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:

某公共建築座落於臨海邊坡上方急需耐震補強處理，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。

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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」四階段耐震補強執行方案，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。

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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。

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4. 施工過程:

由於本耐震補強工程執行時，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。

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5.執行成果:

因為本次耐震補強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。

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