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Special Report 特別企劃    Tech Notes 技術專文         New Visions 新象新知        LOHAS Column 樂活園地
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 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
                                                                            ×
                                                                              =
                                                                                    2
                                                                          10 50 500 /tm
                                                                       Q
                                                                        b =
                                                                     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
                                                                     C
                                                                            2
                                                                                   
                                                                              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
                                                                                               2
                                                   t  (t/m )      (%)             e         (t/m )     ( °)
 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
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