基礎與地下工程構造

考試定位

「基礎與地下工程構造」是建築構造科目的核心考點。常見題型包括:

  • 比較不同擋土工法的優缺點與適用時機
  • 說明開挖方式的施工程序與注意事項
  • 分析地下室防水工法的選擇與施工要點

本科最常以「基地條件」配合「開挖深度」給定案例,要求考生分析擋土工法與施工程序。先掌握地質條件,再選擇擋土工法,不要只背工法而忽略適用性。

本頁採白話整理,目的是建立基礎工程的完整框架。正式應答時,仍應依基地條件個別分析。

擋土工法比較

三種主要擋土工法

工法 原理 優點 缺點 適用時機
連續壁 挖掘溝槽、吊放鋼筋籠、澆置混凝土 剛性佳、防水性好、振動小 造價高、工期長 深開挖、地下水位高、鄰房近
鋼板樁 打入鋼板、形成擋土牆 施工快速、可回收、成本低 剛性較差、振動大 一般開挖、工期短、預算有限
排樁 鑽孔、吊放鋼筋籠、澆置混凝土 剛性佳、防水性中等 工期中等、需場鑄 一般開挖、地質穩定

擋土工法選擇考量

考量因素 連續壁 鋼板樁 排樁
開挖深度 深(>15m) 浅(<10m) 中(10-15m)
地下水位
鄰房距離 近(<5m) 遠(>10m) 中(5-10m)
工期
成本

開挖方式

明挖順打

擋土設施施作 → 開挖至底版 → 基礎版澆置 → 地下室結構體逐層向上
特性 說明
施工程序 先開挖,再由下往上施作結構體
優點 施工簡單、品質易控制
缺點 工期長、需大量支撐
適用場合 一般地下室工程

逆打工法(TOP-DOWN)

中間樁施作 → 開挖第一層 → 施作頂版 → 開挖第二層 → 施作中間版 → ...
特性 說明
施工程序 結構體與開挖同步進行
優點 工期短、支撐少、鄰房影響小
缺點 施工複雜、品質控制難
適用場合 深開挖、工期緊迫、鄰房近

兩種工法比較

比較項目 明挖順打 逆打工法
工期
支撐數量
鄰房影響
施工複雜度
品質控制
成本

地下室防水工法

三種防水方式

工法 原理 優點 缺點
外防水 在結構體外側施作防水層 防水效果佳 施工困難、成本高
內防水 在結構體內側施作防水層 施工容易 效果較差
導水(排水) 設置排水系統將水導出 永久有效 需維護、可能堵塞

防水材料比較

材料 特性 適用場合
瀝青防水氈 傳統工法、成本低 一般地下室
彈性水泥 彈性佳、施工簡單 一般地下室
PU防水 無接縫、防水性佳 高要求地下室
防水砂漿 施工簡單、成本低 內防水

防水收邊要點

  • 施工縫:需設置止水板或防水條
  • 穿牆管線:需設置防水套環與填塞
  • 角落:需加強防水層施作
  • 伸縮縫:需設置柔性防水材料

地下水處理

抽排水(Dewatering)方式

方式 原理 適用場合
井點抽水 設置井點管抽水 浅開挖、透水性低
深井抽水 設置深井抽水 深開挖、透水性高
截水牆 設置連續壁或排樁截水 地下水位高

對周邊環境的影響

影響 原因 防治對策
地層下陷 抽水導致地下水位下降 回灌井、監測
鄰房沉陷 地下水流失導致土壤壓密 監測、支撐補強
土壤液化 地下水位變化觸發 地質改良、監測

施工中安全監測

監測項目

監測項目 監測儀器 警戒值
傾度 傾度計 > 1/200
沉陷 沉陷標記 > 2cm
地下水位 觀測井 > 1m
支撐軸力 軸力計 > 設計值80%
鄰房沉陷 水準儀 > 1cm

監測頻率

階段 監測頻率
開挖期間 每日1次
結構體施工 每週1次
完工後 每月1次

檢核重點

  • 完成地質調查與地下水位確認
  • 選擇適當擋土工法
  • 規劃開挖方式與支撐系統
  • 設計地下室防水工法
  • 規劃地下水處理方式
  • 設置安全監測系統
  • 檢討鄰房保護措施

