關於地下室開挖工程的部分，一直都是很多工地主任最擔心的工項之一，基地開挖要擔心鄰路、鄰房的狀況，結構物本身的沉陷或上浮、開挖面是否湧水，都會影響工程順利與否，做開挖，每個主任其實都滿提心吊膽的。
記得自身曾經有個案子，在開挖期間正好碰到梅雨季，本來想說那個工區的土質應該不至於用到預壘樁或連續壁這種阻水性比較好的擋土壁體，所以只用上鋼軌樁，好死不死梅雨季的連日降雨把土一直沖進基地裡，我們主任是用大型砂袋跟混凝土去填塞流失掉的土壤，後面慢慢撐過梅雨季才稍稍鬆了一口氣，這種救法還得是在附近都很空曠的狀況下，才有這樣的機會，如果開挖面緊鄰道路，都不知道砂袋要塞去哪裡，難道從裡面往外塞嗎?
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▋ 地下室開挖可能會碰到的狀況
地下室開挖的狀況很多樣，像剛剛的土壤流失就是其中一種，碰到臨路或臨房，可能會有些衍生狀況，以下分項說明：
▸ 開挖範圍周邊土壤流失
這部分就是我在開篇講的狀況，開挖期碰到汛期(梅雨、颱風等等)，土壤有可能被沖刷進開挖面內，臨馬路側就有可能出現天坑，而這個土壤流失，有可能從開挖面側邊流進開挖面，也有可能從開挖面底部流入開挖面，總之都不是什麼我們想見到的狀況。
一般來說，從開挖面側邊湧進泥砂會比較明顯，這會讓工地主任的警覺性很高，不斷湧入的泥砂有可能掏空鄰房或鄰路的地基，有可能造成天坑或沉陷，如果只是局部掏空的話，那也有可能造成鄰房龜裂，都不是什麼好結果。
而從開挖面底部湧水或湧砂的現象，我們會稱它為砂湧或管湧，砂湧一開始可能不明顯，就是地上有個小洞一直在冒砂上來這樣，但有可能隨著時間過去越冒越大，這是後開挖範圍外側就有可能有一定程度的土壤流失，要趕快採取應變措施了。
▸ 筏基底部或地下室外牆滲水
這邊所指的地下室外牆，指的是未來的永久性結構物滲水，講白話一點就是漏水，這種狀況可能結構物還沒出土面的時候都不會發生，等結構物蓋到一樓以上，點井關掉之後，地下室外牆就開始漏水了，止也止不住，原因有可能是混凝土沒灌好、外牆防水沒做好之類的，不管原因是什麼都很令人頭痛，漏水到消費者那都可以總結成一句話：你們這個偷工減料啦。
▸ 結構物沉陷
在軟弱土層上蓋房子比較容易出現這種狀況，不過結構技師在這種地質會設計樁體，所以我在其他文章中才會說明打樁是必須，不是可以選的，如果建築物不打樁就會沉下去的話，當然要打樁阿，怎麼會是賣點呢?
雖然我能理解以行銷學的觀點來說，尋找特色來做廣告行銷是很合理的事，但看在營造從業人員的感受上，就跟車子要有輪子才能跑事一樣的事情，總不能賣車子不給輪子吧，或是給了之後跟消費者說：「我們車子有輪子，很特別喔。」
▸ 結構物上浮
如果地下水浮力大於結構物本身的重量時，就有可能發生結構物上浮的狀況，這比較可能發生在房子已經出土面，但還沒蓋到樓頂，然後點井已經撤掉的狀況，其實這不太算是開挖時候碰到的狀況，但多多少少還是跟地工有一點相關。
我個人認為要讓地下水可以把結構物給抬起來，地下室的防水要做的非常非常好，如果地下水壓力太大的話，應該會從地下室外牆的某個地方滲水才對，不至於把整座結構物往上抬，不知道會上浮的建案地下室外牆防水是用什麼工法，真的很厲害。
要解決這樣的狀況，得去計算上浮力-結構物重量>0，會去算這個的人應該不多，再者是，結構物出土面之後通常安全觀測系統就撤掉了，我們不會知道地下水位在哪裡，要計算上浮力，必須先知道水位高程才行。
▋ 可能對策
針對上述開挖時可能會碰到的狀況，我試著寫出幾個有可能的解決辦法，以下資料感謝駿馳工程提供。
▸ 地中灌注工法
