以大直建案為例介紹擋土支撐基本原理(科普)

這次剛好藉由大直建案導致鄰房地基掏空案件，來介紹擋土支撐的一些專業原理。

介紹擋土支撐基本原理

土木業與地下室開挖主要的技師證照有三種：土木技師、大地技師、結構技師，三種證照的技師對於開挖的力學原理都有涉略，土木技師比較擅長的是施工品質的管理、大地技師比較擅長的是土壤的性質以及擋土支撐的配置，結構技師比較擅長的結構物的地震力分析。

土木技師考的是土木系大學的學科，而大地技師、結構技師則是還有加考研究所的科目，所以三張證照其實都是同宗，只是各有不同的專長，當然一個土木系的學生如果厲害的話也可以三張都考，但是以現行法規來說只能人照合一，所以不管幾張證照都只能在一個地方工作而已。

擋土支撐是假設工程的一種，假設工程指的是做這項結構物只是為了要進行真正的工程而已，像是圍籬、施工架等也屬於假設工程，大部分真正的結構物做完之後就會拆掉。

地下室的開挖通常都會用到擋土支撐，按照〈營造安全衛生設施標準〉規定:「垂直開挖」超過1.5m以上要設置擋土支撐，這裡的關鍵字是垂直開挖，如果是以斜坡方式來開挖的話就不一定要設置擋土支撐。以建案為例的話，很多建案都在市區，或是在山坡地，基本上是一定要垂直開挖的。一層樓如果算3.3m，只要有地下室一層就一定要做擋土支撐。

開挖深度指的是地面到開挖面的垂直距離(D)，計算的時候都會用開挖深度來配置整個擋土支撐的結構，鄰房鑑定的部分是開挖深度兩倍的距離內要做鄰房鑑定(2D)，在施工前以及施工之後各做一次，來確定建築物是否有被開挖所影響，鑑定的內容包括:梁、柱、牆的裂縫以及建築物的垂直度等等。

建築物通常的施工順序是先做擋土支撐，再來把土挖掉，然後從最底層的結構開始往上做，也就是說如果是地下3層地上10層的建築物，就等於是做13層的建築物，只是地下3層會在結構完成時回填或是直接跟連續壁結合在一起，所以地面上看不到，當然有另外一種作法是從地表往下做，先做地下一樓再做地下二樓(逆打工法)，但大多數都是先做最底層。

擋土支撐的形式有很多種，在做建築的時候最常看到的是連續壁+型鋼支撐的型式，連續壁就是在地下做一道牆，常常我們在路邊看到在做大樓的時候有大型夾土的機具還有用吊車吊著的鋼筋籠，就是在做連續壁，當連續壁做完之後，就會開始開挖，在開挖的過程中，會分做好幾階來做型鋼支撐。

隨著開挖的深度越深，土壓力會越來越大，到達一定深度的時候，連續壁已經沒有辦法再支撐土壓力，這時候就需要架設型鋼支撐，當然計算的時候開挖到多深，要架怎麼樣的型鋼支撐都是有事先計算過的。

以大直建案開挖12m來說，至少要架2層的型鋼支撐，那就需要開挖三次，從地面先開挖一次，然後架型鋼支撐，再往下開挖之後架第二階型鋼支撐，再往下挖到預定的開挖深度(12m)。

大直建案目前有初步的報告出來，大致上是因為隆起的問題導致連續壁變形，原本架設好的型鋼支撐也跟著變形最終整個擋土支撐破壞，隆起指的就是在連續壁外面的土，因為重量的問題往連續壁裡面的底部灌進來，有些掏空會產生是因為連續壁有破洞，連續壁有破洞的話是會看到水一直流進來，水會夾帶著土，就會把鄰房底部掏空。

當然隆起的因素有很多，包括連續壁貫入土壤的深度(連續壁不只會做到開挖面而已)、地下水位的高度、土壤的性質，這些在計算的時候都會算進去。再來就是施工過程是否有瑕疵，例如連續壁的配筋、止水，型鋼支撐的尺寸、接合，地質改良的品質等等，需要深入探討才能知道是哪一個環節出了問題。