作者

編輯部

摘要

基樁是為工程界經常採用的基礎形式之一，但也是問題重重而饒富趣味的基礎。在這期中我們以「樁基礎」的有關問題作為探討的核心。在這個主題之下一共有九篇文章，討論的內容包含了不同材料的基樁如雷蒙樁，預力混凝土樁及H型樁等，也包括了不同的施工方式如反循環式鑽掘樁及打擊式貫入樁等，還涵蓋了樁基施工各階段的問題如設計、施工控制、試樁等等。當然基樁的問題問不完，您也不可能在這九篇文章中找到所有的答案，因此如果您有其他的問題前儘管來信，我們會洽請專家回答，Q與A正等著您的問題！
大地工程的單價太低是每一個人都知道的困難，但究竟合理的價格是多少呢？這一期我們初步嚐試以工時工料分析的方法來間接幫助業者提出合理的單價，希望對大家都有幫助。這篇文章由游坤與鄭在仁兩位先生執筆，他們的經驗豐富，亦具權威，如果有問題或建議也請儘量來信研討。
這一期給我們勉勵的是臺灣電力公司總經理朱書麟博士。臺灣電力公司所主持及經辦的土木工程幾乎是我國最龐大者。數十年來朱博士一直以土木工程師的背景在參與這些艱鉅的建設互作，因此他在贈言中所指出我們應當努力的方向真可說是切中時弊，字字珠璣，希望地工界的同仁都能在細讀後定出自己努力的天地，以共同為這個專業技術的將來紮下更厚實的根基。
最近，我們一直在擴大我們的作者羣，希望有更多業界的朋友提筆。但是，當我們收到來稿之後卻又常常不得不大幅改稿甚至忍痛擱置，原因多半出在撰文的方式上。一篇技術性的專文最重要的是平實的內容而不是華麗的辭藻，是深入的剖析因果而不是紛飾性的避重就輕。我們更怕的是文章內容的廣告化，替某一個工法或公司做一面倒的宣傳，但真正能贏得尊敬的卻是持平冷靜的真誠探討。另外一個涉及寫作技巧的小問題是有些同業習慣以「第一人稱」來表達自己的想法，但是技術性的文章一般都是以「第三人稱」來表達的。譬如說：「我」的想法…就應當改寫成「筆者以為……」。另一個例子是必須要提到自己的服務單位時應當直稱單位名稱而不應寫成「本單位……」或「本公司……」等。也有些文章語氣過於武斷，譬如「實驗數據證明…」就不如「實驗數據顯示…」來得謙虛和有彈性。適度的彈性可以減少很多不必要的困擾。美國的工學院學生多半有一科必修科目稱作「技術性之寫作」（Technical Writing），在國內則無，因此寫作的技巧必需自行鍛鍊。已故的土壤力學名師-KennethL.Lee就曾經為了他的學生不懂得寫作論文的技巧而深為頭痛。為了免於一再修正學生常犯的共同毛病，他寫了一份講義，標題是「Helpful Hints for Effective Technical Writing」發給學生閱讀。本社正好有一份影本，如果工程界朋友有需要的話可以與本社連絡，希望能幫助大家把論文、報告等寫得更為完善。

作者

朱書麟

摘要

洪如江教授及李建中教授聯袂來訪，囑為「地工技術」雜誌七十三年度之第一期撰「贈言」以冠該期，甚感榮幸與惶恐。筆者不能專事技術蓋已多年，疏陋自屬難免，所陳種種，謹祈教正。
吾人深知，百凡結構物彌不有其基礎，而結構物之安全，無法起超越基礎之安全。故基礎之安全為結構物安全之所寄託。結構物愈高大，受負載愈沉重，所需要之基礎亦愈益堅穩。因之，所需有關大地工技術亦愈精密高深。臺灣之電力建設，為臺電工司重要職責之一，吾人力求此項建設愈益宏大、愈益經濟，必須愈益講求地工技術，俾所建設者皆有安全穩固之基礎，而能發揮其效用。過去如此，今後亦然，故殷切期待「地工技術」之繼續精進，俾未來之電力建設之為經濟實用，且安如磐石。

