Transcript 第一課 - 台北市土木技師公會

第一課：擋土設施及支撐之種
類及其工作原理
第二課：擋土支撐之力學行為
及側向變位量與管理
值之關係
講師：簡茂洲
第一課習題講解
1.試從地質條件(如砂土層、黏土層、卵礫石
層)、工期、開挖深度等觀點，列表比較全
挖工法、支撐開挖工法、地錨開挖工法、
島區工法及逆打工法之優劣。
2.試從地質條件(如砂土層、黏土層、卵礫石
層)、工期、開挖深度、止水性等觀點，列
表比較兵樁、鋼版樁、排樁、連續壁、擋
土柱等工法之優缺點。
(參考講義內容，自行體會瞭解)
第一課習題講解
3.從兵樁及鋼版樁的施工特性來看，試列出其「打
設施工階段」及「開挖階段」工地所可能產生的
施工問題及鄰房損害事件。
答：打設兵樁及鋼版樁會因為『震動』造成地盤下
陷及鄰房牆壁龜裂；開挖階段兵樁會有地下水滲
流，土砂流失造成地盤下陷及鄰房牆壁龜裂；鋼
版樁勁度小，變形大也會造成地盤下陷及鄰房損
壞；二者在拔除時常會連帶土砂一起拔出，再次
造成地盤下陷及鄰房損壞。總共『三次』損壞鄰
房。
第一課習題講解
4.從預壘排樁的施工特性來看，試列出其「施
工階段」及「開挖階段」工地所可能產生
的施工問題及鄰房損害事件。
答：施工階段，使用『緩凝性』水泥砂漿，
固結慢，軟弱土層容易擠壓側移及下陷而
損壞鄰房；垂直度及施工品質難以控制，
往往底部間隙過大，雖有止水灌漿，仍難
免土砂流失造成鄰房損害。
第一課習題講解
5.於地下水位「高」的砂質地盤中施作連續壁
，以您的經驗及觀念來看，可能會遭遇那
些工程問題？
答：導溝內穩定液通常要高於地下水位3.0m
以上，穩定液壓力＞地下水壓力，方足以
維持連續壁挖掘土壁的穩定，否則土壁容
易坍塌，嚴重影響連續壁施工之安全及品
質。解決方法為利用點井，將地下水位適
度降低。
第一課習題講解
6.於地下水位「很低」的砂礫質地盤中施作連
續壁，以您的經驗及觀念來看，可能會遭
遇那些工程問題？
答：地下水位「很低」的砂礫質地盤很容易
使穩定液逸失，砂礫質土壁沒有黏滯性，
垂直挖掘很深也會坍塌造成危險；解決方
法為提高穩定液的濃度，並摻入止逸材料
於穩定液中，降低逸失量，並一直補充穩
定液，至施工完成為止。
第一課習題講解
7.如果您負責施工的工地在台中市區，地質為
非常堅硬的卵礫石層，地下水位約在地面
下5.0公尺，基地面積約1,000m2，設計上要
開挖15.0m，需施作擋土柱18.0m深做為擋
土設施，試以您可能想像的任何觀點及角
度來看，您認為遭遇到那些困難或困惑的
問題？
答：抽水井的深度、數量及打井方法，擋土
柱的工班安排，工安維護及施工成本、工
期等。
第一課習題講解
8.在上課的支撐系統幻燈片中曾經提到工地的
「錯誤示範」做法，請問是指什麼？您認
為可以如何避免之？
答： 「錯誤示範」為在水平推置重物、材料
；應明令禁止承包商及工人犯此錯誤。
擋土支撐之力學行為及側
向變位量與管理值之關係
講師：簡茂洲
擋土支撐之力學行為
擋土壁
靜止土壓力
一般之力學行為：物體受力→
應變 (變形)
開挖之力學行為：破壞平衡→
變形→土壓力
Po
Po
尚未開挖狀態(平衡狀態)
影響範圍
擋土壁變形
沉陷
裂隙
(主動破壞面)
45°-
ψ
2
土壓力降低
土壓力增大
Po
Po
尚未開挖狀態(平衡狀態)
影響範圍
擋土壁變形
沉陷
裂隙
(主動破壞面)
45°-
ψ
2
土壓力降低
土壓力增大
45°
Po
第一次開挖
沉陷增大
支撐
輕微隆起
o
第一次開挖之土壓力變化
Po
45°
Po
第一次開挖
o
Po
第一次開挖之土壓力變化
沉陷增大
支撐
輕微隆起
主動破壞面
推擠
45°-
主動土壓力
土壓力增大
靜止土壓力
ψ
2
45°
Po
第二次開挖