所謂地中灌注，顧名思義就是在地面下做灌漿，地「中」間，其實叫地裡灌漿說不定更直觀，不過我們看不到字的時候可能會地理?地裡?傻傻分不清。
既然要在地中，跟平常澆置就不可能一樣，要先鑽孔，然後灌注，又鑽孔方式不同或灌注材料不同可以分成很多不同的形式，各有不同功能，大致上可以分成：
- 高壓噴射灌漿工法
- 淺層灌漿工法
- 雙環塞灌漿工法
- 單管/二重管灌漿工法
- 熱瀝青灌注工法
▸ 高壓噴射灌漿工法
不管是哪種灌漿工法，目的都是把地底下的軟質材料換掉，所以最重要的事情就是：鑽洞，這個鑽洞的動作跟我先前理解的點井鑽堡還滿像的，差別在點井不用灌漿，而地質改良需要。
如果單純鑽個孔然後把混凝土灌到洞裡，那跟我們平時的壓送也差不到哪裡去，但高壓噴射灌漿工法特別的是，它會在孔壁周圍用空氣跟水刀把土壤沖開之後，再把硬化材填塞到剛剛被洗開的空間中，讓置換材料的範圍更大，達到穩固的效果。
也因為它是一圈一圈洗的，灌注後的硬化材像極了鬆餅，我們看圖片比較清楚，請見下圖：
↑ 圖1：地質改良後硬化材的樣態
高壓噴射工法還可以分成好幾種，什麼單管工法、二重管工法、三重管工法，這有點細就不展開來講，上述用空氣跟水刀把土壤沖開屬於三重管工法，管數越多土體置換的範圍理論上會更大，後者應該算是漸漸改良過來的工法。
除了鑽堡之外，高壓灌注工法還需要拌合機具、壓送機具及發電機這些輔助機具在旁邊才行，整個施工起來的占地滿大的，你如果開挖之後出狀況才想用這個方法補救，要空出足夠的空間給它，這是高壓灌注的缺點之一。
↑ 圖2：高壓灌注的機具配置
在主要運用方面，高壓灌注工法就可以在連續壁體的下方再灌注那鬆餅狀的樁體，去延伸連續壁下方的擋土壁體，算是一種補救型工法，或是增加基礎下方的承載力，去避免結構物下沉。
像這樣的擋土壁體下方的高壓噴射樁，還有阻擋側向水流的功能，它有點像是連續壁這種實體阻擋設施，硬是把內外側給隔開就對了，下次有這種臨時搶救工程要做的時候，可以把高壓噴射樁納入選擇。
但是，搶救工程用高壓噴射樁會擾動土壤，加快壁體變形。用高壓噴射樁補強擋土設施勁度減少開挖面擋土設施變形(大肚子)，還是要在開挖前先做好較妥當。
▸ 淺層灌漿工法
對於比較常接觸建築案的我來說，這個工法讓我眼睛為之一亮，它可以用於基礎版堵漏止水。之前有碰過那種中間樁不買斷的案子，筏基在拔樁之後就一直漏水，怎麼封也封不死，因為我們都是在建築物內側處理漏水的問題，只要結構物內還有孔洞，水當然就往那些地方跑去，可以說是相當的治標不治本。
淺層灌漿工法可以在結構物外側進行止漏，外部防水的效果一定比內部防水好得多，你想想看為什麼自黏式防水毯要黏在結構體外側就知道了，你讓水進到結構物裡面再去堵裂縫，水還是在結構物裡阿，總有一天它會找到縫隙鑽出來的。
淺層灌漿工法用的機具比較輕巧，就是手持電鑽跟打針或補空心用的樹脂灌漿機，它給我的感覺是用補地磚空心的方法來進行基礎止漏，這麼聰明舉一反三的方法我怎麼就從來沒想過，真是太才疏學淺。
↑ 圖3：淺層灌漿示意圖
↑ 圖4：樹脂灌漿機
另外淺層灌漿工法在公共工程上的運用，會比較常發揮在道板抬升，會有這樣的運用主要是因為路基多少都會有不均勻沉陷，你想想鐵軌能有不平整的地方嗎?汽車碰到坑洞避震器還可以解決，火車碰到坑洞那就不是避震器可以解決的了，列車翻覆都有可能發生。
淺層灌漿工法也可以用在隧道環片止漏，也像上面講的鑽孔道結構物外側，再用填塞材料進行灌注，這些養護類別的工程都默默地守護我們民眾的安全，有幸認識他們，感覺滿榮幸的。
▸ 雙環塞灌漿工法