英文篇名

Eearing Capacity of Piles in Cohesionless Soils

作者

游坤、林國樑、李佐昌

摘要

基於工程上之需要，樁基礎之應用已非常普遍，而如何求取更為合理之樁基承載力是工程師們一直努力不懈追求的目標。由於基樁之承載力不像一般之淺基礎可以直接根據土壤之強度參數來決定一組承載力因素並據以推求甚為合理之承載力，其主要原因為當基樁將荷重傳遞至土壤中時，尚無法找出合理方法來決定土壤之應力分佈狀況，以至於不易確定合理之承載力。本文將以中鋼公司煉鋼廠第一期第一階段建廠期間所執行之基樁載重試驗結果加以分析，並與一般常用之樁基承載力推估方法之推估結果作一比較與研討。

英文摘要

A description is given on the pile load test result evaluation for the Integrated Steel Mill of China Steel Corporation located on silty sand soils. A total of 30 piles load test results are selected for review. Out of the 30 tests, 23 of them are tests on Raymond piles and the rest are on P.C. piles. The test results have been compared with four analytical methods for estimating the pile bearing capacity based upon soil properties. The comparison shows that the variation in predicted capacity lies in the range of +66% to --28% of the load test values. Also it is observed that the Meyerhof's empirical method gives a better correlation with the load test results.

英文篇名

A Study on Field Behaviors of H-Piles

作者

胡邵敏

摘要

在新加坡大樓基礎以採用H型鋼樁最為普遍。H型鋼樁之優點，在其品質均勻，輸送容易，吊樁與按樁簡單，施工快捷而價廉。但亦具有若干缺點，例如打樁時易造成噪音、空氣污染、容易發生偏差及先天上H型鋼樁不對稱等等。地質上而言，在新加坡市中心一帶，頗多地區基岩以上之土層有極厚之海成黏土層（Marine Clay），在此種軟弱地層使用H鋼樁，頗多技術性問題待解答，最常見之問題有下列數種：
（1）H樁之容許垂直度
（2）H樁在軟弱地層中，打樁時發生挫屈（Buckling）現象之可能性
（3）在羣樁中，施打H樁對鄰樁之影響
（4）接樁時使用何類型接頭
（5）在承受軸壓力時，H樁之變形情形
最近，亞新工程顧問（新加坡）公司曾從事H樁變形之工地測試。本文記述其中部份資料，以冀作為設計H樁之參考。
由於土質特殊，因此本工程案例設計要求較常用規範更為嚴格。表一列出在當地常用之H樁設計規範，與本工程案例規範之比較。

英文摘要

Six long H piles in very soft marine clay were instrumented to study the verticality, eccentricity, bending after driving, lateral mavement due to driving of adjacent piles and behaviors of piles with weak splicing joints. The results of study indicate that H piles in weak soils can support two times the design load even with deviations exceeding the specified tolerances. However, splicing joints stronger than normal are reguired for these long piles.

英文篇名

Uplift Resistance of Driven Concrete Piles in Sandy Soil

作者

張明芳、歐晉德

摘要

當樁被用於受上揚力作用或承受相當大傾覆彎矩之結構物，如地下建築物、煙囪、輸送塔、防波堤等之下部時，都必須抵抗外力加於其上之拔起力。拔起抵抗力之不足有如承載力之短缺，均可能發生結構之全盤破壞，其大小並不一定與樁在受壓情況下之承載力有直接關係。單樁之拔起抵抗力一般可由估算樁與其周圍土壤間之摩擦力而求得。對於黏性土壤，其與樁間之摩擦力係由其對樁之黏著力而來，大小則與黏土加於樁上之有效側壓力無多大關係。只要黏土對樁之黏著力估算正確，似乎所算得之樁拔起抵抗力應屬合理。樁在砂土層中時，由於砂土與樁間之摩擦力係由有效側壓力作用於樁上所產生，側壓力之大小直接影響其拔起抵抗力。因此，欲求得合理之樁拔起抵抗力，土壓力係數之決定成為最首要之條件。由於土壓力係數之現場測定不易，靠估計值所求得之拔起抵抗力自不可靠。欲求合理之拔起抵抗力，只有借重於基樁引拔試驗。本文主要在於討論砂土層中樁基之拉拔抗力，並分析三組現場基樁引拔試驗的結果，藉此探討周圍主要土層作用於樁上之側壓力係數經另一般估算所得之靜止土壓力係數及被動土壓力係數比較，可較了解樁在受拔時與其周圍砂土間之相互作用情形。

