□ 林瑞棋
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一、序言 台灣因地狹人稠，工商企業發達，經濟繁榮聚集於北、中、南都會區，而吸引各行各業的大量就業人口與車輛向都會中心匯聚，就業人口為上下班乘坐公車通勤曠時廢日，早出晚歸勞累，經年累月交通費用昂貴，開車族煩於沿途交通紊亂壅塞，進入市區停車一位難求，致心焦希求能在上班地點附近擁有一棲身居所。建築投資商人經精打細算，以市區昂貴地價建造高樓大廈增加樓地版面積，與建造深基礎停車場，足以收穫更豐盈利潤；政府官員為鮮飭醒眼高樓大廈市景可立竿見影顯政績，即使在未具備高樓大廈一旦發生火災的救人與滅火能力，或發生大地震時，造成高樓大廈倒塌、傾斜、損壞等災難下，可能帶來房屋消費者生命財產安全無法保障，只要房屋消費者與建築投資商人間「銀貨兩訖」，增加政府稅收，應己功德圓滿；在此一前提下，既可完全滿足房屋消費者，建築投資商人與政府官員三方面各自慾念，何樂不為？至於高樓大廈倒塌，傾斜等災難之拆除與重建的技術難題，應是以後的事，何必杞人憂天？ 二、九份二山震爆之歷史回顧 1999年9月21日凌晨一點四十七分，在台灣中部九份二山爆發芮氏7.3級大地震(俗稱「集集大地震」，事實九份二山在南投縣國姓鄉南港村，澀仔坑山，又稱大岸山)，造成人民傷亡慘重，建築物全倒戶數達51,969戶，半倒戶數35,735戶，遭受震害範圍遍及自台北縣市至台南縣市等台灣西部平原及山區，震害之嚴重令人怵目驚心；距離震央約160公里之台北縣市，僅受到4至5級震度而全倒戶數達993戶，半倒戶數188戶，損壞棟數494棟；距離震央約40公里之台中縣市，所受到5至6級震度，竟造成全倒戶數23,813戶，半倒戶數17,265戶；發生爆震的南投縣十三鄉鎮，總人口不足50萬人，房屋全倒戶數高達25,487戶，半倒戶數16,376戶。據南投縣議會編印「南投縣震災專輯」指出：全縣128所國民中、小學校，30所學校瞬間夷為平地，半倒塌教室2,898間，待修建教室838間，尚不包括十餘所高中、職以上學校在內；南投縣境內不分省府、縣府、鄉鎮市公所、稅捐稽徵處、地政事務所、警察局、郵局、農會或水利會等公共建築物一棟接一棟，倒聲不斷，該等公共建築物倒塌之慘狀，尤甚於民間建築物。 高樓大廈在921大地震中倒塌、傾斜、嚴重受損破壞之範圍遍及台北縣市、台中縣市、彰化、南投與雲林等縣，按該等高樓大廈之屋齡多不足十年，即不堪地震搖晃摧殘，令人對高樓建築物之規劃、設計、監造與施工等專業建築師、結構技師，營造廠商與政府建築主管機關等十分失望；有待工程界人士自勵減少應酬，以提高建築工程安全品質保證優於建築物表面虛浮華麗、以免草菅人命。 自921大地震發生後，政府建築主管官署遂於1999年12月29日修改「建築技術規則建築構造編耐震設計規範」，調整台灣國內震區劃分為地震甲區、乙區、三區與二區等，台北縣市在921地震震害已如前述嚴重，竟然列為地震三區，令人稱奇外，並動員建築師，結構技師與土木技師等公會會員投入調查受震害建築物破壞程度級別，而僅調查建築物地上以上部分，而忽略地面以下淺基礎或深基礎地下室等構造或樓層之震害調查統計；發生921大地震迄今已將屆滿五年，據悉仍停留在60,511棟建築物危險分級階段，而令人憂心921震害建築物之傷痛，不知何時才可復元？ 