 境 保 護 (9)處 理 廢 棄 物 每 一 種 地 層 改 良 工 法 均 有 其 主 要 功 能 及 適 用 範 圍 , 鮮 少 能 同 時 具 有 上 列 各 項 功 能 的 , 在 選 擇 改 良 工 法 時 , 應 視 地 層 條 件 及 改 良 目 標 , 選 取 最 適 用 之 方 法 。 9.2 地層改良之方法 選 擇 地 層 改 良 方 法 時 , 除 應 考 慮 構 造 物 之 重 要 性 、 地 層 條 件 、 改 良 目 標 、 改 良 範 圍 、 施 工 可 行 性 、 工 期 、 材 料 之 性 質 及 經 濟 因 素 外 、 尚 應 仔 細 詳 估 該 類 改 良 方 法 之 有 效 性 、 相 關 之 工 程 經 驗 、 周 圍 環 境 之 限 制 、 及 對 周 圍 環 境 與 地 下 水 污 染 之 影 響 等 。 改 良 地 層 方 法 可 參 考 下 列 各 類 別 選 用 之 : (1)劣 土 置 換 法 (2)加 密 法 (3)排 水 固 結 法 (4)地 層 固 化 法 (5)溫 度 處 理 法 (6)加 勁 法 (7)其 他 工 法 【 解 說 】 地 層 改 良 工 法 之 分 類 方 法 很 多 , 目 前 並 無 一 致 之 準 則 可 遵 循 , 條 文 中 所 列 各 改 良 工 法 係 依 改 良 工 法 之 特 性 而 分 類 , 為 一 般 較 常 使 用 之 分 類 法 , 各 工 法 之 特 性 及 適 用 情 況 分 述 於 下 列 各 節 中 。 9-2
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9.2.1 劣土置換法 本 方 法 乃 將 表 層 劣 土 清 除 , 然 後 以 良 土 置 換 、 分 層 夯 實 。 本 方 法 較 適 用 於 淺 層 及 地 下 水 位 以 上 之 地 層 。 【 解 說 】 在 施 工 條 件 及 經 濟 因 素 可 行 之 情 況 下 , 置 換 法 為 最 直 接 有 效 之 改 良 方 法 , 將 不 適 用 之 土 層 或 岩 屑 移 除 , 改 用 良 土 或 填 充 劑 回 填 , 以 符 合 工 程 設 計 之 需 求 。 惟 此 種 方 法 通 常 受 限 於 置 換 土 之 數 量 及 施 工 條 件 , 局 部 有 限 的 置 換 方 屬 經 濟 可 行 , 若 欲 置 換 深 層 土 壤 或 地 下 水 位 以 下 之 土 層 , 其 施 工 條 件 都 是 相 當 困 難 的 。 9.2.2 加密法 加 密 法 之 原 理 為 利 用 機 械 振 動 、 夯 實 或 其 他 外 力 使 基 地 土 層 密 度 增 加 、 孔 隙 比 減 少 , 以 達 到 強 化 之 目 的 。 本 方 法 較 適 用 於 非 粘 性 土 層 或 回 填 土 。 常 用 之 工 法 有 下 列 幾 種 : (1)表 層 夯 實 - 以 人 工 或 夯 壓 機 械 夯 實 。 (2)動 力 夯 實 - 利 用 吊 高 重 錘 自 由 落 下,反 復 多 次 夯 擊 地 面 使 地 層 壓 實 。 (3)擠 壓 砂 樁 - 以 鋼 管 採 擠 壓 方 式 將 填 砂 貫 入 地 層 成 砂 樁,地 層 因 受 擠 壓 而 密 化 之 工 法 。 (4) 振 沖 壓 實 - 以 振 動 機 具 配 合 沖 水 力 量 貫 入 地 層 而 密 化 之 工 法 , 貫 入 孔 內 可 回 填 砂 土 或 卵 礫 石 塊 。 【 解 說 】 加 密 法 主 要 是 指 以 機 械 外 力 施 加 於 欲 改 良 之 土 壤 之 上 , 使 其 密 化 , 在 工 程 應 用 上 , 此 法 是 最 常 使 用 之 地 層 改 良 工 法 , 早 期 以 表 層 未 飽 和 土 壤 之 夯 實 為 主 , 近 年 來 , 因 施 工 機 具 之 進 步 , 已 可 應 用 於 對 較 9-3