o
P a Po
第二次開挖之土壓力變化
沉陷再增大
支撐
(較明顯隆起)
主動破壞面
主動土壓力
(破壞力)
主動破壞面
推擠
45°-
土壓力增大
靜止土壓力
ψ
2
45°
Po
第二次開挖
o
P a Po
第二次開挖之土壓力變化
沉陷再增大
支撐
(較明顯隆起)
推擠
被動破壞面
(尚未發生)
主動土壓力
(破壞力)
靜止土壓力
主動破壞面
45°-
ψ
2
被動土壓力
(抵抗力)
45°
45°
ψ
2
PP
更深的開挖
滑動
o
Pa Po
※抵抗力＞破壞力時為「安全」
大量下陷
支撐
Po
推擠
45°-
ψ
2
被動土壓力
(抵抗力)
45°
被動破壞面
(尚未發生)
45°
ψ
2
Po
PP
更深的開挖
o
Pa Po
※抵抗力＞破壞力時為「安全」
大量下陷
支撐
滑動
主動土壓力
(破壞力)
破壞性隆起
主動破壞面
被動破壞面
(完全發生)
內擠
被動土壓力
(抵抗力)
PP
危險狀態之開挖
Pa
※抵抗力≦破壞力時為「不安全」
一般的土壓力係數
側向壓力
δ
(小)
δ
(相對大) 被動土壓力
非凝聚性
土壤
凝聚性
土壤
Kp
3-14
1-2
Ko
0.4-0.6
0.4-0.8
靜止土壓力
主動土壓力
Ka 0.33-0.22
0
側移量
內擠量
圖2 主、被動土壓力與擋土壁側移的關係圖
1-0.5
※擋土支撐的受力
1.土壓力
2.水壓力
3.地面超加載重
4.視土壓力
§ 土壤的專有名詞
◎非凝聚性土壤－砂性土層－透水性土壤
◎凝聚性土壤－黏土層及粉土層－低透水性土壤
1. 土壓力
1.1非凝聚性土壤之土壓力
◎非凝聚性土壤，通稱為砂性土層，屬於透水
性良好之土壤
有效靜止土壓力
有效主動土壓力
有效被動土壓力
po '   t h   ho ko

 c
p a '   t h   h k a  c w  2c k a
p p '   t h   h k p
w
 2c k p


．地質條件越好
．有效抗剪角   及凝聚力 c  越大
．主動土壓力越小
．被動土壓力越大
．安全性越高
．反之，危險性則越高
1. 土壓力
1.2凝聚性土壤之土壓力
◎凝聚性土壤，通稱為黏土性質土層，
粉土層也屬於凝聚性土壤
靜止土壓力 p   h   k  
主動土壓力 pa   t h  cw  2Su 
被動土壓力 p p   t h  cw  2Su 
o
t
ho
o
ho
．地質條件越好
．不排水剪力強度 Su 越大
．主動土壓力越小
．被動土壓力越大
．安全性越高
．反之，危險性則越高
※擋土支撐的受力
1.土壓力
2.水壓力
3.地面超加載重
4.視土壓力
圖3 非均質砂土層開挖抽水之地下水滲流及水壓力分佈(摘自王劍虹，1991)
抽
水
止水性
擋土壁
砂層
滲流水壓
砂層
靜定水壓
滲流水壓
靜定水壓
45
a
45
c
b
水壓力 ab=bc
(a)砂層中開挖抽水
圖4 分析常用之簡化地下水壓力分佈圖
止水性
抽
水
水壓力 ab=bc
(a)砂層中開挖抽水
止水性
擋土壁
砂層
抽
水
砂層
45
45
(b)擋土壁體貫入低透水性土層中
圖4 分析常用之簡化地下水壓力分佈圖
(第一層水位)
抽
(b)擋土壁體貫入低透水性土層中
(第一層水位)
砂層
(第二層水位)
黏土層
(γ)
t
實際水壓力
U
砂層
實際水壓力
45
a
抽
水
45
b
H
γt H
U≦
1.2
c
水壓力 ab=bc
(c)有受壓水層之狀況
圖4 分析常用之簡化地下水壓力分佈圖
黏土層
※擋土支撐的受力
1.土壓力
2.水壓力
3.地面超加載重
4.視土壓力
３．地面超加載重
(1)車輛及施工機具：
一般性交通車輛估計1.0tons/m2。
施工機具估計2.0tons/m2。