對於設置深基礎地下室之高樓建築物，或因訂定建築法令時，未注意到因大地震可能發生倒塌、傾斜或上部結構受震害後，必須改建或重建間，而為嚴格規定高樓建築物毗鄰最小水平距離，與深基礎地下室在同一街廊應限制建造在相同地下深度，致在921大地震後，遭受震害倒塌，傾斜或上部樓層破壞必須改建或重建問題，如今，因想改建或重建技術尚缺乏有效工法與經驗之困擾，致在設置深基礎地下室高樓建築物之改建或重建仍停留在拆除上部結構後之現狀，而不敢貿然展開改建或重建。 三、建築物構造之基面 建築物之基面係指地震力輸入於建築物構造之水平面，或可使其上方之構造視為振動體之水平面。高樓建物通常以四周連續壁做為深基礎地下室土方開挖之擋土設施，並留置為建造地下室構架之四周外牆；堅實卵礫石層，如台中市地區，因連續壁鑽掘機鑽掘困難，而以人工開挖先建造擋土柱做為擋土設施，並在卵礫石層開挖後，再同時分層建造地下室之構架與四周外牆，並留置擋土柱於四周外牆之外側；以鋼鈑樁為臨時擋土設施者，因受到鋼板樁長度與勁度限制，僅適用於軟弱土層或砂層之地下一、二層深度之地下室臨時擋土設施，並在土方開挖後，同時進行構架與四周擋土牆壁；對於基地廣闊以全面開挖，再同時建造構與四周擋土牆壁後回填夯實級配砂石者；以上所述各種以不同工法施工建造之地下室或深基礎地下室之建築物構造之基面為足以抵禦地震動態上壓力四周外牆與構架為基面介定。 對於建築物常為了整體分析設計上之考慮，而將基面訂在地下室筏基底，此時可考慮筏基及地下室四周外壁之土壤彈簧，以正確計算建築物振動週期、振態形狀及地面以上各層引致之地震力；地下室各層之設計地震力來自作用於外牆的動態土壓力或地盤變形引起之力量，而應依建築物地下室部份設計水平地震力；建築物地下各層施加之設計水平地震力為該層靜載重乘以該層深度對應水平震度k，水平震度k依下式計算：  式中： SDS = 工址短週期設計水平譜加速度係數 I = 建築物用途係數 H = 自地表面以下計算之深度；H大約20m時，以20m計算。 四、建築物遭受地震力之破壞原因 地下室以連續壁構造做為抵禦土壤側壓力進行地下開挖者，依一般土層鑽探標準貫入取樣標準打擊數N≧<10時，其壁厚約為0.05H，N<10時，壁厚約為0.075H，式中H為自地表面至地下室筏基底開挖深度；混凝土設計強度為 時，以強度設計法結構分析計算者應使用0.875；若以為結構分析計算時，其混凝土設計強度應提高為1.15；如混凝土設計強度=280kg/cm2，結構分析計算使用0.875 ；若結構分析計算使用=280kg/cm2，則混凝土設計強度應提高為1.15╳280=332kg/cm2；此兩種計算數值均表示混凝土在澆鑄後之28天齡混凝土抗壓強度必須達到計算強度，其原因系基於連續壁之施工為一種水中混凝土，而在混凝土澆鑄過程中摻雜泥漿混水降低強度；連續壁之勁度依ACI規定，其係數0.5修正為0.5 ，混凝土上之彈性模數 ；對於連續壁在澆鑄混凝土時，可能發生鑽掘漕溝內兩側壁泥土坍塌，而引致混凝土內包土現象，而影響壁厚不足，故在結構設計時，應以保守為宜。對於卵礫石堅實土層採用擋土柱為擋土措施，或一般土層以全面開挖者，其澆鑄混凝土均在正常無地下水條件下施工，故其結構分析計算強度與混凝土設計強度 ，則可使用相同數值，但其四周外牆之厚度應依大地震時之動態土壤側壓力設計分析；此類地下室四周外牆與構架同時澆鑄混凝土，故其四周邊柱及壁梁均與四周外牆構成一體，而與連續壁與邊柱及邊梁之構造不同。