105年度「超高壓大流量噴射樁成效驗證與工法精進研究」

• 委託單位：科技部補助專題研究計畫
• 計畫主持人：郭治平
• 摘要：

      隨著基礎工程規模之擴大與加深，深層攪拌工法應用於改良軟弱地盤逐漸普遍。該工法在軟弱地層之處理上極為有效，原理上三十多年來並未有太多改變，但隨著工法的改進，其適用範圍大幅擴大、用量也大為增長。在考量改良對象地層之特性、構造物規模和重要性及經濟性時，深層攪拌工法常被考慮選擇。深層攪拌工法中，高壓噴射攪拌工法（JSG）在國內常被採用為地盤改良工法之一。JSG之有效改良直徑可參考各國之相關技術資料或現場試做所得之實際試驗參數進行預測，然而國內目前卻缺乏較準確且本土化的試驗參數。目前為止，廠商的預測樁徑都較大，實際樁徑卻未能達到。除地層、深度，施工參數都會影響樁徑外，廠商也會先以高壓水切削地層擴大孔徑，然後再噴射水泥漿，此種施工程序與JSG手冊內容有很大差異，卻也影響對預測有效樁徑的判斷。廠商各有其經驗，但目前為止驗証結果顯示，這些經驗似乎不具備準確度。具備多年從事JSG施作經驗之專業廠商挺竣公司於近年內引進義大利製之超高壓大流量噴射樁施作機具，最大噴射壓力為13050psi、流量為599L/min，為目前國內其他現有機具之冠。然而該機具之成樁效果尚無場地可提供驗證，因此明新科大與挺竣公司共組研究團隊，藉由挺竣公司機具倉庫用地之回填土層與現地沖積土層進行一系列試驗，由此探討各種因素與地層對成形有效樁徑之影響。另一方面，國內檢驗樁徑的方式大多為鑽孔取心或採用超音波方式大略描繪樁體邊緣再予以評估，這些方法可能較不足以客觀地展現高壓噴射樁體化改良材料在空間中的分布。本研究採用跨孔式地電阻進行高壓噴射灌漿進行前中後三時期的地層電阻蒐集，藉此描繪各時期地層中之電阻變化，以作為改良體分布、樁體形狀尺寸等參數評估，對於樁身品質檢測之技術，亦可藉由本案之執行而提升。初步成果顯示，在地表下27~30m深的原地粉黏土層中，由地電阻成果推估樁徑約2.4~2.8m；地表下4~6m深的回填土層中，樁徑約2.85m；符合預期目標。