(2)施工材料堆置：
按實際預定堆置量估計，施工時之堆置量不
宜超過設計預估量之80%。
(3)鄰房：
每層樓(含地下室)以1.0至1.2tons/m2 估計，筏
基以1.5至2.0tons/m2估計，但可扣除地下室取
代之相等體積土重。
超 載 型 式
A.均佈載重
超 載 型 式
D.集中載重
d
qv (t/m2)
L=2d
45
qv(tons)
45
擋土壁體
平 面 圖
q h(t/m2)=qvKo
d
qv(tons)
B.帶狀載重
L
30
d
qv (t/m2)
30
h
60
q h (t/m2)
q h(t/m2) =
h
qvKo
Lh
斷 面 圖
60
qh
E.鄰近建物
B1
q LK
qh(t/m ) = v o
h
2
建築物
q v1 (t/m2)
C.線形載重
d
qv (t/m2)
30
qv2 (t/m2)
45
h
60
qh
B2
q h(t/m2) =
qvKo
h
qh
qv2 = q v1× B1
B2
q h(t/m2) =q v2Ko
圖5 各種情況之地面超加載重計算公式
(改繪自徐振煌，深開挖工程設計)
※擋土支撐的受力
1.土壓力
2.水壓力
3.地面超加載重
4.視土壓力
視土壓力：概估支撐受力專用之土壓力
0.25H
0.25H
H
H
0.5H
H
0.75H
0.25H
0.65K aγH
(a)砂土層
γH-4Su
(b)軟弱至中等堅硬粘土層
圖6 視土壓力分佈圖(Peck, 1969)
0.2γH～0.4γH
(c)堅硬粘土層
咻
傾斜量
糟糕了
水噴出
來了！
水道管
門、窗
沒辦法
關起來
了
地面下陷
房屋傾斜
又有裂縫
中間柱隆起
水平支撐變形
原來的水位
(原地面)
水平支撐變形
工程施工後的水位
開挖面隆起
擋土壁體變形
抽水泵
圖7 開挖工程可能引起之問題
咻
傾斜量
糟糕了
水噴出
來了！
水道管
門、窗
沒辦法
關起來
了
地面下陷
房屋傾斜
又有裂縫
中間柱隆起
水平支撐變形
原來的水位
(原地面)
水平支撐變形
工程施工後的水位
開挖面隆起
擋土壁體變形
抽水泵
圖7 開挖工程可能引起之問題
2.1擋土壁體之變形
擋土支撐之力學行為
擋土壁
一般之力學行為：物體受力→
應變 (變形)
開挖之力學行為：破壞平衡→
變形→土壓力
靜止土壓力
Po
Po
尚未開挖狀態(平衡狀態)
影響範圍
擋土壁變形
沉陷
裂隙
(主動破壞面)
45°-
ψ
2
土壓力降低
土壓力增大
影響範圍
擋土壁變形
沉陷
裂隙
(主動破壞面)
45°-
ψ
2
45°
第一次開挖
土壓力增大
沉陷增大
支撐
輕微隆起
主動破壞面
推擠
45°-
ψ
2
45°
第二次開挖
第二次開挖
沉陷再增大
支撐
主動破壞面
(較明顯隆起)
推擠
被動破壞面
(尚未發生)
45°-
ψ
2
45°
45°
ψ
2
更深的開挖
被動土壓
(抵抗力
PP
大量下陷
支撐
滑動
破壞性隆起
主動破壞面
被動破壞面
(完全發生)
內擠
被動
(抵
P
危險狀態之開挖
控制擋土壁體變形的因素：
(1)地質條件：土質條件越差，擋土壁體之變形越大，
風險越高。
(2)開挖深度：開挖深度越深，擋土壁體之變形越大，
風險越高。
(3)開挖範圍：開挖範圍越大，擋土壁體之變形越大，
風險越高。
(4)擋土壁體剛度：擋土壁體之剛度越大，擋土壁體之
變形越小，風險越小。
(5)支撐型式：支撐密度越高，擋土壁體之變形越小，
風險越小。
支撐勁度越高，擋土壁體之變形越小，風險越小。
支撐施加預壓力，可減少擋土壁體之變形。
(6)開挖未設置支撐之露空時間：
露空時間越長，因基礎土層為塑性體，所以擋土壁體
之位移及土層內擠將與日俱增，風險不斷擴大，所以開