建築物耐震設計之主要目標在對付發生大地震時，建築物不致造成崩塌，而造成人民生命與財產之損失；所謂大地震，對一般建築物而言，為回歸期475年之地震，對重要建築物之回歸期更長；為考慮建築物建造之經濟因素，依現代的耐震設計理念，為在中度地震後，建築物能保持在彈性限度內，而不致發生任何損壞；在大地震時容許建築物在一些特定位置，如梁之端部產生塑性變形，但韌性需求不得超過容許韌性容量。 建築物之耐震設計，因考慮韌性，事實上以彈性分析設計時所用的設計地震力，其對應的地表加速度頗低；因此，構材之設計若由風力控制，並不意味無需進行耐震韌性設計；當地震力大於彈性分析設計地震力時，構材仍會發生降伏，而需設計具有韌性。 建築物雖考慮耐震韌性設計，使構材足以抵禦建築法令規定最大地震力，然而，在大地震中仍發現結構佈置不良之不規則性結構，是致使結構發生破壞主要原因；所謂不規則性結構係指平面、立面不規則，或地震力傳遞路徑之不規則。對平面不規則之建築物結構；或者具有對稱且不含凹角與側翼之幾何形狀，但仍可能因其質量分佈或豎向側力抵禦構材之不對稱，而被歸類為平面不規則結構；其他如靜態質心與剛心雖重合一致，建築物亦可能在地震時產生扭轉效應例如：不對稱之裂縫與降伏均會導致建築物產生扭轉效應，對於靜態質心與剛心有偏心時，當然將更放大其扭轉效應，因此，當靜態質心與剛心之偏心值超過建築物與地震力垂直方向尺度10%者，將視為平面不規則結構；若藉由適當配置豎向側力抵禦構材之位置，使其滿足前述剛心偏心值加以限制，仍會因其分佈不對稱，而令扭轉力以非均等地分配於各豎向側力抵禦構材上，而引起扭轉不規則。 規則性建築物的幾何形狀為方形，矩形或圓形，如平面方形或矩形之建築物具有凹角，其側翼之長度與同一側總長之比大於15%時，將視為幾何形狀不規則，小於15%時，始得視為規則性結構；前述平面不規則性結構，因側翼之地震反應與完整建築物之地震反應大不相同，且將引致更大的作用力。 對立面不規則之結構在地震時，建築物各樓層之動態反應及導致各樓層側向力，將與靜力分析所得結果有明確差異，因此，立面具不規則性結構須以動力分析始能得到正確反應值；如抗彎矩構架，其某一樓層之高度較相鄰樓層高出許多，則該樓層之勁度將因高度之增加而減小，倘在結構規劃設計時，忽視增強該樓層之勁度與相鄰樓層相當之勁度，則該建築物應視為立面不規則性結構；若建築物某樓層之重量與樓層勁度比，與其相鄰樓層有明顯之差異者，亦將視為立面不規則性結構；其他如建築物之立面幾何形狀不對稱所造成者，或立面幾何形狀對垂直軸為對稱者，但在某些樓層有過大之水平退縮或延展，而造成抗側力之垂直構材與垂直向具不連續性者，或結構體存在軟弱層者，在地震作用下，該軟弱層將產生降伏，而其他樓層仍然保持彈性，致將改變結構體之振動及變形，甚至造成結構體之不穩定而倒塌。 一般規則性建築物在地震中的彈性反應較易掌握，因此，構材進入非彈性時機較均稱，而不致集中在局部構材，但不規則結構之反應則較難瞭解；在結構規劃設計與分析計算時，對不規則性結構之立面或平面應予限制： (一)立面不規則性結構 1.勁度不規則性軟弱層為側向勁度低於其上一層勁度之70%，或其上三層平均勁度之80%。 2.任一樓層之質量超過其相鄰上下樓層質量150%者，視為具質量不規則性；屋頂下一樓層質量大於屋頂層質量150%者，不視為質量不規則性。 3.