Page 30 - Vol.03

Special Report 特別企劃 Tech Notes 技術專文 New Visions 新象新知 LOHAS Column 樂活園地
028 029

的樁支也是預鑄好的，只是PC樁是硬生生的把水泥 長20m 之鑽掘式基樁，依設計單位所提供的資知 本基地地質調查是委託「中基土壤技術顧問有限 岩為主，粒徑由數公分至數十公分不等，顆粒
樁打入地底，而植式入基樁則是先挖個洞，再把樁支 其設計工作載重為： 公司」進行勘查，基地內總共鑽掘60孔，如圖三所 呈圓球形至橢圓形。其標準貫入試驗N值大於
3
吊放進入洞內即可，植入式基樁即是不佔空間的最佳 示。圖三紅框處為Tank Yard Area範圍附近地質鑽探 50；總單位重(γ t )估計約為2.40t/m 。
拉拔力(短期)，T=135 ton
選擇。 孔(A-3、A-5、A-7及A-9鑽孔。) 根據【陳鴻運等(2001)】於台中卵礫石層進行
下壓力，P=270 ton
其施作方式先用旋鑽機向下鑽20公尺到底，藉鑽 拉力試樁的結果，在淺層卵礫石層的極限摩擦
2
桿的上下抽動，把土碴給帶出來，待快挖到底時，藉 本基地的地層主要為極緊密卵礫石層，考量現場 圖三、地質鑽探報告圖 應力至少可達35t/m 、若較深地層則可達50t/
2
鑽桿中心的空洞注入水泥沙漿，然後把整支的樁支吊 施工性，擬改採人工挖掘式基樁，樁徑調整為100cm m 左右，本案之基樁樁長不長，且考量中科
放進入孔內，調好高層，停個10幾分鐘，讓砂漿完 或120cm，以下將檢討所需要的樁長及其配筋量。 基地淺層卵礫石層的強度較市區低，乃保守取
全內外包覆住樁支後，呈穩定狀態，再放掉，就不會 ● 基樁承載力分析方式 35t/m2之50%為卵礫石層的樁身極限單位面
下沈了。 單樁之極限垂直支承力包含由樁周表面提供之摩 積摩擦力，即分析時取
≅
×
● 人工鑽掘樁工法 (應用於F15P1 GAS YARD) 擦阻力及由樁底端點提供之支承力，分別可依靜力學 f = s 0.5 35 17.5 /tm 2
公式、貫入試驗公式、樁載重試驗、動態分析等方法
人工鑽掘樁工法屬人工配合工具手掘柱坑，攜帶 因基樁施工將不採用穩定液，承載於極緊密礫
推估之。單樁之極限垂直支承力與容許垂直支承力得
機具設備簡易，一台3.5噸小貨車便可搭載完成，在 石層之基樁極限端點承載力(qb)可依〝日本國
依下列公式估算：
自立性高的卵礫石層地質區域，只要小貨車及人工可 鐵建造物設計標準〞有關砂質土壤的建議估
達之處皆可施工，機動性極高移動迅速，也因機具簡 計：
便、施工作業半徑小、施工中產生震動少，可在同時 Q u = Q s + Q b = f s A s + q b A b Q = 10N ≤ 750 ( /tm 2 )
b
間及地點進行多組開挖工作。但更因人工手掘進入坑 Q u Q s + Q b
=
Q a = 分析時卵礫石層N值取50，
中，坑頂的落石及散落物須特別注意避免各種突發狀 FS FS 1 FS 2
×
=
10 50 500 /tm
Q
b =
2
即 。
況等危險產生。
Q u =單樁之極限垂直支承力(tf)
Q a =單樁之容許垂直支承力(tf) 資料來源：中基土壤技術顧問有限公司 參考相關文獻建議其有效應力剪力強度參數為
2
C
=
=

