作者

歐晉德

摘要

近年來，由於台灣地區經濟蓬勃繁榮，尤以台北、高雄兩地都會城市之急速發展，各種大型建築物乃如雨後春筍紛紛建立。由於大都會地區可資利用之建地範圍有限，大型建築物不得不以垂直方式，朝上往下發展，除了超高建築立外，同時鑑於結構上以及停車場之需要，亦向下深部開挖以獲取足夠的使用空間。因此，深基礎開挖乃成為目前大型超高建築工程之關鍵所在。
大家都知道，在大都會地區深基礎開挖工程所涉及的擋土與防水問題相當龐雜，除了工程技術問題外，施工時對相鄰既有結構物之安全性亦相當重要。目前地下連續壁為深基礎地下開挖工程廣被採用的工法之一。地下連續壁自1950年代由意大利正式探用以來，由於挖掘機具之大幅改良、穩定液之研究發展，以及壁體結構設計、施工之長足進步等因素，使地下連續壁之用途更形廣泛，除了可作為臨時擋土作用、結構體地下牆壁外，甚至亦可當基礎使用，以取代沉箱而形成剛性基礎。本省在民國60年代引入BＷ工法及ICOS工法以來，工程技術之發展亦有將近20年的歷史。因此，本期地下連續壁專輯商請國內對此主題具有理論與實務經驗之專家學者，如林耀煌教授、歐晉德博士、簡茂洲、李光雄諸先生等人針對地下連續壁工法之發展、設計模式立探討、設計實例、施工問題，以及連續壁各單元接縫之處理等問題作深入淺出之闡釋與研討。此外，另由李建中博士、姚錫齡、李宏仁先生以及陸德綏先生等人就目前正開發研究中之預鑄連續壁施工問題以及地下連續壁施工中挖掘機具被夾置在槽溝內搶救過程之實例亦有頗為詳細之報導，篇篇精彩，為文多屬工程實務問題以及寶貴經驗，可供大地工程師之參考。為使本專輯更具可讀性與多元性，本期同時亦蒐羅了由邱鴻翼先生與黃鎮臺博士等兩篇有關框格式擋土牆之設計以及坡地工程地質之應用等大作，以收紅花綠葉之效。
本刊自17期至21期由何春蓀教授主稿之專欄技術講座「台灣的地質」已全部刊完，自22期以後之技術講座將延續第1期至16期原由洪如江教授主稿之「工程地質」專欄，但改由謝敬義先生主稿，其內容將對特定之工程地質問題、工程設計、施工中所遭遇之地質問題加以詳細之解說與研討，對於有關工程地質之各種疑難雜症以及其解決之道亦將加以介紹與討論。
本刊下期（22）專輯主題為「大都會之地盤特性」，將於近期內儘快出刊，敬請讀者拭目以待。

作者

張祖璿

摘要

「大地工程」的重要性在國內已有相當的認識。尤其在十大建設中受到了一些教訓之後，幾乎重要的工程都必然會經過地質調查的過程。但是，如果說地質調查已經充份發揮了它功效或者其重要性真的已經深入人心則未必盡然。明顯的例子就是最近我們仍然聽到一些山坡地社區中的別墅在豪雨之後發生傾覆，或者市區中的大樓因地震而產生嚴重的損壞等等。這些例子就可以說明在事先規劃時大地工程方面的調查及設計工作做得不夠完整，對於基礎及地質環境方面的探討仍然不足。
台灣地區都市化的現象極為迅速，工商業及人口不斷向都市遷徙，尤以北、中、南三大都會區為甚，高樓大廈紛紛興起，以適應都市發展之需，大樓的層數愈建愈高，其建築基礎愈益重要，同時台灣地區位於太平洋西側的地震帶，地震頻繁對建築物基礎和結構的安全要求，也更為嚴格，為著保護人民的生命財產及有限的資源，必需要在大地工程方面作更多的投資和更深入完備的研討。
就台灣整體發展而言，有關單位正修訂台灣地區綜合開發計劃，對於台灣地區有限的土地資源，予以整體考慮，作政策性的分配利用，在這計劃中，涉及許多重大的實質發展與建設，例如都市的擴大、新社區的建設、工業區的開發、以及各損公共設施與交通運輸位置的指訂等，這些發展計劃位置的指定，除了要考慮社經關係外，地質因素也是需加考慮的重點，在這方面大地工程就可以提供必要的資料，以供決策的參據。
目前正在進行中的重大工程像第二條高速公路等十四項重要建設，或者是最近有不少人討論的核能發電、專用港埠、高速鐵路等這些重要建設，在區位選擇的規劃階段仍須對地質方面的探討作更多的投資，而不應只注意社會需求和工程經濟方面，否則因事前規劃不妥而造成施工或營運時的災變則是得不償失的。如果因這方面的工作做得不夠嚴謹或慎密則不但造成直接的、有形的災難，更會對於工程師的形象及這個行業的尊嚴造成莫大的損失。
晚近由於環保意識的提升，對許多重要的工程，構成極大的影響，必頑先行辦理環境影響評估，在這方面大地工程師也可以扮演積極的角色以協助工程計劃，解除若干對環境的負面影嚮。雖然目前在重要工程之規劃設計乃至施工管理階段之費用極度偏低，但工程師們絕不能因此而忽略了大地工程這份工作，希望所有的工程師，不論是設計或施工單位的人都能認識大地工程的重要性，不論是從消極的防災的角度或是積極的開發建設的角度都能充份發揮專業的知識，付出更多的心血，對社會提供更多的貢獻。