任一樓層抵禦側力結構系統之水平尺度大於其相鄰上下樓層之130%以上，視為具立面幾何形狀不規則性，但閣樓面積甚小時，可不考慮。 4.抵禦側力豎向構材立面內錯位距離超過構材長度者，視為抵禦側力豎向構材立面內不連續性。 5.任一樓層所考慮方向上抵禦地震剪力構材之強度低於其所考慮向上所有抵禦地震樓層剪力強度之和80%者，視為強度不連續性弱層。 (二)平面不規則性結構 1.在包括意外扭矩地震力作用下，沿地震力方向最大側邊變位大於兩側邊平均層變位之1.2倍以上者，視為具扭轉平面不規則性；橫隔版為非柔性時，亦需加考慮。 2.結構其側力抵禦系統之平面幾何形狀具有凹角者，該凹角起出部分之結構尺寸大於沿該方向結構總長15%者，視為具凹角不規則性。 3.同一樓層版或橫隔版，包括切角和開孔，其面積超過總面積50%以上，或兩層間有效橫隔版勁度之變化超過50%以上者，應視為急變不連續性或勁度不連續性之不規則性。 4.豎向構材有面外之錯位，導致側向力傳遞路徑具不連續性之不規則性。 5.豎向側力抵禦構材不平行，或對稱於側力抵禦系統之兩正交主軸者，視為非平行結構系統之不規則性。 據內政部建築研究所在921地震災害房屋因平面幾何形狀不規則性倒塌、傾斜與破壞程度調查統計如表一：
建築物因地震力作用引起之倒塌與傾斜破壞，大多出於基礎構造與土壤介面間所構造成抵禦傾倒力矩之能力不足，如基礎坐在軟弱土層上在地震力與基面間構成之傾倒力矩，造成局部土壤承載力超過土壤容許承載力而沉陷，另邊局部基礎設置深度不足而被拔出；或建築物建造在未經土質改良之池塘或蕹菜園回填土上，其軟弱土層極容易液化而失去土壤承載力而釀成建築物之整體沉陷，傾斜或倒塌等破壞。 高樓建築物上部結構地震力與基面間構成之傾斜力矩，多因深基礎地下室與上部結構之基面連接上下鋼筋錨定長度握裹力不足與混凝土支承強度不足，引致鋼筋被拔出與混凝土被壓碎坍塌及鋼筋被壓彎或剪斷，而釀成倒塌或傾斜。 為使建築物各層具有均勻之極限剪力強度，而無顯著弱層存在，建築構造設計規範規定：二層樓以上之建築物均需進行極限層剪力強度之檢核；但不得有任一層強度與其設計層剪力之比值低於其上層強度80%。 照片(一)為台中市某十四高樓建築物騎樓上每層僅建臨街景觀外側挑梁，而未建樓版造成樓版不連續，勁度不連續與側向力傳遞路徑集中於該梁構材，引致各層外側挑梁崩潰之平面不規則性破壞。 照片(二)為竹山鎮某大樓建築物因一樓兩面建造騎樓，造成立面勁度不規則性之軟弱層破壞。 照片(三)為竹山鎮某十樓建築物地下一層基礎坐於軟弱土層及一樓建造騎樓弱層，引致地下室筏基局部沉陷與騎樓柱局部崩潰之立面不規則性之破壞與傾斜。 照片(四)為竹山鎮某三樓建築物建造在昔日蕹菜園未經地質改變之軟弱泥土層上，在泥土液化下釀成整排連棟建築物倒塌崩潰解構支離破碎慘狀。 五、深基礎地下室之破壞原因 地下室係指自建築物之地面層基面以下土層建造筏基、四周外牆與梁柱構架之地下構造物；深基礎地下室為自建築物基面以下開挖深度超過15M之多層地下室。地下室四周外牆主要為抵禦四周土壤側壓力；構架之梁為傳遞相對兩面外牆承受土壤側壓力之平衡，且與各層樓板與梁構成一體，而成勁度甚高之水平抵禦土壤側壓力構造物；構架之柱主要為傳遞上部結構柱軸心壓力至筏基上，再分佈於筏基底由土壤支承力承受。 由於地下室具有勁度甚高之外牆，故地下室構架之梁、柱構材不容易降伏，而可容許不做韌性設計，但其強度應以地面層產生之極限層剪力強度設計，而使地下室構造在發生大地震時仍保持彈性，且不得低於上部結構。 