挖後支撐設置於最短時間內完成，實為最重要之任務。
2.2開挖面以下擋土壁體之內擠
變形
逆向變形
大的逆向變形
大的地表沉陷
支撐上浮
頂部上浮
突肚變形
軟弱地盤
底部的移動
貫入深度不足
(a)初開挖時
(b)擋土壁貫入深度尚可時
(c)擋土壁貫入深度不足時
圖9 擋土壁體貫入深度不足所發生之危險狀態
圖10 原文摘錄「建築物基礎構造設計規範」之擋土壁貫入深度檢核公式
2.3開挖面以下土層之隆起
圖11 開挖底面土層隆起所發生之危險狀態
圖12 原文摘錄「建築物基礎構造設計規範」之開挖底面土層隆起檢核公式
2.4 砂質土層之砂湧
圖13 開挖底面土層砂湧所發生之危險狀態
圖14 原文摘錄「建築物基礎構造設計規範」之開挖底面土層砂湧檢核公式
2.5 受壓水層之上舉
圖15 受壓水層上舉所發生之危險狀態
圖16 原文摘錄「建築物基礎構造設計規範」之受壓水層上舉檢核公式
2.6 開挖工程引起之地盤沉陷
(1)工地抽水
(2)擋土壁側移及變形
問題1：開挖抽水的影響範圍有多遠？
R
原水位
抽水井
(多)
H
水位下降線
基地內抽水後水位
透水性擋土壁
(a)透水性擋土壁之開挖抽水
R
圖17 透水性擋土壁與止水性擋土壁開挖抽水影響之差別
原水位
抽水井
(多)
H
2
H
透水性擋土壁
(a)透水性擋土壁之開挖抽水
R
原水位
抽水井
(多)
H
2
H
基地內抽水後水位
止水性擋土壁
地下水滲流
(b)止水性擋土壁之開挖抽水(未貫入不透水層)
圖17 透水性擋土壁與止水性擋土壁開挖抽水影響之差別
原水位
抽水井(少)
水位些微下降
地下水滲流
(b)止水性擋土壁之開挖抽水(未貫入不透水層)
原水位
抽水井(少)
水位些微下降
基地內抽水後水位
止水性擋土壁
不透水層
(c)止水性擋土壁之開挖抽水(貫入不透水層)
圖17 透水性擋土壁與止水性擋土壁開挖抽水影響之差別
抽水影響半徑
(1) Sichardt 公式： R  3000 s k
(2) Weber 實驗式：R  C H k t
(3) Kozeny
公式： R 
n
12t
Qk
n

(m)
(m)
(m)
以上公式 R為抽水影響半徑。
s為井內最大水位降低量(m)。
k為土層滲透係數(m/sec)。
H為井內、外最大水頭差(m)。
t為抽水時間(sec)。
C為隨時間而改變之係數，通常 C 
n為土壤有效孔隙率。
Q為抽水量(m3/sec)。
10。
表1 土壤種類與抽水影響半徑
(改寫自林耀煌，1987，高層建築基礎開挖施工法與設計實例)
土 壤 種 類
滲透係數
抽水影響半徑
區 分
粒 徑 (mm)
k (m/sec)
R (m)
粗 礫
＞10
＞10-2
＞1500
礫
2～10
10-2
500～1500
粗 砂
1～ 2
10-3～10-2
400～500
粗 砂
0.5～1.0
10-3～10-2
200～400
中 砂
0.25～0.50
10-4～10-3
100～200
中 砂
0.10～0.25
10-5～10-4
50～100
細 砂
0.05～0.10
10-6～10-5
10～50
粉土質細砂
0.025～0.05
10-7～10-6
5～10
粉土
10-8～10-7
1～ 5
黏土
＜10-8
＜1
圖18 高雄市靠海邊某工地抽水引起地盤沉陷之等沉陷量曲線圖
問題2：開挖抽水的地盤沉陷量有多大？
如何估算？
地盤沉陷量 H  p'   L  (m)
n
1
 Es  n
其中 p'為因地下水位降低所增加的土壤有效
應力，(t/m2)。
地下水位每降低1.0m，p' 增加1.0 t/m2。
L 為各壓縮土層之厚度，(m)。
Es為各壓縮土層之彈性模數，(t/m2)。
各種不同性質土壤之彈性模數的經
驗值歸納如表2。