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深 層 土 壤 之 夯 實 , 如 動 力 夯 實 、 擠 壓 砂 樁 及 振 沖 壓 實 等 。 此 法 不 僅 可 應 用 於 自 然 地 層,對 於 水 力 回 填 之 新 生 地,使 用 此 法 者 已 是 相 當 普 遍 , 如 雲 林 麥 寮 工 業 區 , 已 普 遍 應 用 動 力 夯 實 法 , 使 新 生 地 土 層 密 化 , 供 工 業 區 設 廠 使 用 。 使 用 加 密 法 須 考 慮 土 壤 顆 粒 性 質 、 施 工 機 具 能 量 、 改 良 深 度 、 施 工 程 序 及 控 制 等 , 改 良 後 之 土 層 須 以 鑽 探 取 樣 或 現 地 試 驗 檢 核 改 良 之 成 效 。 9.2.3 排水固結法 本 方 法 乃 利 用 預 加 壓 力 及 自 然 或 人 工 排 水 系 統 使 軟 弱 粘 土 之 孔 隙 水 排 出 , 達 到 快 速 沉 陷 及 增 加 強 度 之 效 果 。 本 方 法 較 適 用 於 含 水 量 高 及 滲 透 性 低 之 粘 土 地 層 。 人 工 排 水 系 統 包 括 橫 向 及 直 向 排 水 系 統 之 設 置 , 其 中 直 向 排 水 物 , 例 如 砂 樁 、 砂 井 、 袋 裝 排 水 物 、 排 水 帶 等 係 在 天 然 地 層 中 設 置 , 用 以 縮 減 土 層 排 水 路 徑 , 加 速 排 水 效 果 。 一 般 用 於 預 加 壓 力 之 方 法 有 : (1)堆 土 預 壓 法 (2)真 空 預 壓 法 (3)降 低 地 下 水 法 (4)以 上 方 法 之 複 合 方 法 此 外 , 借 助 電 滲 作 用 , 降 低 粘 土 含 水 量 之 電 滲 法 , 亦 為 排 水 固 結 方 法 之 一 。 【 解 說 】 1. 第( 1)項 所 稱 之 堆 土 預 壓 法 係 在 構 造 物 建 造 之 前,先 行 以 堆 填 土 石 料 將 基 地 加 載 預 壓,經 固 結 作 用 完 成 部 份 沉 陷 量,及 增 加 地 層 載 力 , 然 後 卸 除 堆 填 料 施 築 構 造 物 。 加 載 預 壓 之 苛 重 應 視 地 層 沉 陷 量 、 固 9-4
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結 時 間 及 基 土 承 載 能 力 而 定 。 2. 第( 2)項 所 稱 之 真 空 預 壓 法 係 在 基 地 上 舖 設 砂 墊 並 蓋 一 層 不 透 氣 薄 膜 , 薄 膜 四 周 深 埋 於 土 內 , 然 後 以 真 空 泵 浦 將 砂 墊 內 空 氣 抽 出 , 造 成 膜 內 真 空 , 基 地 因 大 氣 壓 力 作 用 而 產 生 預 壓 。 真 空 預 壓 荷 載 一 般 2 可 達 7~8 tf/m (約 為 70~80% 之 大 氣 壓 力 )。 3. 第( 3)項 所 稱 之 降 低 地 下 水 法 係 以 抽 水 泵 浦 將 基 地 內 之 地 下 水 位 降 低,使 地 層 有 效 應 力 增 大,提 早 完 成 固 結 沉 陷,提 高 地 層 之 支 承 力 。 4. 本 節 所 稱 之 電 滲 法 係 在 粘 土 基 地 中 , 插 入 金 屬 電 極 並 通 之 直 流 電 。 陽 極 離 子 連 同 水 分 子 受 電 場 作 用 從 陽 極 流 向 陰 極 , 以 點 井 方 法 排 除 水 份 , 則 陽 極 處 之 含 水 量 降 低 , 強 度 及 沉 陷 量 均 增 大 , 可 提 高 基 地 土 層 之 承 載 能 力 。 