鄰近公共設施商辦大樓地下室開挖湧水緊急灌漿

地下室開挖湧水二重管灌漿封堵技術

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1.工程背景

某台北市新建商辦大樓周邊鄰近高架道路、捷運站體、地下商場等公共設施，建築物規劃地下室五層併筏式基礎設計，採用逆打工法施工。當地下室開挖至筏基層時，局部開挖面出現持續湧水現象，施工單位為防止周邊保護對象產生危害，特委託專業廠商進行現場勘察及提出緊急止水方案，並於承辦本案專業技術人員會同審核後儘速交付執行。

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2.解決方案

本工程預定開挖深度約GL-24m，發生湧水時已降挖約GL-22m，因建築物擋土設施採用地下連續壁貫穿下方松二黏土層及松三粉砂與黏土互層，而發生湧水位置位於逆打樁附近，研判滲水原因應為逆打樁或鑽探時鑽孔貫穿下方具有承壓水特性的松一層及景美層，並造成上方低透水地層擾動形成地下水通路所致。

針對基地內地層特性及造成湧水原因擬定解決方案如下：

(1)利用開挖面下方黏土層上、下區域性止水灌漿形成封塞阻隔地下水通路

(2)運用二重管灌漿工法搭配瞬凝漿材進行止水加固

(3)採用可準確控制膠凝時間的低鈉矽酸鈉化學漿材進行逆級灌漿

(4)預定灌漿作業完成後，進行開挖面出水觀測，未達可繼續構築標準時則須進行補灌漿作業。

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3.施工設計

由於湧水位置自開挖面GL-22m到景美層上緣GL-49m之間砂土層可能存在不規則透水路徑，為利用黏土層形成封塞效果，進行施工設計如下：

(1)開挖面~景美層間全面施行止水灌漿，並於GL-31.3m~GL-39.3m、GL-39.3m~GL-44.3m兩處低透水性地層加強灌注阻隔透水路徑

(2)於湧水點周邊布置5處灌漿孔，鑽孔間距1.2m~1.5m，依現場逆打柱位、臨時性支撐等條件進行微調

(3)採用SSA瞬、緩凝化學漿材逆級滲透灌漿，瞬凝漿材膠凝時間5-8sec，緩凝漿材膠凝時間10-30sec

(4)每階灌漿流量控制於12-20 L/min範圍內，灌漿壓力終壓＞初壓+200kPa，灌漿過程若出現孔口溢漿狀況則提階灌注

(5)採用跳孔灌注，並以中間孔作為收斂孔，運用反饋壓力監測漿液擴散條件及灌漿效果

(6)所有灌漿作業完成後，進行止水效果驗收，以出水量可利用汙水泵排除、不影響開挖及後續構築作業為要求標準。

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4.施工過程

因本工程採用逆打工法施工，發生湧水的筏基層開挖面以上之地下室樓版已構築完成，為方便施工作業，鑽孔及灌漿設備設置於B4層，拌漿設備安裝於地面層。另因B4層高度僅約4.5m，施工前需先進行精準放樣並於B3、B4樓版開孔以利鑽機作業，施工準備作業較一般地盤改良工作繁複。

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5.執行成果

經由緊急止水灌漿作業後，原湧水點出水狀況大幅改善，經抽除開挖面積水觀察，並無發現明顯出水情形，各項安全監測數據亦落於合理範圍內，經專業技術人員評估適合繼續後續構築工作。透過後續施工過程觀察，灌漿範圍湧水狀況不復發生，圓滿達成鄰近公共設施商辦大樓地下室開挖湧水緊急灌漿工作。

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