對於地表以下地下室各層因地震力之破壞，係來自作用在地下室外牆之動態土壓力或地盤之變形，除非斷層通過或斷層接近建築物基地，始會發生強大動態土壓力或地盤變形之破壞，此種的破壞程度可能及於地下室四周外牆及構架；依建築物構造設計規範規定；地下室之構架，其強度應以地面層產生之極限層剪力強度設計，使地下室構造在大地震時仍保持彈性，因此地下室構造除非一樓版剪力傳遞失效，或地下室外牆產生破壞時，地下室構材之韌性設計始會發生功效。 依前述地下室在大地震時之動態土壓力或地盤變形的破壞，若在設計與施工時，遵循設計與施工標準規範進行，應不致造成地下室構造之破壞；依據建築物地下室基礎築在未經土質改良或未使用基樁之軟弱土層上，因傾倒力矩引致之塌陷或傾斜之地下室不能繼續使用，而應將整棟建築物上部結構及地下室全部拆除後，方可改建；對於建築物因傾倒力矩導致自地面層基面倒塌或傾斜者，應對造成倒塌或傾斜現況徹底詳細評估鑑定，以瞭解建築物之倒塌或傾斜脆弱位置與原因，並詳細勘驗地下室四周外牆與構架之樓版、梁、柱及筏基等之破壞程度，以判斷地下室是否得經修復補強後，繼續做為上部結構重建地下室之用，然後小心拆除倒塌或傾斜上部結構體，拆除時務必保持地下室構造物不致受到二次傷害。 根據921震害建築物因平面或立面不規則而局部塌陷，或倒塌，或傾斜，或嚴重破壞，而被建築師或專業技師等判定為應拆除高樓建築物或一般設有地下室建築物，因未深入勘查評估鑑定地下室之破壞程度，致在拆除上部結構時，既無拆除方法計畫，更未具拆除經驗與膽識，一律交予為「顧三頓拼命」的吊車操作手以重大鐵球任意錘擊，或填高長臂挖土機作業土台，然後由操作手憑其膽量連鉤帶拉，只為達成高樓拆除目的；為著節省落地混凝土塊碎屑清除運棄費用，不惜挖除地面層樓板與地下室各層樓版及構架，做為拆除混凝土廢棄物堆置場，終造成地下室僅殘存四周外牆，誠屬震害後，對地下室之人為二次傷害，而釀成高樓建築物改建或重建增加困難與成本。 六、深基礎地下室破壞之修復補強與重建 深基礎地下室受震害之情況，可分為下列四種：1.地下室四周外牆與構架均未遭受震害或人為破壞 2.地下室四周外牆未受到震害，構架已受到人為破壞。 3.地下室構架與四周外牆均遭受震害或人為破壞。 4.地下室構架未遭受人為破壞，四周外牆已遭受震害。 對於地下室四周外牆或構架之震害定義，應以建築物之工址，依建築法令規定震區劃分地震震度級別為界限認定，如地震甲區對應加速度係數達到0.33，而實際地震對應加速度係數超過0.33時，始為大地震，其建築物之倒塌或震害應歸「天災」，對應加速度係數小於0.33時，建築物之倒塌或震害應歸「人禍」；對於天災或人禍未受破壞之深基礎地下室，因拆除遭受震害上部構造物而造成人為破壞者，當然應歸為「人禍」。 依據前列深基礎地下室遭受震害之四種情況以修復補強與重建分別說明如下： 第一種地下室四周外牆與構架均未遭受震害或人為破壞時，仍應對四周外牆與構架之梁柱構材與版等個別勘驗，評估、鑑定，並對混凝土與鋼筋取樣試驗以瞭解實際強度，供為分析計算各個別構材之各種容許最大承受強度，俾可供為與重建設計分析計算之強度比較，如實際容許受強度小於重建設計強度時，即應加以補強；補強方法得依專利第164024號「鋼筋混凝土結構繫鈑柱與梁抗震補強工法」設計分析計算需要補強鋼材加以補強，以符合重建後所需設計強度要求。 