9.2.4 地層固化法 本 方 法 係 利 用 添 加 物 改 良 土 壤 之 物 理 及 化 學 性 質 。 常 用 添 加 物 有 水 泥 、 石 灰 、 水 玻 璃 等 無 害 化 學 物 。 添 加 方 法 可 利 用 攪 拌 、 灌 漿 、 或 滲 入 等 方 法 進 行 。 一 般 常 用 施 工 法 有 : (1)表 層 加 固 法 - 於 地 層 表 面 加 入 固 化 劑 , 經 混 合 、 夯 壓 、 固 化 後 形 成 較 堅 實 表 層,以 增 加 基 礎 承 載 力。此 法 主 要 適 用 於 軟 弱 粘 土 、 砂 土 及 回 填 土 。 (2)深 層 攪 拌 法 - 利 用 深 層 攪 拌 機 械 將 固 化 劑 與 土 層 混 合 、 固 化 成 堅 硬 柱 體,與 原 地 層 共 成 複 合 地 基 作 用。此 法 主 要 適 用 於 軟 弱 粘 土 。 (3)高 壓 噴 射 法 - 利 用 高 壓 力 噴 射 作 用 將 液 態 固 化 劑 與 土 層 相 混 合,固 化 成 堅 硬 柱 體,與 原 地 層 共 成 複 合 地 基 作 用。此 法 主 要 適 用 於 砂 性 土 壤 。 9-5
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(4)灌 漿 法 - 利 用 壓 力 將 液 態 固 化 物 灌 注 入 土 層 之 孔 隙 或 裂 縫 , 以 改 善 地 層 之 物 理 及 力 學 性 質。此 法 主 要 適 用 於 砂 性 土、卵 礫 石 及 岩 層 。 【 解 說 】 1. 表 層 加 固 法 通 常 用 於 淺 層 土 層 之 改 良 , 以 施 工 機 具 將 固 化 劑 與 欲 改 良 之 土 壤 混 合 , 有 時 配 合 夯 實 作 用 使 其 密 合 , 再 經 固 化 作 用 使 成 堅 硬 土 體 , 以 達 改 良 之 目 的 。 此 法 常 用 於 地 表 污 泥 、 腐 植 土 或 廢 棄 雜 物 之 處 理 , 能 否 執 行 夯 實 作 業 須 視 欲 改 良 土 壤 之 含 水 量 而 定 。 2. 深 層 攪 拌 法 係 利 用 附 有 有 攪 拌 翼 之 複 式 中 空 鑽 桿 , 配 合 水 壓 沖 洗 鑽 至 設 計 深 度 後 , 提 昇 鑽 桿 , 同 時 以 適 當 壓 力 噴 出 硬 化 劑 , 並 以 攪 拌 翼 將 土 壤 與 硬 化 劑 充 分 混 合 形 成 固 結 體 。 3. 高 壓 噴 射 法 係 利 用 裝 有 朝 下 噴 嘴 之 噴 射 管 , 鑽 挖 至 設 計 深 度 後 提 昇 噴 射 管 , 改 用 水 平 噴 嘴 , 以 高 壓 噴 出 硬 化 劑 , 經 高 壓 水 流 、 氣 壓 噴 流 之 衝 擊 與 切 削 作 用 , 使 硬 化 劑 與 周 圍 土 壤 充 分 混 合 成 固 結 體 。 此 外 , 在 使 用 高 壓 噴 設 工 法 時 也 有 將 大 量 的 改 良 對 象 土 排 出 , 而 以 水 泥 漿 填 充 之 半 置 換 式 高 壓 噴 射 法 , 通 常 在 要 求 較 高 強 度 之 改 良 體 時 採 用 之 。 4. 灌 漿 工 法 最 常 使 用 於 空 隙 填 充 、 基 礎 加 固 與 鄰 房 保 護 等 , 灌 注 管 之 設 置 可 應 用 鑽 孔 、 插 入 或 噴 射 法 , 灌 漿 壓 力 一 般 可 分 為 低 壓 灌 漿 及 高 壓 灌 漿 , 須 視 灌 漿 目 的 而 定 。 為 達 充 分 灌 漿 之 目 的 , 通 常 灌 漿 作 業 須 分 階 段 灌 注 , 使 形 成 圍 束 作 用 , 以 免 漿 液 四 處 漫 流 。 9.2.5 溫度處理法 本 方 法 係 利 用 人 工 方 法 改 變 土 層 之 溫 度 以 改 善 其 性 質 。 可 採 用 之 工 法 有 : 9-6
