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地質改良 : 坡地建築耐震補強及周邊設施加固案例分享

坡地建築耐震補強及周邊設施加固案例分享

坡地建築耐震補強及周邊設施加固案例分享崩積層填充灌漿與微型樁加固作業

1.工程背景:

地質改良 : 某公共建築座落於臨海邊坡上方,基地內地質條件,地表以下為崩積岩塊夾卵礫石,其下方為砂頁岩互層。由於本工程地處地震頻發區,當建築物完成使用,經歷幾次強震後,建築物望海面邊坡出現平行海岸線的位移裂縫,基地內地坪及建築物也陸續產生規模不等的剪力裂縫。經過運營單位委託專業公司評估後,決議進行建築物耐震補強及周邊設施加固,以確保各項設施長期使用的安全。

 

 

 

 

 

 

2.解決方案:

本工程屬於公部門所轄,前期委託設計時,採用「填充-改良-加固-修復」四階段執行方案,進行建築物及周邊設施補強加固。地質改良部分,運用水泥系漿材進行崩積層縫隙填充及岩塊間固結。加固部分,使用密排微型樁貫入改良後岩塊層或岩層,防止地震造成相對位移及側向地滑產生。上述工作完成,並經監測確定解除達到抗震要求後,進行既有結構裂縫填充修復,並恢復原有景觀。

 

 

 

 

 

 

 

3.施工設計:

根據本工程地質剖面圖研判,基地所在位置屬於岩層鞍部地型,上部崩積層厚度變化較大。依照甲方提出的設計方案進行細化設計後,提出施工計畫如下:

  • 將 地質改良 灌漿範圍依照建築物及地層特性,分為ABC三個區塊,範圍包建築物及周邊可能產生地層差異性變形位置。採用雙環塞灌漿工法(Double Packer Grouting),以孔距1.5m;深度5~13m;垂直漿液出口間距0.5m進行合理配置。
  • 馬歇爾管埋設灌注CB漿時,若發生漏漿現象,則採分次灌注、充分填補方式,達到安裝管件及填充周邊崩積層縫隙雙重目的。
  • 於CB漿養護完成並進行預先劈裂後,由下邊坡往上邊坡採用跳孔、逆級灌漿方式,灌注水灰比0.8~2.0的水泥漿材,灌漿壓力採用初始壓力+50~200 kPa小壓力灌注,以防漿液大量逸失,造成環境汙染。
  • 依照原設計灌注完成後,依照自動記錄儀顯示的特異點進行補灌作業,務使地層縫隙均勻填充改良漿材。
  • 選擇具代表性位置進行現地透水試驗,並於未達到透水係數小於10-5cm/sec的位置進行補灌作業。
  • 當地質改良漿液達到設計強度後,進行樁徑15cm;長度6~12m 孔距0.2m交錯設置的密排微型樁安裝,及與構造物基礎錨定。
  • 所有微型樁施工完成,經監測達到設計加固要求後,使用特殊環氧樹脂漿液進行結構裂縫填充加固。
  • 於上述工作完成後,進行建築物美化工程及周邊設施復原。

     

     

     

     

 

4. 施工過程:

由於本工程執行時,公共設施無法暫停運營,施工過程除了詳細規畫施工動線外,另於建築物外部集中設置材料堆置、漿材拌合、泵送及各項動力供應區域,避免造成原設施過大影響。因為基地下方為堅硬的崩積岩塊層夾卵礫石,為達到最佳施工效率,鑽孔過程採用自走式大型及小型氣動衝擊式鑽堡,分別執行室外及室內灌漿孔及微型樁打設。因為本公司對於類似工程具備豐富經驗,施工過程一切順利,惟部分工區地下管線複雜,施工過程需要進行臨時性核備遷移及復原,耗費較多時間及人力。

 

 

 

 

 

 

5.執行成果:

因為本次地質改良範圍屬於多孔隙崩積層,漿材使用數量不易掌握,相對造成執行成本提升。所幸在本公司專業人員嚴謹工作態度下,整體地質改良及微型樁打設工作順利,於會同委託方進行現地透水試驗與漿材抗壓試驗等多項驗收工作後,所有執行成果如期如質達到設計要求,順利完成坡地建築耐震補強及周邊設施加固工作。

 

 

 

 

 

 

撰稿:李明書

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