連續壁失效致大直街民宅沉陷? 一文解析深挖工程

什麼是連續壁?
建案工地,為何都先往地下挖?建物需要有地下基礎,以加強承載力,台灣現代大樓更普遍規劃地下室,因此需要先進行地下深挖工程。
地下工程開挖前,首需建造連續壁。連續壁是置於地表之下的鋼筋混凝土牆,常見於軟弱地質及深開挖工程,通常包圍大部分施工基地,並且由上往下開挖施作。

為什麼需要連續壁?
連續壁是擋土設施,功能有二:
一、形成地下工程的牆體,同時也是建物地下室的外壁,保障地下室與建物主結構安全。
二、避免軟土層鬆動滑落及水份滲出,保護工地與周圍建物地基的安全。
連續壁工程如何進行?
施工廠商先依據工程設計圖,預作鋼筋籠作為混凝土牆的結構體,接著進行開挖土地、放置鋼筋籠、澆灌混凝土等3步驟。待一單元開挖完畢,即進行下一單元的連續壁。連續壁完成後插下立柱再向下挖掘,待一層開挖完畢,放置水平支撐穩固連續壁。
待全部地下室工程開挖完成後,則進行最底部的「大底」地板混凝土灌漿,連續壁和大底便形成地下室工程的基礎結構。
大直街損鄰事故是連續壁失效?
台北市大直街基泰建設地下室深挖工程,導致鄰宅龜裂傾斜,最後甚至令鄰宅瞬間沉陷一樓深,規模之大,台灣土木技師公會鑑定委員會主委張清雲認為,狀況實為罕見,並推測可能是連續壁失效導致。
大直街事故基地為長條型,長40公尺,寬17.6公尺,開挖11.95公尺,採連續壁24公尺深,壁厚60公分,貫深比為2.01。現地地層為軟弱黏土。

張清雲認為,連續壁失效通常有滲水或隆起等兩種現象,以基泰建設深度近12公尺的地下工程,連續壁貫入24公尺深,應該足夠。
不過,張清雲進一步指出,連續壁工程包含擋土牆及水平支撐兩種主要結構,根據現場水平支撐,推估支撐設計略顯不足,可能導致連續壁失效,造成軟土層滲水帶泥砂,淘空鄰宅地基;以大直街民宅突然沉陷的速度來看,7日晚上可能正發生大規模滲砂。
到現場勘查的大地工程技師公會理事長施志鴻,則在個人臉書發文,推測事故的另一個可能原因。
施志鴻認為,基泰建案連續壁被破壞分兩階段,第一階段是連續壁開挖面向內擠、開挖底面及僅20m深的中間樁隆起,使得支撐全面潰敗,事故基地南側鄰房下陷並往外倒。
第二階段是支撐潰敗後,北側(靠3弄馬路側)連續壁體無支撐,連續壁上部折斷,使得路面下陷。

也有工程師持類似見解,初步判斷基泰建設雖考量當地是軟弱粘土層,進行地盤改良,但抑制開挖變形的效果不足,加上連續壁支撐設計與深度皆不足,導致開挖區外側土壤向下迂迴,越過連續壁底部,再向上隆起連續壁底部,內擠擋土壁,破壞支撐系統。
連續壁支撐系統潰敗是結果或肇因?
台灣土木技師公會鑑定委員會主委張清雲指出,施作連續壁後,通常會再根據連續壁的成形體積變化,研判地質情況以及連續壁是否不足,也會以垂直超音波檢測連續壁角度是否正確,並且設置監測系統;大直街的情形也許是上述步驟一連串錯誤導致,但實際原因尚待鑑定釐清。