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(1) 冰 凍 法 - 利 用 通 過 冷 媒 使 土 層 孔 隙 水 溫 度 降 至 冰 點 下 而 凍 結 , 減 低 土 層 之 透 水 性 , 並 提 高 其 強 度 。 此 法 適 用 於 飽 和 砂 土 及 軟 弱 粘 土 。 (2)加 熱 法 - 於 鑽 孔 中 加 熱 , 使 土 層 含 水 量 及 壓 縮 性 減 少 , 提 高 其 強 度 。 【 解 說 】 本 節 所 述 之 溫 度 處 理 法 中,以 冰 凍 法 較 常 見,須 於 欲 改 良 土 體 中 預 先 設 置 循 環 冷 凍 管 , 以 大 型 之 冷 凍 設 備 將 冷 媒 注 入 冷 凍 管 中 , 使 鄰 近 土 壤 凍 結 而 達 改 良 目 的 。 此 法 適 用 於 任 何 含 有 充 分 水 份 之 土 層 , 改 良 功 能 亦 很 廣 泛 , 惟 此 法 非 常 昂 貴 , 將 地 盤 長 期 維 持 在 低 溫 須 要 很 高 之 成 本 , 通 常 僅 適 用 於 為 施 工 需 要 而 採 取 之 臨 時 性 局 部 地 層 改 良 工 法 , 於 台 北 捷 運 工 地 曾 使 用 冰 凍 法 處 理 地 下 水 之 問 題 。 9.2.6 加勁法 本 方 法 係 於 土 層 中 埋 設 加 勁 材 以 達 到 提 高 土 層 總 體 強 度 、 增 加 穩 定 度 及 減 少 沉 陷 量 之 處 理 方 法 。 加 勁 法 一 般 有 下 列 數 種 : (1)地 錨 (2)岩 栓 (3)土 釘 (4)微 型 樁 (5)加 勁 土 (6)地 工 合 成 物 (7)短 樁 【 解 說 】 1. 第( 1)項 所 稱 之 地 錨 係 土 錨 與 岩 錨 之 統 稱,為 可 將 拉 力 傳 遞 至 特 定 地 層 之 裝 置 , 包 含 錨 頭 、 自 由 段 及 錨 碇 三 部 份 構 造 。 按 其 錨 碇 段 所 9-7
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在 地 層 類 別 可 細 分 為 錨 碇 於 土 層 中 之 土 錨 及 錨 碇 於 岩 層 中 岩 錨 。 2. 又 按 使 用 於 施 工 期 間 之 構 造 物 上 , 以 提 供 短 期 穩 定 功 用 之 地 錨 稱 為 臨 時 性 地 錨 。 設 置 於 永 久 構 造 物 上 , 以 提 供 長 期 穩 定 性 與 機 能 性 之 地 錨 , 稱 為 永 久 性 地 錨 。 3. 本 節 第( 3)項 所 稱 之 土 釘 係 在 邊 坡 土 體 表 面 裝 設 水 平 向 或 具 角 度 之 長 金 屬 桿 件 ( 釘 體 ) , 藉 其 抗 拉 力 、 抗 剪 力 及 抗 彎 矩 能 力 增 加 土 體 穩 定 度 。 土 釘 裝 設 可 以 鑽 孔 灌 漿 或 打 設 貫 入 方 式 進 行 。 土 釘 完 成 後 通 常 加 預 力 或 施 加 少 量 預 力 , 以 被 動 方 式 加 固 土 體 , 有 異 於 地 錨 之 預 加 全 部 拉 力 。 4. 本 節 第 ( 4) 項 所 稱 之 微 型 樁 係 泛 指 樁 徑 10 公 分 至 30 公 分 之 樁 , 其 抗 張 鋼 材 可 分 為 水 泥 漿 、 水 泥 砂 漿 及 混 凝 土 漿 等 。 微 型 樁 之 施 工 方 法 可 有 鑽 掘 灌 漿 式 、 打 擊 式 或 油 壓 貫 入 式 , 當 微 型 樁 以 不 同 角 度 相 配 合 , 類 似 植 物 之 根 系 時 , 亦 稱 為 「 根 樁 」 。 