英文篇名

BRIEF HISTORY OF DIAPHRAGM WALL

作者

林耀煌

摘要

自從1887年木材版樁，1910年鋼版樁之使用以來，擋土工法即廣泛被運用於地下基礎開挖作業上。為了進一步追求擋土壁體之止水性，於1920年德人Augst Wolfholz研究出兩側打置圓管，中間插入鼓形套管，填注混凝土，施加壓縮空氣，抽拔套管，搗實中間混凝土，以為連續壁之施工法以取代鋼版樁並且獲得專利，而後雖尚有許多類似之研究，但均未發展到工程實用階段。然而，第二次世界大戰後，歐洲各國開始進行戰後重建工作，由於鋼鐵工廠之復建緩慢，形成鋼版樁產量不足，混凝土連續壁之構築方法研究再度受到重視。1950年義大利ICOS公司結合專家學者之智慧，研究發展出以衝擊式挖掘方法，利用正循環泥水將開挖土砂排置於地面上，而後填注混凝土構築成排樁式連續壁之施工法，並提出專利申請，使混凝土連續壁之構築研究真正達到工程實用階段。義大利Christian Veder博士將其1953年為止所進行之Volturno止水壁，Po止水壁工程之實施例發表於1953年智利召開之第三屆國際土壤力學與基礎工程會議，倍受各國大地工程人士所注目，促使世界各國對地下連續壁工法之迫切研究與發展。更由於泥水（穩定液）之理論研究，施工機具不斷地研究改良，更使地下連續壁工法之運用有顯著且長足的發展。

英文摘要

This paper presents a brief introduction about the development of diaphragm walls. It also includes the development of construction equipment for varied excavation depths and wall thickness, and the technique of slurry treatment. The research about slurry theory and the development of precast diaphragm walls are also discussed.

英文篇名

DESIGN OF DIAPHRAGM WALL AS RETAINING STRUCTURE FOR DEEP EXCAVATION: MODELS AND GUIDELINES

作者

歐晉德、石強、謝旭昇

摘要

在深開挖工程中以連續壁作為擋土結構時，必須獲知其在施工過程中所受之應力狀態，壁體可能承受之彎矩及剪力，方能完成結構設計。由於連續壁所受應力來自於開挖後壁體兩側之不平衡壓力狀態所產生者，而此不平衡壓力大小受壁體之剛性度及土體側位移之影響，且在施工過程中始終處於變異狀態，因此，在設計之過程中，對於如何正確估計並模擬側壓力之變化，以掌握土體與連續壁結構互制行為下之壁體應力狀態，常為決定設計成果，乃至整個工程成敗之首要因素。鑒於目前之設計理論仍在發展且尚未統一，而國內連續壁之使用正隨著地下工程之普遍和開挖深度之增加，有方興未艾和日漸重要之趨勢，為求我國工程界有進一步之發展，本文乃就現有之設計模式及設計應考慮事項作一整理，以供參考。

英文摘要

A commonly used method is to treat the wall as a beam subjected to loadings induced by excavation. Bending moment and shear stress acting on the diaphragm wall are solved as a structural problem and structural details are designed accordingly. Finite element method is another promising method for diaphragm wall design. Its application provides relevant information for diaphragm wall design, and gives an overall picture of what would happen during excavation. Experience has shown that both methods can produce satisfactory results provided that appropriate parameters are chosen. Other design considerations, such as allowable displacement, watertightness, etc., are also mentioned.