英文摘要

This paper presents the results of pulling tests on concrete piles driven into sandy soil located in the site of Di-Hua Sewage Water Treatment Plant of Taipei, Taiwan. The piles are 30cra in diameter, 12 meters in length and were hammer-driven into a typical Taipei silt stratum. The coefficient of effective lateral earth pressure is derived from the test results for the design of pile under tension load. The results indicates that the lateral earth pressure coefficient for pile under uplift condition is higher than at-rest values.

英文篇名

The Construction of Cast-In-Place Piles

作者

方文章

摘要

鑽掘樁施工之良好與否，直接影響結構物基礎之穩固，至為重要。是故，施工之草率或忽略某些應該注意而未加以注意事項，就可能導致不可收拾之後果。在施工前應依照作業程序，將人員、器材、機械設備、施工方法等等條件，加以充分檢討，擬定能滿足安全性、經濟性及工期之最佳施工計劃，逐一按步就班執行。由於臺灣經常使用之鑽掘樁均為反循環樁，故僅就反循環鑽掘式基樁之施工，作一概述。

英文摘要

The construction of a cast-in-place pile using reversed circulation drilling method involves many consecutive working processes. These processes started with field preparation work such as grading, layout, surveying etc. The construction work includes the installation of protection pipe and drilling machine, the drill work itself, slime treatment, steel case welding and installation, tremie pipe installation and lifting, concrete' placement and quality control and borehole refilling etc. All these procedues are discussed in detail in this article. The ideas of planning, scheduling, quality control and site management are strongly emphasized.

作者

游坤、鄭在仁

摘要

大地工程是綜合工程地質、土壤、岩石、地球物理以及水文等與工程有關之科學。任何一件土木工程不可或缺之基礎工程設計就是以大地工程調查之結果為依據，因此大地工程調查工作之成果將直接影響到該土木工程設計之安全與經濟。回顧國內近年來在十項建設及一般土木建築工程中，曾遭遇的許多困難問題均與大地工程有密切之關聯，因此大地工程調查工作之重要性逐漸廣被重視。大地工程調查工作與一般土木工程一樣，對業主而言，其要求乃是以最低之費用，在一定時間內，按照規定之調查方法得到令業主滿意之成果。但是大地工程與一般土木工程最大不同之處，就是大地工程具有多變與複雜之特質，因此導致調查成果之品質深受調查方法之選擇是否適當、工作執行是否確實以及研判是否正確之影響，因此「費用」不應是業主用來決定承包者的唯一因素。鑑於國內大部份之工程業主往往由於無法評估合理之調查費用，而不得不以最低之費用來決定承包者。此種情況又常令業主擔心承包者之能力以及懷疑是否會偷工減料而影響工作成果品質。本文將對日本大地工程調查工作費用之考慮要項作一簡單之介紹與討論，與國內工程界人土共同研討並尋求編製合理調查費用之可行辦法，以為決定合理調查費用之依據，並祈我國大地工程調查工作能早日步上正軌。

英文篇名

The Quality Control And The Loading Test of The Reversed Circulation Piles in Chiang Kai-Shek Memorial Hall Project-Phase 11

