基礎開挖工程實務

本書  序 / Ⅰ
原專書  序 / Ⅲ

第一章  開挖分析設計總論 / 2
1.1  地質調查及土壤試驗 / 2
1.2  周圍鄰產狀況 / 4
1.3  確認開挖基地條件 / 4
1.4  設計準則 / 4
1.5  鄰近開挖施工案例的收集 / 5
1.6  輔助工法 / 5
1.7  開挖之分析 / 5
1.8  支撐系統的配置 / 5
1.9  觀測系統 / 6
1.10 鄰產保護 / 6

第二章  土壤之基本性質與力學特性 / 8
2.1  前  言 / 8
2.2  基本性質 / 8
2.3  壓縮性指數與回脹性指數 / 13
2.4  有效應力的概念 / 15
2.5  孔隙水壓力參數 / 18
2.6  Mohr-Coulomb破壞準則 / 20
2.7  常用的室內強度試驗法 / 21
2.8  土壤的有效應力參數 / 29
2.9  粘土的不排水剪力強度參數 / 30
2.10 設計用不排水剪力強度 / 40
2.11 地下水位與水壓 / 41
2.12 有效應分析與總應力分析 / 43
2.13 短期行為分析與長期行為分析 / 44
2.14 摘要與結論 / 45
習題 / 47

第三章  擋土壁及支撐工法 / 52
3.1  前  言 / 52
3.2  兵  樁 / 52
3.3  鋼版樁 / 54
3.4  排  樁 / 56
3.5  擋土柱 / 62
3.6  連續壁 / 65
3.7  支撐系統 / 86
3.8  擋土支撐系統的選擇 / 88
3.9  摘要與結論 / 90
習題 / 91

第四章  開挖施工及降水 / 92
4.1  前  言 / 92
4.2  全挖工法 / 92
4.3  支撐開挖工法 / 93
4.4  地錨開挖工法 / 99
4.5  島區工法 / 104
4.6  逆打工法 / 106
4.7  分區開挖工法 / 112
4.8  施工抽降水 / 113
4.9  施工不良的影響及改善措施 / 124
4.10 摘要與結論 / 131
習題 / 132

第五章  深開挖分析 / 134
5.1  前  言 / 134
5.2  穩定分析 / 134
5.3  底面剪力破壞分析 / 134
5.5  上舉力破壞 / 154
5.6  砂湧的機制與安全係數 / 155
5.7  變形分析 / 160
5.8  擋土壁的變形分析 / 160
5.9  地表沉陷分析 / 162
5.10 擋土支撐系統的應力分析及設計 / 164
5.11 摘要與結論 / 183
習題 / 184

第六章  RIDO及TORSA程式的原理及應用 / 190
6.1  前  言 / 190
6.2  程式的原理 / 190
6.3  RIDO程式的特性 / 194
6.4  TORSA3程式的特性 / 219
6.5  結構材料參數 / 219
6.6  施工步驟的模擬 / 200
6.7  RIDO及TORSA3分析 / 206
6.8  摘要與結論 / 218
習題 / 219

第七章  鄰產保護工法 / 226
7.1  前  言 / 226
7.2  建築物的容許沉陷量 / 226
7.3  地盤改良工法簡介 / 229
7.4  鄰產保護工法 / 236
7.5  擋土支撐強化工法 / 236
7.6  地盤改良工法 / 236
7.7  地中壁工法 / 239
7.8  扶壁工法 / 245
7.9  微型樁工法 / 250
7.10 托基工法 / 252
7.11  建築物扶正工法 / 256
7.12  摘要與結論 / 261
習題 / 264

第八章  安全觀測系統 / 266
8.1  前  言 / 266
8.2  觀測系統的構成 / 267
8.3  應變計基本原理 / 268
8.4  位移或變形的觀測 / 274
8.5  應力或力量的觀測 / 285
8.6  水壓力及水位的觀測 / 294
8.7  其他項目的觀測 / 299
8.8  觀測系統的規畫 / 299
8.9  觀測系統的應用 / 301
8.10 摘要與結論 / 302
習題 / 304

附錄
參考文獻 / 323
部分習題之習題解答 / 329

 

序

　　開挖深度大於開挖寬度者為深開挖。在考慮到開挖深度小於6公尺者，可採用鋼版樁或兵樁作為擋土壁；開挖深度大於6公尺之開挖工程，採用鋼版樁或兵樁將變得不經濟，因此定義淺開挖為開挖深度小於6公尺的開挖工程，深開挖則為開挖深度大於6公尺的開挖工程。一般而言，淺開挖所採用的分析設計方法較為簡單。事實上近來許多開挖工程大多位於人口稠密之都會區，為減少開挖產生之損鄰糾紛，擋土壁大多採用勁度較高之連續壁，再加上近年來開挖的相關分析設計大多採用電腦程式分析，利用電腦程式分析時，無論「深開挖」或「淺開挖」均一體適用，所用的理論亦相同；在此種情形之下，硬是將開挖工程區分為「深開挖」或「淺開挖」顯得沒有多少意義。

　　開挖設計之前必須進行分析，開挖的分析是一個典型的土壤─結構互制問題。由於土壤是一個高度非線性、非彈性及高度異向性的材料，土壤的行為且受含水量多寡的影響，某些土壤尚具有壓密及潛變的特性；因此純粹從理論來說，欲進行開挖分析將牽涉到複雜的土壤彈塑性模擬、土壤與擋土壁介面的性質模擬、地下水的模擬及開挖過程的模擬等。有些模擬的相關理論尚未有定論，有些模擬的方法太過於複雜，因此純粹從理論的角度進行開挖分析，在現階段不一定會得到合理的結果；縱然可以得到合理得結果，也不一定能很容易的應用於實際開挖工程中。基於以上的因素，現階段合理的開挖分析方法應利用傳統的土壤力學知識、簡化的力學方法及配合觀測的結果作適當的修正。