在進行各構材補強之前，應瞭解地下室外地下水位高程與變化，並注意地下室總重不得小於地下水上舉力，以免地下室被地下水上舉力所浮動，故對地下水之監控系統之建立十分重要；若四周鄰房之地下室筏基底之高程較淺時，應考慮鄰房抽排地水後之土壤流失或土壤重新壓實引致之沉陷，而造成鄰房之傾斜或損害；另一較保守之方法為在地下室灌注清水，保持地下室總重大於地下水之上舉力，以確保地下室不被浮動與鄰房不致受到損害。 建築物上部結構與地下室連接基面之設計，必需足以承受柱極限層剪力強度與傾倒力矩之支承壓力與拔拉上舉力，若地上層面柱總斷面積不足以抵禦基面層剪力強度，與足夠混凝土抗壓強度及鋼筋自基面層上下個別埋入與延長撘接長度，則應加以補強。 第二種地下室四周外牆未受震害，構架已受到人為破壞；依基面與基礎間地下室構造，因有勁度甚高的外牆，故構架之梁、柱不容易降伏，除非基面層一樓版剪力傳遞失效，或地下室外牆產生破壞時，構架之梁、柱始會發生效用；依據921集集大地震後，觀察倒塌或塌陷成傾斜高樓建築物之拆除，既無法令規範，又無專業技術人員與政府建築官員指導與監督，而放任挖土機或吊車操作手拆除外，為棄置拆除混凝土廢棄物而將地下室各層構架破壞，並填滿地下室內空間，此一破壞地下室構架行為是謂人為的嚴重破壞。 地下室四周外牆未受破壞之鑑定，應勘測地下室地面層平面各轉角點間之直線水平距離，及自一轉角點與其他各轉角點間之對角水平距離後，就該建築物原設計竣工平面圖核對比較，以瞭解四周外牆是否產生變形，以供為地下室構架與上部結構重建設計參考。 地下室構架遭受破壞，並填滿拆除上部構造物之混凝土塊碎屑之重建，必須如原地新建築物地下室之建造順序應自地面向地下開挖進行，並依水平支撐設計高程建立水平支撐設施，但在建立水平支撐設施之前，必須先豎立中間支柱，以防止水平支撐產生撓度，而無法直接傳遞水平支撐兩端外牆承受土壤側壓力；然而、在填滿混凝土塊碎屑之地下室內，因拆除混凝土塊碎屑之分佈無法瞭解，致豎立中間支柱之垂直度甚難控制，且不宜與不易貫穿筏基進入土層，致中間之柱之固定甚為有困難；若將地下室內所填滿之混凝土一次清除，將造成四周外牆懸露深度甚大，且平面寬度與長度將成長跨度之版梁，致造成外牆外側之水平或垂直向剪力與彎曲破壞。 在前述困難條件限制下，為達到地下室構架重建目標，仍必須以逐層施設水平支撐以替代混凝土塊碎屑所抵擋土壤側壓力，始能防止外牆遭受土壤側壓力之任何破壞；為水平支撐所必需之中間支柱豎直於正確位置與垂直，及底部之固定，只能藉由混凝土塊碎屑緊貼外牆內側以45°至60°斜度之四面錐體抵擋土壤側壓力，以清出地下室最低層樓版面之中間面積，在施工計畫豎立該中間面積之部分中間支柱，並以中間支柱座鈑與三角形成四角形之架固定於樓版上，然後再架設地下室第一層水平支撐，水平支撐緊靠外牆內側圍令兩端，即由固定於外牆內側之扥架支承。 當地一層水平支撐架設完成後，即可將堆積混凝土塊碎屑緊靠外牆內側四面錐體降低至地下第二層水平支撐低面高程，以前述相同方法逐漸擴大豎立中間支柱中間面積，反覆依序進行，直至全部中間支柱與水平支撐完成；但為考慮混凝土塊碎屑鬆散，為使其有凝結效果，得以水泥攪拌後加水壓實，以增加抵禦土壤側壓力。 在前述水平支架設過程中，因地下室內之混凝土塊碎屑之重量將逐漸減少，為防止地下室被地下水之上舉力浮動，而對地下水位與鄰房基礎沉陷之監控調節十分重要。 