作者

張清淼、林景文

摘要

基樁的設計與施工，已成為目前興建高層與特殊建築物不可或缺的一環。它不但可使結構物重量獲得穩定的支承，亦可拉住結構體，以抵抗地下水之浮力。尤其在今日各大都市內，建築物逐漸往高層發展，在尋求良好的基樁施工品質，以確保結構物有一可信賴的基礎及維護都市內原有生活品質不受噪音所干擾的前題下，反循環基樁的施工方法逐漸為大眾所接受，且發展成一最普遍的基樁工法。它不但適合各種建築物作為支承，亦可應用於高架鐵公路、大跨距橋樑之基礎支承樁、或河海工程的橋墩，用途非常廣泛。
中正紀念公園二期工程，包括地下停車場及國家劇院、音樂廳等工程，其基礎部份均是60到150公分直徑的反循環基樁所組成。本文僅以此工程之反循環基樁施工方法與品質控制加以敘述，並將試樁的實施步驟與結果予以說明，期以本文能增進大家對反循環基樁的進一步認識與瞭解，進而提昇基樁施工的技術與品質，是所至盼。

英文摘要

The second phase of Chiang Kai-Shek Memorial Hall Project includes the Construction of underground parking lot, national theater and concert hall. The foundations of these buildings are constructed on reversed circulation piles of different diameters from 60 cm to 150 cm. This paper describes the site working processes of reversed circulation piles and the methods used for quality-control. The pile loading test procedures and results are also discussed.

英文篇名

The Construction of Raymond Step-Taper Piles

作者

李佐昌、何長雄、蕭政修、倪法忠、陳銘堂

摘要

Alfred A. Raymond於1898年發明鋼殼現場澆置的混凝土樁（Steel-encased，Cast-in-place Concrete Pile）後，創立雷蒙公司。二十世紀初葉，在墨西哥的第一個專案工程使雷蒙公司執國際重型結構（Heavy Construction）之牛耳。目前雷蒙國際公司（Raymond International Inc.）具代表性的工程包括橋墩、橋樑、碼頭、壩、港口、防波堤及岸上工程等。
在國內，民國五十六年大林火力發電廠建廠時首次引進雷蒙樁（Raymond Piles）。由於施工迅速，可大量縮短工期，中國鋼鐵公司第一期第一、二階段建廠時亦大量採用，最近一次施工是在民國六十九年聯亞電廠建廠時。
鑑於東南亞雷蒙樁之使用日益增加，民國七十年雷蒙國際公司於高雄縣大寮鄉的大發工業區設廠生產雷蒙樁殼（Shell），目前產品除供東南亞工區使用外，尚回銷美國。

英文摘要

The general idea of Raymond Step-Taper pile is introduced, classification, equipment, advantages/drawbacks, and piling procedure are described. More than one million meters of Raymond-Taper piles have been installed by the Foundation Department of RSEA. Experiences have shown that using rubber ring as a seal for the connection of pile shells may reduce piling failure to about 6% less than using woven material. Deep excavation was found to be an important cause of piling failure. Lowering groundwater in deep excavation increased the effective lateral soil stress which seriously compressed the shells of the piles.

作者

李國璋

摘要

興達電廠座落於高雄縣永安鄉海邊，興達漁港之南邊，原為臨海養漁場，原地表平均高程約在＋1.0公尺左右。為建廠之需，於民國六十七年七月至十二月，抽取海砂回填形成海浦新生地，填砂厚度隨著原有地表的起伏而變化，自西南往東北方向遞增，厚度由2公尺至5公尺不等，另為防止淺層砂土因地震而產生液化之現象，於廠房及重要結構區施打擠壓式砂樁以改良地盤。此外並大量使用各型基樁作為廠房及機具之基礎。由於在興達工地使用之基椿除承受軸向壓力者之外尚有承受側向壓力及抗拔之基樁，其施工及試樁過程均較為特別，故此擬就該工地之經驗作一報導，以供參考。

英文摘要

The Hsin-Ta site is situated at about sixteen km south of Tainan along the southwest coast of Taiwan. The existing Hsin-Ta Steam Power Plant was constructed on piles driven into hydraulic land fill over soft marine clay deposit. The soil at the site has been improved by compaction sandpiles prior to the installation of foundation piles. This report presents the results of compression, horizontal and uplift loading tests on the driven concrete piles to demonstrate the bearing resistance in this particular area under different loading conditions.

