Page 287 - 捷運工程叢書 精進版 - 7 捷運結構工程實務
P. 287
第七章 總結
一、近斷層地震力
經分析,近斷層地震對短週期之較低矮建物影響,為受到近斷層地震力高 PGA 的侵襲;
對中週期之較高建物影響,為受到大速度脈衝的侵襲。由於近斷層設計地震力將會放大2倍,
無論是低矮建物或中高建物都將遭受極大震害。因此震後亦配合政府修改地震規範,納入近
斷層地震力設計之規定。
此外,由於斷層錯動震害對結構安全影響很大,因此捷運車站禁止在活動斷層帶上興
建,路線段如有必要通過該區帶時,則以前後兩車站端設計防洪閘門之方式來因應,避免災
害進一步擴大。
二、盆地土壤效應
921 集集地震,在遠離斷層之埔里及臺北地區造成極大震害,此皆由於盆地土壤效應所
致。以臺北地區為例,臺北盆地如同碗裡面盛著果凍,將碗搖動,則果凍將會搖晃較劇烈。
即地震波將在盆地土壤內反覆反射,產生較大震幅。且地震波亦會在盆地的四周產生集中現
象。經歷年臺北盆地之地震紀錄,亦發現盆地周圍之地震加速度值有較盆地中央為高之現
象。未考慮盆地土壤放大效應,對中高樓層建物有較明顯之震害。
三、土壤液化現象
在地層為疏鬆砂至中等緊密砂,且地下水位高之地區,因大地震使土壤顆粒重新排列,
產生體積之壓縮,此時若無法及時排水,則將產生超額孔隙水壓力。當此壓力達到土壤之有
效覆土應力時,土壤即失去抗剪強度而呈液體狀態,稱為土壤液化。土壤液化易造成淺基礎
結構,因支承力瞬間喪失而沉陷。
捷運地下車站一般開挖深度約 20 公尺,已將液化區域的土壤挖除,設計時僅需考慮地
震土水壓增量及土壤彈簧係數折減即可。出入口及明挖覆蓋隧道結構只要將連續壁深入非液
化土層,阻隔超額孔隙水壓之傳遞,亦可克服液化問題。至於潛盾隧道,為避免土壤液化所
造成隧道上浮,可於隧道兩側置阻隔牆(cut off wall)深入非液化土層,來減少超額孔隙水,
阻隔牆可以礫石樁、高壓噴射灌漿或連續壁為之(Schmidt & Hashash, 1999),臺北捷運蘆
洲線有一段潛盾隧道亦是如此設計。
四、高樓破壞狀況
雖然高層建築破壞的比例甚小,但其每一棟卻影響數十戶居民的安全。這類破壞狀況,
應探討以往在施工上所忽視的問題,如混凝土澆注時加水致強度不足、混凝土內水泥量過
少、混凝土之砂石不合規定、混凝土澆注不實、鋼筋搭接長度不足、鋼筋在同一斷面搭接、
柱端箍筋量不足、箍筋未作標準彎鉤、梁柱接頭無箍筋等。
我國在建築結構設計上,早已在自動化、電腦化分析奠定良好基礎,加上政府單位良好
建築管理及審查機制。因此捷運工程中建築結構設計並非關鍵所在,以往主要問題在於聯合
開發大樓施工時程配合問題,臺北捷運系統路線段及車站主體,主要皆設置在道路上;但車
站之出入口及通風井等設施,一般皆須設置在路外用地上,由於路外用地大多為私人擁有,
若政府強制徵收作為捷運用地,常會引起民怨,甚至居民抗爭,尤其是在精華地段之用地,
271