英文篇名

DESIGN EXAMPLE OF DIAPHRAGM WALL FOR DEEP EXCAVATION

作者

簡茂洲

摘要

深開挖擋土連續壁之結構行為屬土壤與結構間之互制行為（Soil-structural Interaction），此二者之間在學理上很難加以定位及分界，在設計上亦難以分析其真正之行為；近年來，由於施工監測工作之發展，獲得許多連續壁行為之資料，回饋分析後，許多國外研究機構因此發展出一些設計模式，並不斷加以修正，已能獲至相當不錯之結果；在國內，就這一方面之發展，最近亦有相當不錯之成績。本文係以台北市某工程為案例，引用M. Miyoshi（1977）所建議之彈塑性分析模式進行分析及設計，並適當加以修改，使其較符合實際之狀況；此外，並進一步討論連續壁之配筋計算，將設計步驟及流程作一完整之整理及介紹，以供讀者參考。

英文摘要

An example is presented in this paper concerning the design of a diaphragm wall which serves as the retaining structure during excavation and as part of the permanent structure of a high-rise building located in Taipei City. The design procedure presented here includes the determination of depth and thickness of wall, description of analysis models and the requirements for reinforcing bar and details of design drawing. The strucutral analysis model is an elasto-plastic model proposed by Miyoshi in 1977, which pressumes that soil behaves in an elasto-plastic manner and can be replaced by equivalent springs. The later modifications that greatly enhanced the capability of Miyoshi's model are delineated in the text.

英文篇名

VERTICAL PANEL JOINT OF THE DIAPHRAGM WALL

作者

李光雄

摘要

連續壁工程由於工法特異，整個施工過程均在肉眼無法直接察覺的穩定液中進行，施工基地不論是閉合或線性開放周邊，均依適合施工條件之長度予以分割成若干片段，每一片段即謂一單元，而以每一單元為既定之施工階段，依循槽溝挖掘（Trench Excavation），鋼筋籠吊放，特密混凝土澆置（Tremie Concreting）等主要步驟施工，周而復始，逐步將所有分割單元完成並相互銜接成為連續性場鑄鋼筋混凝土墻版，受工法之限制，兩相鄰單元無法同時並進，如圖一所示，施工時間有先後之別，先施工單元之端點外側即成為施工接縫（Construction Joint）。連續壁也因設計用途不同，接縫構造形式有異，例如當臨時性擋土墻之設計，則接縫構造以水密性為重，倘係結構外墻承重墻或壁樁等永久性結構體設計，則接縫構造除考慮水密性外，尚需兼顧結構整體性要求，即抵擋外側土壓力水壓力外需能傳遞各種應力，故兼當結構體之要求嚴謹，壁體接合或與地下結構體間相互連接均需具備傳遞結構應力為要件，有關與地下結構體接合之接縫，另篇詳論，本篇所探討之內容僅限於連續壁單元接縫有關之項目。

英文摘要

Vertical construction joints in diaphragm wall panels have undergone major changes with the improvement of excavating techniques. Construction joints were given more attention and various types evolved and were tested in order to produce connections which would offer resistance to shear and bending stresses and provide a watertight joint. When there is any impurity, scraping shovel or special cleaner was used to remove the deposit along the interface of poured panels. The author develops a modified O.L. type joint which provides additional bond strength and cut-off effect. This functions fully watertight and with good structural behavior at panel joint.

英文篇名

A STUDY FOR THE CONSTRUCTION OF PREFABRICATED DIAPHRAGM WALL

作者

李建中、姚錫齡、李宏仁

摘要

一般場鑄連續壁，因其混凝土係在現場溝槽中澆置，易造成品質不良之混凝土。若壁體須作為永久結構物，則必須作壁面修整，費時費事。施工過程中若溝壁發生崩坍則澆置混凝土量又須增多，而不合經濟之原則。基於此等缺失，近年來漸有〝預鑄連續壁施工法〞之研究與拓展。預鑄連續壁因其壁體係在地面上組模製作，使壁體混凝土能有良好之品質，壁面亦較光滑平整。此外，預鑄塊如利用蒸氣養護，廿四小時後即可運送吊放，而可縮短施工之工期，能達到趕工之要求。由前述可知預鑄連續壁具有甚多之優點，甚具開發研究之價值。

英文摘要

For better understanding of the construction methods of prefabricated diaphragm wall, Ret-Ser Engineering Agency（RSEA）has made efforts to study several aspects. Data of“Mixing in place”, “Displacement”and“Self-hardening”methods were studied. The following results were reached: 1. Strength and permeability test results of different proportions were summarized and listed which would be useful ffor selecting proportion in further construction works. 2. The properties of the components of solidifiable slurries were studied. The feasibilities of components were compared and listed. Better quality control would be possible for further construction works. 3. Functions of two widely used types of water stops were compared. The results would be helpful for selecting water stop in further works.