英文篇名

The Role of Pile Driving Stresses in Contruction Control of Pile Foundation

作者

黃建順、黃子明

摘要

土木工程中大載重結構物或對沈陷要求極為嚴格之重要機械設備，通常採用樁基為承載基礎，尤其在琉鬆軟弱土層地區更常被使用。國內如大鋼廠、石化工廠、火力發電廠等廠房、設備，臺中港、高雄港、蘇澳港等碼頭設施以及高架橋墩基礎等皆大量的使用樁基礎，而預力混凝土樁因其在運送、施工、承載強度、耐久性及經濟性上甚多優點，所以使用率較其他類型的基樁為高。根據一九六八年PCI統計資料（Gerwick，1968）在世界各地預力混凝土樁的使用量平均每年高達五千七百萬公尺以上。
就筆者了解，國內工程師對於基樁基礎設計通常只考慮到基樁承載力大小，而對於基樁在現場打設所遭遇的問題極少重視。殊不知基樁現場打設施工時，基樁結構與土壤的行為相當複雜，若對打樁行為不夠瞭解，常於打樁階段因高應力的產生而導致基樁碎裂破壞，或因打樁設備之選擇不當致使基樁無法打至設計深度，造成業主與施工單位之糾紛及困擾。因此，筆者認為打樁應力觀念是國內工程師設計基樁時所應加以探討的重要課題。
本文旨在藉由波動－應力理論（Wave-Stress Theory）研討打樁應力之影響因素，並對某一特定條件下（土層、設計承載力等），如何選擇適當的打樁設備及對現場基樁打設做較佳的控制等作一介紹，以供國內工程界進行基樁打設工程之參考。

英文摘要

Two most critical problems for driven pile are the pile bearing capacity and pile driving stresses. However, in Taiwan the latter is not frequently considered by engineers in pile foundation design. This paper reviewes the literatures on pile driving stresses and presents a common practice for the control of pile driving stresses. Three kinds of stresses induced during pile driving are introduced and wave-stress theory is adopted in predicting these stresses by considering various factors in driving equipment-pile-soil interaction model. And finally a proposed approach in field piling control is presented.

英文篇名

Loading Procedures And Result Interpretation in Pile Load Test

作者

李建中

摘要

基樁是最可靠的基礎形式之一，因為它可以將載重直接傳遞至堅硬土層或岩盤，或者把載重經由格面的摩擦力分佈到一個較大的土體（Soil Mass）中，一方面解決了軟弱地層承載力不足的困難，同時也省掉了擔心大量沈陷可能帶來的困擾。但是基樁的可靠性必需建立在正確的支承力評估之上，而基樁支承力的估計至今仍然難以絕對正確。使用多年的Terzaghi支承力公式雖然有不少人嚐試修正，但是任何一個修正式都不見得能更令人有信心。基樁支承力估計的困難實在是在於幾乎不可能找出一個公式可以適應千變萬化的地層狀況和五花八門的施工方法。因此，通常在設計基樁的過程中多半會進行基樁載重試驗（以下簡稱試樁）以求肯定基樁的支承力。不過，試樁是否就真能肯定基樁的支承力呢？這是一個頗值得探討的問題。目前不少的國家標準機構或者鳩工興建的業主都有其自行認定的試樁規範。在這些規範中對於試樁時的加載過程（Loading Procedure）或者是試驗結果的詮釋（Interpretation）都有相當程度的差異，本文的目的即在於對目前較為通用的加載過程及結果詮釋方法進行歸納與探討，希望能透過較為深入的了解，增進對於基樁支承力判斷之能力。

英文摘要

Different loading procedues and many result interpretation methods are described in this article. Typical loading procedures, which usually take long time to complete a pile load may not be necessary. Faster loading procedures probably would give equally good result at much less time consumption. Various result interpretation methods would provide different answers to maximum bearing capacitly of a pile. It is suggested that at least three or four methods should be used consistently, so as to accumulate experience and confidence on the actual capacity of a tested pile and the interpretation methods used.