表2 不同性質土壤的彈性模數 (改寫自Bowles, J. E., 1988)
土壤類別
(t/m2)
一般性砂土
50(N＋15)
飽和砂土
25(N＋15)
黏土質砂土
32(N＋15)
粉土質砂土
30(N＋6)
緊密或夯壓砂土
1800＋75N
礫石層含砂土
120(N＋6)
60(N＋15) ， N≦15
60(N＋15) ＋200)，N ＞15
正常壓密之靈敏性黏土
(250～500)
正常壓密之低靈敏性黏土
(750～1200)
過壓密黏土層
Es( NC )  (OCR)1 2
註：N為黏土之SPT-N值。
Su為黏土層不排水剪力強度，(t/m2)。
Es(NC)為正常壓密黏土之彈性模數。
OCR為黏土之過壓密比。
問題3：如何避免或減少砂土層開挖
抽水的沉陷？
(1)儘量使用止水性擋土壁。
(2)儘量使擋土壁貫入不透水層。
(3)避免使用強制性降水，宜採用漸進式
或集水坑降水。
(4)儘可能減少開挖深度。
2.低透水性土層(不透水層)的祛水及沉陷
粉土層的滲透係數小於粉土質細砂的
1/10，黏土層的滲透係數小於粉土質細
砂的1/100，粉土層及黏土層皆為低透水
性土層(俗稱不透水層)，在低透水性土
層進行開挖，因抽水井很難將地下水自
土層中分離抽除，只能以集水坑讓地下
水自然由土層中泌流匯集，再利用抽水
泵，標準的集水坑如圖19 。
圖19 標準的開挖抽水集水坑
壓密沉陷
低透水性土層地下水位雖然不會
立即因開挖抽水而下降，但會遲緩的
慢慢下降，地下水壓力跟隨慢慢的降
低，土壤的有效應力慢慢的增大，地
面沉陷量緩緩的增大，這種作用稱為
「壓密沉陷」，地下水位下降及水壓
力消散的示意圖如圖20。
A
(原壓力水頭)
He
B
(最終壓力水頭)
Hw
μo
45°
μ
μf
μ
C
圖20 低透水性土層開挖降水之地下壓力消散示意圖
μf
μo
壓密沉陷會拖延多久？經過許多工
地的監測，新建大樓完工後，壓密沉
陷還在持續發生，以台北盆地的經驗，
三年內完成的壓密度大約可達70%至
80%，剩下的20%至30%何時終結，還
需相當長的時間，數年或十餘年，尚
無具體的答案。
開挖後壓密前的土體有效垂直應力為  v1 '   v1  o (t/m2)
開挖後壓密完成的土體有效垂直應力為  v f '   v1   f (t/m2)
vf '
cr H w
log
最後的總壓密沉陷量為 H f 
1  eo
 v1 '
(m)
其中cr 為壓密之再壓指數，eo 為土壤孔隙率。
2.6.2 擋土壁側移及變形引起之地盤沉陷
擋土支撐之力學行為
擋土壁
一般之力學行為：物體受力→
應變 (變形)
開挖之力學行為：破壞平衡→
變形→土壓力
靜止土壓力
Po
Po
尚未開挖狀態(平衡狀態)
影響範圍
擋土壁變形
沉陷
裂隙
(主動破壞面)
45°-
ψ
2
土壓力降低
土壓力增大
影響範圍
擋土壁變形
沉陷
裂隙
(主動破壞面)
45°-
ψ
2
45°
第一次開挖
土壓
沉陷增大
支撐
輕微隆起
主動破壞面
推擠
45°-
ψ
2
45°
第二次開挖
土
第二次開挖
沉陷再增大
支撐
主動破壞面
(較明顯隆起)
推擠
被動破壞面
(尚未發生)
45°-
ψ
2
45°
45°
ψ
2
更深的開挖
被動土壓
(抵抗力
PP
大量下陷
支撐
滑動
破壞性隆起
主動破壞面
被動破壞面
(完全發生)
內擠
被動土
(抵抗力
PP
危險狀態之開挖
第I區為砂土層及軟弱至堅硬程度之黏土層。
第II區為很軟弱至軟弱程度之黏土層，但開挖面以下黏土層的深度有限。
第III區為很軟弱至軟弱程度之黏土層，但開挖面以下黏土層相當厚。
圖22 開挖區附近沉陷量、開挖深度及影響距離關係圖 (Peck, 1969)
開挖寬
Vw
G.L.
