比較在軟弱地基條件下的樁基施工方案
軟弱地基是指承載力低、變形大,且容易導致建築物不均勻沉降的地層。在工業與民用建築中,樁基是常見的一種基礎形式,用以將荷載傳遞至較深層、承載力較好的土層。然而,在軟弱地基條件下施工——例如軟黏土、有機淤泥、泥炭土等——必須選擇合適的樁基施工方案,以確保工程的安全、品質及經濟效益。
一、軟弱地基上的常見樁基施工方案
1.1 打入樁(Driven Pile)
說明:
利用震動錘或打樁錘將預製混凝土樁、鋼樁或木樁打入地下。
優點:
-
無需現場澆置混凝土,不受天氣影響。
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樁體為工廠預製,品質易於控制。
缺點:
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產生震動與巨大噪音 → 不適用於都市區或鄰近敏感建築。
-
若遇硬土層或障礙物,深度難以控制。
1.2 鑽孔灌注樁(Bored Pile)
說明:
先鑽孔至設計深度,再放入鋼筋籠並於現場澆築混凝土。
優點:
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適用於大直徑(600–1500 毫米)、高承載力的樁基需求。
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幾乎無震動,可在現有建築物附近施工。
缺點:
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技術要求高,依賴設備與操作人員經驗。
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在軟弱土層中易坍塌,需使用穩孔液維持孔壁穩定。
-
相較打入樁,施工成本較高。
1.3 靜壓樁(Static Pressed Pile)
說明:
使用液壓設備將預製混凝土樁靜力壓入地基中。
優點:
-
無震動,適合用於都市區或既有建築改建工程。
-
對周圍環境影響小。
缺點:
-
依賴壓樁時的對重 → 在場地狹小時不易操作。
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若地基多層為軟弱土,摩擦力不足時難以壓入深處。
1.4 螺旋樁/螺旋鋼樁(Screw Pile / Helical Pile)
說明:
鋼製樁體前端為螺旋鑽頭,透過液壓馬達旋入地中。
優點:
-
施工快速,無需混凝土澆築。
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易於拆卸與重複使用。
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對淺層軟弱土層傳力效果良好。
缺點:
-
難以承受極大荷載。
-
在越南尚不普及,設備成本高。
1.5 長條形槽樁/矩形樁(Barrette Pile)
說明:
使用抓斗機開挖矩形孔洞,放入鋼筋籠後澆築混凝土。
優點:
-
承載能力高,適用於高層建築與深層軟弱地基。
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抗側力與偏移性能佳,常兼作承重樁與擋土牆。
缺點:
-
施工技術複雜,需專業設備。
-
成本非常高,不適用於低層建築或經濟性要求高的工程。
2. 各種樁基施工方案之比較
評估指標 | 打入樁 | 鑽孔灌注樁 | 靜壓樁 | 螺旋樁 | 長條形槽樁(Barrette) |
---|---|---|---|---|---|
承載能力 | 中等至高 | 高 | 中等 | 中等至低 | 非常高 |
震動與噪音 | 高 | 低 | 非常低 | 非常低 | 低 |
對軟弱土層的適應性 | 中等 | 良好(需穩孔) | 良好(需反力) | 淺層表現良好 | 各層皆適用 |
施工成本 | 中等 | 高 | 中等至高 | 高 | 非常高 |
施工時間 | 快 | 中等至慢 | 中等 | 快 | 慢 |
技術要求 | 中等 | 高 | 中等 | 高 | 非常高 |
都市施工適應性 | 差 | 良好 | 非常好 | 非常好 | 良好 |
3. 在軟弱地基中選擇樁基方案的注意事項
在選擇樁基方案時,工程師需綜合考慮以下因素:
-
當地地質條件(軟弱土層數量與深度)
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建築物荷載(如輕型工業廠房或高層建築)
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工程位置:市區密集地段或郊區空曠地帶
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現場空間與施工機械限制
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工期與預算要求
一般建議:
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若為市區內之低層建築或工廠 → 適合使用靜壓樁或螺旋樁。
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若為大型建築、高載重且位於深層軟弱土層 → 優先選擇鑽孔灌注樁或Barrette樁。
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若工程基地寬敞、遠離居民區 → 可考慮使用打入樁以節省成本。
在軟弱地基上進行樁基施工,是建築工程中一項重要的技術挑戰,需根據實際施工條件,在技術可行性、經濟成本與施工環境之間做出合理選擇。每種類型的樁基都有其優點與限制,適用於不同的地質情況與工程需求。透過對各種方案的比較,工程師能夠全面評估,從而做出最佳決策,確保工程品質、安全性與經濟效益的達成。
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