5. 本 節 第( 5)項 所 稱 之 加 勁 土 係 在 回 填 材 料 中,分 層 加 入 條 狀 加 勁 片, 並 外 繫 面 版 之 柔 性 重 力 式 擋 土 牆 。 回 填 材 料 採 用 砂 質 土 壤 , 加 勁 片 為 鍍 鋅 鋼 片 或 格 網 , 面 板 採 用 鋁 金 屬 鈑 、 混 凝 土 版 或 格 網 等 。 擋 土 牆 面 可 用 垂 直 、 梯 階 或 斜 坡 式 砌 築 。 6. 本 節 第( 6)項 所 稱 之 地 工 合 成 物 係 指 利 用 地 工 聚 合 物 或 地 工 織 物 之 高 強 度 韌 性 等 力 學 性 能 結 合 回 填 土 構 築 成 複 合 土 工 結 構 物 增 大 土 體 之 強 度 。 7. 本 節 第( 7)項 所 稱 之 短 樁,係 指 當 地 面 淺 層 軟 弱 土 層 之 支 承 力 不 足 或 沉 陷 量 過 大 時 , 以 短 樁 群 貫 入 軟 弱 土 層 將 構 造 物 載 重 傳 至 較 深 層 中 , 利 用 短 樁 群 與 及 基 礎 下 方 土 層 結 合 成 複 合 土 , 以 提 高 其 承 載 能 力,因 而 短 樁 群 設 計 時 所 採 用 之 安 全 係 數 僅 略 高 於 1,有 別 於 一 般 慣 用 之 承 載 樁 之 設 計 。 9.2.7 其他工法 9-8
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其 他 工 法 若 經 評 估 或 模 擬 施 工 等 步 驟 , 確 認 其 可 達 成 地 層 改 良 之 目 的 , 且 無 污 染 或 其 他 不 良 影 響 者 , 亦 可 採 用 。 9.3 地層改良方法之評估與選擇 地 層 改 良 方 法 之 評 估 與 選 擇 可 考 量 下 列 因 素 進 行 : (1)建 築 物 基 礎 分 析 結 果 (2)天 然 地 層 條 件 (3)改 良 方 法 原 理 (4)應 用 經 驗 (5)施 工 機 具 與 材 料 (6)可 行 性 分 析 (7)環 保 要 求 【 解 說 】 選 擇 地 層 改 良 工 法 時 應 考 慮 之 因 素 很 多 , 包 括 本 條 中 所 列 各 項 , 一 般 而 言 , 應 針 對 各 方 法 之 適 用 性 、 可 行 性 及 需 要 性 仔 細 詳 估 , 以 達 經 濟 有 效 之 目 的 。 9.4 地層改良前之補充調查 當 一 般 基 地 調 查 資 料 不 足 , 或 不 符 地 層 改 良 規 劃 及 設 計 需 求 時 , 應 針 對 地 層 改 良 目 的 、 改 良 方 法 進 行 特 定 目 的 之 補 充 調 查 。 【 解 說 】 土 壤 性 質 為 地 層 改 良 工 法 成 效 之 最 重 要 影 響 因 素 之 一 , 尤 其 是 利 用 水 泥 或 化 學 添 加 物 之 地 層 固 化 工 法 , 改 良 體 成 型 之 尺 寸 及 強 度 等 性 9-9
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質 , 均 與 土 壤 種 類 、 粒 徑 分 佈 、 以 及 地 下 水 之 化 學 成 分 與 酸 鹼 值 (PH 值 )具 有 非 常 密 切 之 關 係,故 應 於 施 工 前 確 實 補 充 蒐 集 有 關 資 料,據 以 決 定 施 工 機 具 , 施 工 能 量 及 壓 力 , 以 及 添 加 物 之 成 份 、 配 比 及 使 用 量 等 , 以 免 盲 目 嘗 試 , 不 僅 徒 勞 無 功 , 有 時 反 而 擾 動 或 破 壞 原 有 地 層 之 性 質 , 造 成 反 效 果 。 