δi
δw

D  H t tan 45  )
2
Ht  H e  H p
He
Vs
開挖底部
假設破壞面

H p  0.5 B tan( 45  ) (  0)
2
4
Vw ≒ Vs
3
ψ
45 2
Hp
H p  B (  0)
D
(a)平滑漸近線型沈陷評估(Capse 法)
 w  3Vw / D
i   w (
X 2
)
D
D=H
圖23 各種估算因擋土壁體側移及變形所造成地表沉陷量的方法
δo
G.L.
δv max
h/2
h
D
(a)平滑漸近線型沈陷評估(Capse 法)
D=H
δo
G.L.
δv max
h/2
h
H
δh max
 v max≒ h max
 o  (0～0.5) v max
45
(b)凹槽漸近線型沈陷評估(Nicholson 法)
t
D
G.L.
δv max
δo=0.5
圖23
各種估算因擋土壁體側移及變形所造成地表沉陷量的方法
δv max
0.3D
45
(b)凹槽漸近線型沈陷評估(Nicholson 法)
t
D
δo=0.5δv max
G.L.
δv max
0.3D
H
δh max
主動破壞面
ψ
45 2
 v max  0.5 h max t  1.0m～1.2m
 0.76 h max t  0.7 m
 0.8 h max t  0.6m
(c)凹槽漸近線型沈陷評估(MAA 法)
圖23 各種估算因擋土壁體側移及變形所造成地表沉陷量的方法
圖24 沉陷量與主要影響區(PIZ)之關係圖 (Ou & Hsieh法)
當d PIZ  1.0時，
 v   0.9 d PIZ  1.0 v max
當d PIZ  2.0時，
 v   0.242 d PIZ  0.342  v max
(Ⅰ)
45
max. 10.0m
D=7.50m
新
建
大
樓
工
地
(Ⅱ)
(Ⅲ)
(Ⅰ)：直接影響範圍
(Ⅱ)：主要影響範圍
(Ⅲ)：間接影響範圍
4D
45
0
岩盤
10
20
30
40
50
距 離 (公尺)
圖25 深開挖工地對四周鄰房之影響程度實例(台灣省土木技師公會，1995)
裂縫觀測器
建築物傾斜計
地面沉陷觀測點
建築物沉陷觀測點
測量基準點
水位觀測井
支撐應變計
中間柱隆起觀測點
支撐軸力計
(沉陷影響
線)
(地下水位)
隆起觀測桿
開挖抽水井
鋼筋應力計
傾度觀測管
水壓計
(擋土壁體)
(隆起影響線)
(貫入堅硬地盤)
圖26 開挖安全監測系統配置示意圖
(台北市土木技師公會，實用開挖擋土支撐工程設計手冊，2002)
裂縫觀測器
建築物傾斜計
地面沉陷觀測點
建築物沉陷觀測點
測量基準點
水位觀測井
支撐應變計
中間柱隆起觀測點
支撐軸力計
(沉陷影響
線)
(地下水位)
隆起觀測桿
開挖抽水井
鋼筋應力計
傾度觀測管
水壓計
(擋土壁體)
(隆起影響線)
(貫入堅硬地盤)
圖26 開挖安全監測系統配置示意圖
(台北市土木技師公會，實用開挖擋土支撐工程設計手冊，2002)
表3 開挖安全監測管理值之涵義與處理對策
(內政部建築研究所「建築物基礎施工大地監測計畫之作業準則」)
管理
基準值
第一管理值
(注意值)
第二管理值
(警戒值)
安全性
安全
安全但需
加以注意
概
1.監測值低於設計值