易錯辨析

  • 常見錯誤:只考慮擋土功能,忽略防水需求

  • 正確觀念:擋土工法需同時考慮擋土與防水

  • 常見錯誤:忽略地下水對周邊環境的影響

  • 正確觀念:抽排水需監測並採取防治對策

  • 常見錯誤:混淆明挖順打與逆打工法

  • 正確觀念:兩者施工程序不同,適用時機也不同

  • 常見錯誤:防水收邊細節被忽略

  • 正確觀念:施工縫、穿牆管線、角落是防水薄弱環節

典型例題

選擇題

題目:下列何種擋土工法最適用於深開挖且地下水位高的基地? (A) 鋼板樁 (B) 排樁 (C) 連續壁 (D) 土釘

答案:(C) 解析:連續壁剛性佳、防水性好,適用於深開挖且地下水位高的基地。

申論題

題目:請比較明挖順打與逆打工法的差異,並分析其適用時機。

答題要點

  1. 明挖順打:先開挖,再由下往上施作結構體,施工簡單、工期長
  2. 逆打工法:結構體與開挖同步,工期短、施工複雜
  3. 適用時機:明挖順打適用一般工程,逆打工法適用深開挖、工期緊迫
  4. 成本比較:逆打工法成本較高,但可縮短工期

章末速讀

擋土工法口訣:「連深鋼浅排中間」

工法 適用深度 適用時機
連續壁 深(>15m) 地下水位高、鄰房近
鋼板樁 浅(<10m) 工期短、預算有限
排樁 中(10-15m) 地質穩定、一般開挖

開挖方式口訣:「明順逆同步」

工法 特性 適用場合
明挖順打 先開挖後結構 一般工程
逆打工法 開挖與結構同步 深開挖、工期緊迫

防水工法口記:「外好內簡導永久」

工法 效果 適用場合
外防水 效果佳 高要求工程
內防水 施工簡 一般工程
導水 永久有效 需長期排水

考試答題順序:先確認地質條件→再選擇擋土工法→最後分析施工程序

申論與圖面練習

1. 請比較連續壁、鋼板樁、排樁三種擋土工法的優缺點與適用時機。

作答關鍵:

  • 連續壁:適用深開挖、地下水位高
  • 鋼板樁:施工快速、可回收
  • 排樁:剛性佳、適用一般開挖
2. 請說明明挖順打與逆打工法(TOP-DOWN)的差異,並分析其適用時機。

作答關鍵:

  • 明挖順打:傳統工法、施工簡單
  • 逆打工法:結構體與開挖同步、工期短
  • 適用時機:基地條件、工期、成本

常見問題 QA

「基礎與地下工程構造」在考試中應優先掌握什麼?

開挖擋土工法、防水與地下室構造施工重點、法規引用與實務要點。建議採用的判讀方式是:依材料特性、施工順序、界面與品質查驗點理解工法。

準備「基礎與地下工程構造」最常見的失分原因是什麼?

常見失分是只記工法名稱,忽略前後工序與缺失原因。作答時應把結論、依據與適用條件一併寫出。

讀完本章後應如何自我練習?

繪製施工流程並列出自主檢查項目,再用章末題目確認是否能解釋理由,而非只認得答案。

複習測驗

基礎與地下工程構造隨堂考

先依本章內容作答,再展開解析檢查判斷理由。

1本章「基礎與地下工程構造」所屬的考試領域為何?
請選擇一個答案
解析

本章收錄於「建築構造」,重點為開挖擋土工法、防水與地下室構造施工重點、法規引用與實務要點。

2面對本章案例時,較完整的解題方式為何?
請選擇一個答案
解析

本章建議以「依材料特性、施工順序、界面與品質查驗點理解工法」建立可追溯的判斷。

3下列何者是本章應避免的準備方式?
請選擇一個答案
解析

最常見的失分來源是只記工法名稱,忽略前後工序與缺失原因。

4何種複習方式最能確認已理解本章?
請選擇一個答案
解析

建議繪製施工流程並列出自主檢查項目,並能自行說明每一步理由。