9.5 設計原則 地 層 改 良 之 設 計 應 依 下 列 原 則 進 行 : (1)選 擇 改 良 方 法 或 材 料 時,應 考 慮 改 良 效 果 之 時 效 性 及 材 料 之 耐 久 性 。 (2)應 就 地 層 改 良 之 力 學 機 制,研 判 可 能 發 生 之 破 壞 模 式、或 壓 縮 行 為 , 並 參 考 類 似 案 例 設 計 之 。 (3)若 某 一 地 層 改 良 技 術 理 論 未 臻 成 熟,除 非 已 具 有 相 當 豐 富 之 類 似 工 程 經 驗,否 則 應 以 現 場 測 試 或 室 內 模 型 試 驗,證 實 該 改 良 方 法 及 設 計 理 念 之 可 靠 性 。 (4)改 良 後 地 層 之 設 計 參 數,應 考 慮 改 良 效 果 之 不 均 勻 性,作 適 當 且 保 守 之 選 擇 。 (5)應 考 慮 改 良 區 外 之 鄰 近 地 層 可 能 受 改 良 施 工 影 響 而 產 生 地 層 壓 縮、沉 陷、隆 起、側 向 移 動、振 動 或 強 度 減 低 等 現 象,並 對 鄰 近 地 區 之 構 造 物 , 採 行 適 當 之 防 護 措 施 。 (6)應 考 慮 因 地 層 改 良 可 能 對 環 境 所 造 成 之 污 染 。 【 解 說 】 地 層 改 良 之 目 標 係 改 善 原 有 基 礎 地 層 之 工 程 性 質 , 其 設 計 本 來 就 是 針 對 特 定 工 程 與 特 定 目 標 之 作 業 , 其 實 並 無 一 定 之 準 則 或 標 準 可 言 , 本 節 所 列 設 計 原 則 係 指 一 般 性 之 原 則 , 為 所 有 地 層 改 良 設 計 所 應 考 量 之 重 點 , 所 列 項 目 包 括 : (1) 地 層 改 良 施 工 之 目 的 若 為 緊 急 應 變 之 保 護 措 施,則 應 選 用 能 迅 速 發 9-10
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揮 強 度、抑 制 變 形 或 阻 水 效 果 之 改 良 工 法;若 改 良 之 目 的 是 為 永 久 性 構 造 物 之 基 礎 或 沉 陷 之 控 制 時 , 則 應 考 慮 所 用 改 良 材 料 之 耐 久 性 , 譬 如 水 玻 璃 系 列 藥 劑 之 耐 久 性 即 較 差 。 (2) 改 良 後 之 地 層 為 一 複 合 地 層,其 受 力 作 用 之 力 學 機 制 將 與 未 改 良 前 之 機 制 不 一 樣,分 析 時 應 適 度 考 慮 改 良 土 體 與 未 改 良 土 體 之 互 制 作 用 , 以 合 理 之 模 式 進 行 設 計 。 (3) 隨 著 施 工 機 具 之 進 步,地 層 改 良 技 術 之 發 展 可 謂 日 新 月 異,然 而 相 關 設 計 理 論 之 發 展 卻 未 見 完 整,理 論 預 估 與 現 場 觀 測 資 料 往 往 有 相 當 大 之 差 距,因 此 地 層 改 良 之 設 計 仍 須 倚 重 於 經 驗,在 經 驗 不 足 之 情 況 , 應 以 現 場 測 試 或 相 關 試 驗 驗 証 其 可 行 性 。 (4) 由 於 施 工 變 數 及 地 層 複 雜 性 之 影 響,使 得 地 層 改 良 施 工 之 成 效 不 易 掌 握 , 包 括 改 良 範 圍 之 大 小 及 改 良 之 程 度 等 , 均 含 有 相 當 多 之 變 數,因 此 在 設 計 時,必 須 要 考 慮 到 改 良 地 層 之 不 均 勻 性,以 保 守 之 原 則 慎 選 設 計 參 數 。 (5) 地 層 改 良 施 工 之 目 的 為 改 善 改 良 區 內 土 層 之 性 質,但 施 工 時 難 免 會 對 鄰 近 地 區 造 成 影 響,尤 其 是 擠 壓 型 或 振 動 型 之 施 工 方 法,可 能 會 對 鄰 近 地 區 造 成 影 響,應 有 適 當 之 保 護 措 施,以 免 造 成 災 害。