或容許值某百分比
(通常定80%)。
2.工地變化在預期範
圍內。
3.監測變化量正常。
正常施工及監測。
括
之
安全性降低
危險
1.監測值低於設計值
或容許值，但超過設
定之百分比。
2.工地變化在預期範
圍內。
3.監測變化量正常。
1.監測值已超過設計值
或容許值。
2.設計規範所設定之安
全係數或安全因素已
開始降低。
3.工地變化可能超過設
計預期範圍。
4.監測變化量可能出現
異常現象。
1.監測值已接近極限值
或臨界值。
2.設計規範所設定之安
全係數或安全因素已降
低至接近1.0的程度。
3.工地變化遠超過設計
預期的範圍。
4.監測變化量出現異常
現象。
正常施工及監測，但
需注意監測值的變化
趨勢。
1.謹慎施工。
2.加強監測，並注意監
測值之變化趨勢是否
正常。
3.找出監測值變化異常
原因，研判安全性，
並開始擬定應變措施
。
1.暫停影響安全的施工
項目。
2.找出變化異常之原因
，並立即採取應變及補
救措施。
3.密集監測，至監測值
穩定正常為止。
4.工程危機解除後再恢
復正常施工。
涵
義
應
採
取
之
處
理
對
策
第三管理值
(行動值)
表4 擋土壁、支撐系統、地下水位及水壓力之建議管理值
(內政部建築研究所「建築物基礎施工大地監測計畫之作業準則」)
監測管理項目
傾
度
管
鋼筋計
支撐
應變計
水位與
水壓計
注意值
警戒值
行動值
0.8倍設計值
設計值
由鄰房容許
沉陷量決定
R.C.擋土壁撓曲度(臨時結構)
1/450
1/360
1/240
R.C.擋土壁撓曲度(永久結構)
1/600
1/450
1/360
擋土壁鋼筋應力(臨時結構)
0.8倍容許應力
容許應力
1.25倍容許應力
擋土壁鋼筋應力(永久結構)
0.64倍容許應力
容許應力
1.25倍容許應力
支撐軸力
0.8倍容許軸力
容許軸力
1.25倍容許軸力
地錨拉力
設計拉力
1.1倍設計拉力
1.2倍設計拉力
橫擋應力
0.8倍容許應力
容許應力
1.25倍容許應力
砂性土層之地下水位及水壓
(砂湧安全係數)
FS=2.0對應之
水位及水壓
FS=1.5對應之
水位及水壓
FS=1.2對應之
水位及水壓
砂性土層之地下水位及水壓
(上舉安全係數)
FS=1.5對應之
水位及水壓
FS=1.2對應之
水位及水壓
FS=1.1對應之
水位及水壓
擋土壁側位移
圖27 建築物結構容許角變量之限度(Bjerrum, 1963)
(台灣省土木技師公會，鑑定手冊，2010年3月修訂版)
表5 一般房屋建築容許最大沉陷量建議值
(台北市土木技師公會，實用開挖擋土支撐工程設計手冊，2002)
構造
土層
基礎類別
最大沉陷量
（公分）
砂土
單獨
基腳
2.5
黏土
單獨
基腳
5.0
單獨基腳
4.0
筏基
8.0
單獨基腳
7.5
筏基
15.0
單獨基腳
5.0
筏基
10.0
單獨基腳
10.0
筏基
20.0
磚造
砂土
RC
黏土
砂土
鋼構
黏土
表6 一般房屋建築容許沉陷量建議值
(內政部營建署，建築物基礎構造設計規範，第四章)
構造物種類
混凝土
鋼 筋 混 凝 土
基礎型式
連續基腳
獨立及聯合基腳
連續基腳
筏式基礎
總沉陷量(公分)
4.0
10.0
20.0
30.0