當初我看到這個工法的時候，第一個想法是跟高壓灌注有什麼不一樣，後來弄明白之後才知道，對我們使用者來說，它不一樣的功能是可以阻擋開挖面滲水，而且它可以用各個角度施工，不是只能往下打，你想往連續壁壁體打也沒問題，可以說相當泛用。
在工程面上，雙環塞上有逆止閥構件，可以重覆灌注多種材料到土壤裡，一般的止水打針工法打一次那支針筒就不能再用了，雙環塞則是可以進行多次灌注，或許跟材料有關，感覺就有點像是進階版的止水打針工法。
止水打針主要是將樹脂材料灌進混凝土裂隙，雙環塞是將化學漿(水玻璃或矽溶膠系列)或水泥化學漿(FLW或LW系列)灌進土壤裡降低土壤滲透係數，增加土壤強度，不一樣的點在這邊。
↑ 圖5：雙環塞噴射管
我個人比較常碰到鋼軌樁做為我的擋土壁體，鋼軌樁+6分木夾板這種組合其實阻水性非常不好，說不好可能有點保守，直接一點講就是沒有阻水功能，開挖時碰到颱風或梅雨季，那就真有得你受的了。
雙環塞灌漿工法，可以透過不同的灌注材料去改變土壤的透水性，你要是真碰到惡劣的天氣狀況，壁面一直滲水進來，可以考慮採用此種工法去改變外側土壤透水性，來避免過大水量讓土水一直進到你工作面內，進而避免基礎掏空造成鄰房或道路沉陷的問題。
▸ 二重管灌漿工法
這個工法跟高壓灌注的二重管不一樣，高壓灌注的二重管是灌水刀跟硬化材(水泥漿材)進去，二重管是灌AB劑的概念，有點像我們在噴防火面漆的時候，要在油漆裡面加硬化劑的意思，雙劑混和才會達到固結的效果，只灌一種材料它就永遠是軟的。
二重管工法在同一個時間可以灌注兩種不同的材料進去，看我們硬化劑配比怎樣調，硬化的時間就不一樣，意思是，它可能可以達到類似速凝劑或是急結劑的效果，快速的封堵湧水。
這部分在運用上會是封塞既有地下水井，既有地質鑽探孔，或是……如果你把點井打在開挖面下(我想這樣做的機率應該滿低的)，抽水馬達關掉後水止不住的話，能採用的解決方案就屬這種AB劑材料的二重管灌注法。
二重管工法也可以用來做止水隔幕、開挖面封底、地層局部軟弱帶填充擠壓……想要漿液留在我們要他在的地方，不要被地下水沖走或稀釋掉，就可以用這種技術。
↑ 圖6：二重管灌漿示意圖，用封填材料把既有孔洞封住。
▸ 熱瀝青灌注工法
最後這個，是很厲害的封堵湧水工法，它的粘結性特好，又油水不相容，拿來阻斷水路剛剛好。
我覺得最適合拿來堵水的性質是：瀝青的凝結條件是根據溫度，碰到冰冰涼涼的地下水就是它凝固的條件，除非碰到溫泉水，不然是沒有什麼問題的，瀝青可以因為溫度的變化從墨汁變成麥芽糖，再從麥芽糖硬化，墨汁的性質是可以良好竄流，麥芽糖性質去填塞，最後硬化堵水，可以說是配合的天衣無縫。
熱瀝一開始加熱到兩百多度時像墨汁，80~90度繪像麥芽糖，溫度降到25度以下後是硬硬黏黏的，因為地下水溫度通常低於攝氏25度，所以在堵水狀態的瀝青是硬硬黏黏的樣子。
在大量湧水的狀況中，上面的工法中：淺層灌漿、雙環塞灌漿、二重管灌漿都可以止漏，但論及水量很大的狀況，熱瀝青灌注可以封堵的水量是最大的，至於要用哪種瀝青，這就是人家的專利了，如果需要進行堵水工程的話，可以洽詢駿馳工程喔。
我本來以為熱瀝青灌注工法是純粹的堵水工法，其實歐洲有人用熱瀝青來做擠壓地層進行地質改良，就是把熱瀝青用壓力灌進軟弱地層中變成一球一球的樣子，用來擠壓地層，同時配合紙帶樁或排水砂樁加速排除激發的超額孔隙水壓，達到地層過壓密效果(過壓密程度高，承載力大)。
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▋ 結語
以上是針對地下室開挖時會碰到的狀況以及可能的解決方案的簡單介紹，如果想對地中灌注工法有更多了解的話，歡迎點下方連結洽詢駿馳工程。