此 外, 對 於 周 圍 環 境 污 染 之 防 範 亦 為 設 計 時 必 須 要 考 慮 之 重 要 事 項 。 9.6 模擬施工 1. 模 擬 施 工 係 指 於 工 程 開 始 前 , 就 所 選 擇 之 地 層 改 良 方 法 , 先 行 於 工 程 基 地 內 , 施 以 小 規 模 之 現 場 改 良 試 驗 , 以 確 認 所 選 擇 之 改 良 方 式,包 括 施 工 方 式、順 序 、 改 良 點 配 置 及 間 距 、 改 良 材 料 用 量 、 品 管 措 施 等 之 適 用 性 及 正 確 性。於 下 列 情 況 下,進 行 地 層 改 良 時,應 以 模 擬 施 工 驗 證 其 改 良 方 式 : (1)供 公 眾 使 用 、 或 極 具 重 要 性 建 築 物 之 地 層 改 良 。 9-11
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(2)地 層 層 次 構 造 複 雜 , 各 層 次 地 層 特 性 差 異 極 大 時 。 (3)依 據 工 程 經 驗 , 所 選 擇 之 改 良 方 法 不 易 達 成 均 勻 之 改 良 效 果 者 。 (4)改 良 標 準 超 過 一 般 經 驗 值 時 。 (5)經 改 良 後 之 地 點 , 若 其 成 效 未 能 符 合 設 計 需 求 但 卻 難 以 補 強 者 。 (6)於 工 程 基 地 鄰 近 地 區 之 類 似 地 層 狀 況 中,缺 乏 同 一 改 良 方 法 成 效 之 檢 核 資 料 時 。 2. 以 緊 急 保 護 措 施 為 目 的 之 地 層 改 良 , 或 改 良 過 程 中 須 定 期 監 測 地 層 行 為 變 化 者 , 可 不 受 上 述 限 制 。 【 解 說 】 1. 一 般 而 言 , 地 層 改 良 之 施 工 費 用 相 當 昂 貴 , 而 其 成 效 卻 不 易 掌 握 , 設 計 階 段 之 預 期 成 效 是 否 確 實 可 行 , 在 缺 乏 具 體 理 論 基 礎 或 經 驗 時 , 通 常 有 必 要 以 模 擬 施 工 模 擬 整 箇 作 業 程 序 。 模 擬 施 工 不 僅 可 驗 証 設 計 構 想 是 否 可 行 與 是 否 具 有 預 期 之 成 效 , 同 時 藉 由 模 擬 施 工 之 操 作 , 可 調 整 設 計 參 數 、 配 置 、 添 加 物 用 量 、 以 及 品 管 措 施 等 , 以 使 未 來 大 量 施 作 時 能 具 有 最 大 成 效 。 2. 若 為 緊 急 應 變 之 保 護 措 施 時 , 通 常 無 暇 進 行 模 擬 施 工 。 此 外 , 設 計 若 採 觀 測 法 , 施 工 程 度 完 全 仰 賴 現 場 觀 測 值 決 定 者 , 可 於 實 際 施 作 時 , 邊 作 邊 調 整 , 自 然 無 須 進 行 模 擬 施 工 。 9.7 改良效果之檢核 1. 除 緊 急 保 護 措 施 外 , 地 層 經 改 良 後 , 均 應 針 對 改 良 目 的 , 以 詳 細 、 有 效 之 現 場 或 室 內 檢 驗 方 式 , 檢 核 改 良 後 地 層 之 工 程 性 質 , 以 確 認 施 工 品 質 及 改 良 成 效 。 9-12
