專家觀點：建築工程周邊路面「天坑」之趨吉避凶

近來建築工地旁突現「天坑」的新聞屢屢登上媒體版面，也造成居家附近正有建案進行的民眾惶惑不安。該如何趨吉避凶？本文給出了明確的指引方向。

近來台灣屢有發生幾起因建築工程施工造成基地周邊路面塌陷（俗稱「天坑」）之事件，除了造成財產損失，更點醒社會大眾對於「天坑」這類事故關注及預防之道。（右圖取材自RF123）
 
路面發生「天坑」的三大肇因
 
由於現有道路多為瀝青混凝土路面，其路面結構由上而下分別為AC面層、粘層、整平層、底層、透層、基層、路基及土壤層，引致路面塌陷，甚至是形成道路「天坑」損壞時，其主要多是因位於道路下方的土壤層發生擾動、疏鬆、掏空而引致。而之所以會有建築工地周邊土壤發生擾動、疏鬆、掏空，其主要發生於建築工程在地下室進行開挖作業階段，地下室開挖作業需要考量包括地質種類、地下水的狀態、評估是否需進行地下水的抽降水控制，及開挖擋土措施設計及施工。以台北、新北地區常見的開挖擋土採用之連續壁及安全支撐擋土工法分析，可能引致建築工地周邊土壤發生擾動、疏鬆、掏空原因如下：
 
1、地質或地下水位條件變異性
開挖作業的擋土措施設計在施工前均由專業技師根據地質鑽探資料來掌握基地的地質、地下水位條件，若因地質的變異性或因地下水位激增變化，都有可能影響原設計的擋土配置及引致開挖過程中擋土壁體變位而讓土壤發生擾動變化。
 
2、開挖擋土措施設計因素
連續壁或安全支撐之設計強度不足，則可能造成開挖過程中側向土壓力而讓擋土壁向基地內擠造成基地周邊土壤層擾動、變位，或連續壁設計貫入深度不足，則可能造成開挖過程中因發生內擠、隆起或砂湧，引致基地周邊土壤層變位、疏鬆或掏空。
 
3、開挖擋土措施施工因素
連續壁的壁體開挖施工期間其槽溝係藉由穩定液來穩定壁面土壤，若穩定液品質控制不當或發生穩定液流失，將造成周邊土壤向槽溝內坍塌而引致周邊土壤層掏空。
連續壁壁體發生斷樁、包泥之瑕疵，在開挖深度至該瑕疵位置時即可能產生泥砂由瑕疵之區位湧入基地內，進而連帶讓其周邊土壤層產生擾動而衍生路面掏空。
開挖挖土作業與安全支撐架設未能充分配合，支撐系統架設時機延誤，壁體靜置過久而變形，使擋土壁因向基地內擠造成周邊土壤層位移下陷。施工過程若開挖深度發生超挖時，可能也會使擋土壁變位超出設計預期而衍生。
 
連續壁壁體安全，重中之重！

由過去案例分析，在雙北都會區又以連續壁壁體施工發生斷樁、包泥而引致大量泥砂由壁體瑕疵區位湧入基地，造成基地周邊土壤層掏空，此誘發類型因發生迅速且影響範圍廣之特性，更讓人觸目驚心！因此，玆就此類因素之預防提供建議探討。
 
斷樁、包泥等瑕疵為主要隱患
連續壁壁體發生斷樁，原因在於壁體灌漿混凝土品質、混凝土澆置接續有落差，造成部分單元在灌漿前已發生混凝土初凝，或因單元灌漿時產生漏漿，致使特密管未插入混凝土內。而連續壁壁體發生包泥，原因在於單元接頭黏泥未清除乾淨、鋼筋籠鋼筋間距過小影響混凝土流動性、灌漿過程中因槽溝壁土壤局部崩塌與混凝土混雜、混凝土灌漿速度懸殊造成坡降流動包泥、壁體發生漏漿時處理措施不當。
 
解決之道
為了解決連續壁發生斷樁、包泥現象，建議：

1. 在施工過程中加強施工品質管控預防。 
2. 可就連續壁各單元進行施工紀錄，並進行判讀分析可能會有斷樁或包泥發生之壁體。其內容包含槽溝開挖後之壁面超音波檢測，藉以判讀各單元在槽溝開挖後壁體之垂直度及壁面有無坍孔發生。由混凝土澆置進行紀錄分析，包括混凝土灌注時間、位置、特密管深度、混凝土體積及混凝土頂面平均上升高度，再將相對深度與累積混凝土澆置量彙整為混凝土澆置曲線圖，透過澆置曲線與預定曲線之綜合評估有無可能產生澆置瑕疵的情況。
3. 也可藉由連續壁完整性試驗而掌握壁體品質狀態。連續壁完整性試驗是在連續壁澆置前事先於各單元的鋼筋籠內綁紮數支符合連續壁長度之PVC管，以交互配置的間距，待連續壁混凝土澆置完成兩周後，於地下室開挖前進行連續壁完整性試驗。利用音波在混凝土中傳遞速度的原理，判斷連續壁體內部是否有包裹著非混凝土的雜物，檢測結果將繪製成圖，並可藉由成果圖判斷壁體可能有底泥、蜂窩、包泥等瑕疵以及斷樁之狀況（如圖1所示）。

 

由於該檢測是在建築基地進行地下開挖前，因此具有預先發現壁體瑕疵的優點。若發現有異常可就個案情況經專業技師評估分析適當的補強措施，如於斷樁或包泥單元外側施作地質改良樁（如圖2所示），以避免開挖期間外側泥砂經由瑕疵處湧入基地造成周邊土壤層掏空之危害。
 

 
結語

預防工地因地下開挖作業造成周邊路面產生「天坑」之危害，除了加強擋土措施及地下開挖之品質管控外，可由連續壁超音波檢測記錄及混凝土澆置紀錄、配合完整的地質資料進行判讀分析、於壁體進行連續壁完整性試驗，並對瑕疵單元預先擬定補強設計與執行，都是更有效地提升地下開挖施工穩定性並保障周遭鄰房及道路安全之道。