φ
' 38.0
' 1.0 /tm ，
Q s =樁表面摩擦阻力(tf) 。本層次之承載力較高，可為
人工鑽掘樁工法實例說明 Q b =樁底端點支承力(tf) 建物基礎之承載層。上述基地地層構造及性質
由鑽探結果發現，該基地深度5公尺以上大都屬於 整理簡化成表二地質土層參數表。
FS , FS 1 , FS 2 = 樁總垂直支承力、表面摩擦阻力與 『回填土或紅棕色黏土層』，深度5公尺以下大多屬
基地概要 端點支承力之安全係數
於『卵礫石夾黃色粗細砂層』。地下水位大多遠大於
2
F15位於中部科學工業園區，基地面積為18.44公 f s =樁表面摩擦阻力(tf/m ) 鑽探深度；甚至深達23M，所以該基地無需考慮地下
2
頃。本基地位於大肚山台地東翼之坡上，海拔高度介 A s =樁身之表面積(m ) 2 水位問題。 圖四、地質層次圖【中基土壤技術顧問有限公司】
於158～170公尺間，地勢甚為平緩，呈西高東低， q b =樁端之極限支承壓力(tf/m ) 本基地在鑽孔深度(25.00公尺)內除了部份地表有 A-7
2
平均坡度約在3%左右。廠區建物有辦公棟、FAB廠 A b =樁端之斷面積(m ) 薄層黃棕色砂、礫石土或粉土之回填外，基地地層主 EL.173.45m
0.50 棕黃色砂質黏土夾礫石
房棟、CUP棟、等附屬棟建物，如圖二。 要可分為二個層次，如圖四所示： 1.20 棕黃色砂質黏土
此外，基樁之容許承載力應不超出其材料之容許 7
1. 表土覆蓋層：成份主要為粉土質黏土，本層 棕紅色砂質黏土
強度，即：
圖二、中科台積電15廠位置圖 之分佈範圍自地表面至地表面下1.40~6.80公 10 4.45
Q am = m f × b A
尺，標準貫入試驗N值約在4~31之間；平均N 100/5cm
式中，Q am =基樁材料之容許強度，f m =混凝土容 值取15，Su≒9t/m2。樁身極限單位面積摩擦
100/2cm
許強度，A b =基樁斷面積 力估算如下：
卵礫石夾棕黃色粗細砂
根據我國建築技術規則(1993)對混凝土基樁材料 s f = α u S = 0.45 9×= 4.1 /tm 2 ( 取 0.45) 100/7cm
α
強度的規定，其單位支承應力不得大於混凝土規定壓 100/10cm
力強度(fc')之三分之一，表一為不同樁徑下之樁體材 2. 卵礫石夾黃棕色粉土質砂層：本層次分佈範圍
100/3cm
料最大容許強度。 均續接於表土覆蓋層之下至鑽孔深度25.00公 100/10cm
尺之間，礫石層伏於紅土層之下，由礫石、砂 15.00
● 基樁承載力計算
及粘土所組成，其中以礫石所佔比例最大，並
(A)地層分佈概況及工程性質 以砂及粘土為主要之膠結填充物，但膠結性不
（水位低於埋設深度）
佳，遇水則容易流失或軟化，礫石以石英質砂
表一、場鑄混凝土基樁樁體材料最大容許強度
TankYard基樁設計需求 樁徑 樁體材料容許強度，Qam (噸) 表二、地質土層參數表
（公分）
桶槽區(Gas Tank Yard)大多屬直立圓形鋼製液態 fc’=210 kg/cm 2 fc’=245 kg/cm 2 fc’=280 kg/cm 2 地層種類 N值 總單位重 含水量 孔隙比 C’ φ’
3
t (t/m ) (%) e (t/m ) 2 ( °)
氣體桶槽，高度大多逾20m，其雜項工作物之結構特
100 550 641 733 表土覆蓋層 4~31 1.66 ~ 2.17 13.3 ~ 26.1 0.44 ~ 0.87 － －
性與一般建築結構梁柱系統略有不同，故須另以基樁
卵礫石夾黃棕色
加強其結構承載力，而原基樁設計是採直徑70cm、 120 792 924 1056 粉土質砂層層 > 100 2.40 － － 1.0* 38.0*
NEW FAB TECHNOLOGY JOURNAL http://nfjournal/ July 2011