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2. 改 良 效 果 之 檢 核 , 基 本 上 屬 具 特 定 目 的 之 基 地 調 查 , 改 良 成 效 若 未 能 符 合 設 計 要 求 時 , 應 予 補 強 改 良 , 或 就 改 良 後 之 現 況 , 選 取 適 當 之 土 壤 參 數 , 修 正 原 基 礎 或 構 造 物 之 設 計 。 其 檢 驗 方 式 , 宜 參 照 下 述 原 則 進 行 : (1)表 層 夯 實 之 檢 核 , 宜 以 平 鈑 載 重 試 驗 或 相 對 夯 實 度 等 檢 驗 方 式 為 之 。 (2)深 層 加 密 或 以 防 止 液 化 為 目 的 之 改 良 , 應 以 現 場 貫 入 試 驗 為 主 , 試 驗 時 間 宜 待 夯 實 一 週 後 進 行 。 (3)以 灌 漿 或 混 合 攪 拌 處 理 方 式 之 改 良 , 宜 以 現 場 試 驗 檢 核 , 必 要 時 , 得 以 現 場 取 樣 進 行 試 驗 , 以 檢 討 其 成 效 。 其 改 良 範 圍 , 得 以 挖 掘 試 坑 或 其 他 適 當 方 法 檢 核 之 。 (4)以 預 壓 或 排 水 固 結 法 之 改 良 , 應 定 期 監 測 土 壤 行 為 之 變 化 , 如 孔 隙 水 壓 與 沉 陷 等 , 並 藉 工 程 學 理 研 判 改 良 之 成 效 。 【 解 說 】 影 響 地 層 改 良 成 效 之 因 素 很 多 , 而 且 相 當 複 雜 , 大 部 份 之 情 況 均 非 純 學 理 能 完 全 推 估 其 成 效 , 因 此 改 良 後 之 地 層 應 以 適 當 之 檢 驗 確 認 其 施 工 品 質 及 改 良 成 效 。 至 於 檢 驗 之 方 式 , 原 則 上 應 針 對 改 良 之 目 標 選 取 適 當 之 試 驗 方 法 , 能 以 直 接 或 間 接 之 方 式 驗 証 其 改 良 成 效 者 均 可 使 用 。 一 般 常 用 之 檢 驗 方 式 , 可 參 照 下 列 原 則 進 行 。 9.8 局部改良之檢核 1. 如 僅 對 基 地 之 地 層 進 行 局 部 改 良 時 , 應 針 對 已 改 良 部 份 及 未 改 良 之 地 層 狀 況,分 別 檢 討 其 支 承 力 及 不 均 勻 沉 陷 等 問 題,以 確 保 構 造 物 之 安 全 。 9-13
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2. 對 臨 時 性 之 地 層 改 良 , 應 檢 核 其 對 構 造 物 永 久 功 能 之 影 響 , 如 不 均 勻 沉 陷 等 效 應 。 【 解 說 】 對 於 建 築 物 之 基 礎 , 若 僅 進 行 局 部 地 區 土 壤 之 改 良 時 , 應 特 別 注 意 改 良 後 整 箇 基 礎 之 行 為 , 局 部 加 強 可 能 引 致 應 力 重 新 分 配 及 不 均 勻 沉 陷 等 問 題 , 而 有 些 現 象 是 在 經 過 一 段 時 間 後 才 會 反 應 出 來 的 , 在 進 行 局 部 改 良 時 均 應 仔 細 評 估 這 些 影 響 因 素 。 9.9 地層改良與環境污染 地 層 改 良 如 以 化 學 方 法 進 行 者 , 為 避 免 對 環 境 造 成 污 染 , 應 於 施 工 中 及 施 工 後 , 監 測 地 層 中 土 壤 及 地 下 水 之 污 染 量 。 【 解 說 】 化 學 灌 漿 材 料 一 般 可 分 為 溶 液 型 、 懸 濁 型 或 半 懸 濁 液 型 , 材 料 選 用 之 基 本 原 則 必 須 為 無 害 之 化 學 物,以 免 污 染 地 下 水,危 害 人 體 健 康 。 然 為 確 保 使 用 該 工 法 時 對 環 境 之 影 響 , 應 於 施 工 期 間 隨 時 監 測 鄰 近 地 區 土 壤 及 地 下 水 之 污 染 量 , 且 於 施 工 後 亦 應 定 期 觀 測 查 核 , 以 確 保 公 共 安 全 。 9-14
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