英文篇名

A PROCESSING EXAMPLE OF THE MACHINE WHEN IT IS WEDGED DURING THE EXCAVATION OF SLURRY WALL

作者

陸德綏、周禮良、胡海潮

摘要

國內連續壁已有十餘年之施工經驗，就台北市來說，壕溝挖掘機（Trenching Machines）夾置於挖掘中之壕溝內，無法以平常方法取出的工程實例有甚多件，從早期採用ICOS工法之機械式抓斗（Mechanical Clamshell Bucket），到採用旋轉鑽掘BW工法之沈水式排鑽（Submersible Motor Drill）及MHL工法之油壓式抓斗（Hydraulic Clamshell Bucket）等，各式挖掘機皆有夾置紀錄。在國外，如日本過去亦有類似之經驗，有些挖掘機長埋土中，處理成功的例子亦有不少，惟有關這方面經驗較詳細之資料，在現有文獻中記載不多。本文將描述發生在台北市火車站附近，連續壁施工挖掘機夾置之處理經過，提供工程界參考，並祈由於案例之揭示，間接的提高國內工程界處理事故的應變能力與警惕。

英文摘要

This report describes the effort of taking out the slurry wall machine when it is wedged in the trench at a place below ground level 40m. Very detailed rescue procedures are listed. Reasons of the wedging are discussed and recommendations are given. This report can be considered a good reference and as a warning example in the engineering field.

英文篇名

THE ENGINEERING BEHAVIOUR AND DESIGN CONSIDERATIONS OF“GRID”WALL SYSTEM

作者

邱鴻翼

摘要

框格式擋土牆為由成型之條狀（Strip）材料（如木條、金屬條、混凝土條）或細胞形單元（Cellular Unit）（如預鑄格柵、鋼鈑格框），於工地現場組立，形成許多格狀（Grid）空間，內部填置土、石材料，以構成重力式結構體，抵擋牆背部滑動土楔之推力。於陡峭不穩定之斜坡，若以鉅大之剛性結構以防止土石崩落，對於豐富之地下水位，緩慢之位移，無可避免的仍有其設計上之風險與浪
費，較佳之方案即運用具柔性與維護簡易之構造，因此框格式擋土牆為最廣泛之選擇。其發展雖有數世紀之久，然仍侷限於半經驗方式之引用，直至1980年代方有較具理論基礎之發展，模型試驗、現場量測與設計方法始陸續提出。

英文摘要

The mechanism of the‘gird’wall system which comprises prefabricated units forming a“flexible gravity wall system in resisting lateral earth pressure behaves differently from the traditional gravity wall system. This paper presents both model tests and in-situ instrumentation results which demonstrate the deformation mechanism of the wall. The theoritical formulae are introduced for internal and external stability analysis. These results can be used as guide for preliminary design. The construction specifications are also discussed.

英文篇名

坡地工程地質之應用

作者

黃鎮臺

摘要

都市人口的急遽集中提高了對建地的需求，地勢平緩的平地已被充分開發利用，轉向山坡地開發的趨勢方興未艾，而山坡地因地質組成較平地複雜，所需考慮的因素涵蓋較廣，須確實掌握住基地的特性，才能安全經濟有效的開發。坡地工程乃是將坡地本體依照開發的構想和規劃設計的原則，以挖或填的方式或順應地形、地勢之變化予以塑造，並將道路、擋土措施、排水措施和建築物置於其內之工程。坡地工程尚須適應坡地地質環境或局部改造地質環境，以避免因工程引起的災害或工期延誤、預算增加和維護困難。因此坡地工程地質係將地質學的觀念和知識應用於坡地工程上，使在結構物的配置、造型、道路系統、整地工程、擋土措施和排水工程等措施上，更能充分配合山坡地基地的特性，並能規劃和設計出最佳的工程物，使工程物和地質環境結合為一體。本文首先介紹山坡地開發常見之工程地質問題，再討論山坡地工程地質所注重的事項，最後說明山坡地工程地質在各階段之應用。

英文摘要

The development and construction of slope land is different from those of plain area. The geologic characteristics of the site should be realized to minimize the impact of geological hazards. The geological problems commonly encountered during slope development are briefly discussed in this paper. The application of engineering geology in the different stage of slope development is also presented.