至於地下室最低一層柱腳鋼筋殘存長度足為重建構架之柱撘接長度，當可加以利用；鋼筋殘存長度不足為撘接長度時，得敲除重建構架柱底腳位置周圍水箱蓋與隔間梁之混凝土後，另築柱底腳於筏基頂面，柱及柱底腳之鋼筋應與水箱隔梁之鋼筋連結成一體，柱底腳錨定長度與柱撘接長度均應符合設計規定，柱底腳混凝土之厚度得以水箱蓋頂面同高；至於後續構架之柱、梁與版作業，。即應遵循鋼筋混凝土建築構造施工標準規範規定實施。 第三種地下室構架與四周外牆均遭震害或人為破壞，其發生原因可分為建築物地下室四周外牆設計壁厚不足，引致在地震時不足以抵禦動態土壓力之破壞，而在外牆遭受破壞後之土壤側壓力轉移至構架承受，並造成構架之破壞；或因拆除倒塌或傾斜建築物時，為棄置混凝土塊碎屑，而將構架與樓版全部拆除，使四周外牆懸露高度超過外牆容許承受最大強度之水平與垂直方向之破壞與變形。 前列兩類外牆之破壞，如外牆已遭破壞或破裂，地下水應已流入或滲入地下室內，承受外牆破壞後土壤側壓力之構架或僅受到損傷，若為棄置拆除倒塌或傾斜之混凝土塊碎屑，再加以破壞構架與樓版，此一情況下，地下室可謂完全破壞，重建工程之困難度甚高；如鑽掘連續溝道在已破壞外牆外側，因外牆已破壞及地下室內填滿鬆散混凝土塊碎屑，致已破壞外牆已失去自持能力而坍崩，如自外牆內側鑽掘鬆散混凝土塊碎屑，其坍塌將更嚴重。 對於大地震時之動態土壓力之破壞，外牆僅受局部破壞，且未變形時，得經勘驗地下室外牆頂相同高程平面形狀各轉角點間之直線與任二轉角點間對角水平距離與原設計竣工圖比對確認相符合，即表示地下室外牆並未變形；局部破壞之外牆，如全面開挖之地下為四周邊柱、邊梁與外牆構成一體之構造，其外牆破壞僅邊柱與邊梁範圍內的牆壁，此類外牆破壞，尚可藉為地下室改建之擋土臨時設施，依前第2種方法施設水平支撐及豎立中間支柱，與清除地下室內混凝土塊碎屑，然而、應在施工前降低地下水位至筏基底下，並嚴格監控鄰房可能造成之沉陷，對於地下室混凝土塊碎屑所含水分亦應設法加以排除，以增加其凝聚力與抗剪力；在施設水平支撐與清除混凝土塊碎屑過程中，若發現四周外牆有破洞或破裂時，應隨即加以敲除並修復補強。 對於地下室構架之重建或改建，應確實覆核四周外牆設計厚度是否符合設計標準規範要求；若符合規範要求，即可依前述第2種方法重建；若不符合規範要求外牆厚度，即可敲除水箱蓋及隔梁後，在原筏基面另建新建筏基，水箱隔梁與最低層樓版，並留設柱與四周外牆內側另加建外牆鋼筋撘接長度，自此即可依傳統工法向上逐層改建地下室構架與外牆，與建築物上部結構體。 第四種地下室構架未遭受人為破壞，四周外牆已遭受震害，此外牆震害為外牆設計厚度或使用鋼筋量之不足，或外牆兩側鋼筋集中於牆心，而引致外牆失去抵禦彎曲力矩與剪力能力；另一原因為地震震度超過設計震度級別之動態，土壤側壓力，引致外牆抵禦彎曲力矩與剪力之不足；上述二類之破裂或破碎均可能產生外牆兩側邊柱與上下邊梁間牆壁之中央附近，其修復補強應先將破裂與破碎凝土敲除再補強鋼筋與灌注混凝土即可。 對於構架因外牆之破壞，而必須承受地震力之作用，是否引致構架之梁，柱與版之損傷，則應經勘驗斷定，倘需修復補強，即可依「鋼筋混凝土結構繫鈑柱與梁修復補強專利工法」加以修後補強。 對於因建築物倒塌或傾斜造成基面層之破壞，而殃及地下一樓外牆或邊柱或內柱之破壞，在做上部結構設計分析計算時，絕不可忽視基面層之極限剪力強度與傾倒力矩。 在地下室外牆修復補強後，為解除抽排地下水之浪費與鄰房損壞，得以地下水貫注入已修復地下室內增加地下室之總重量大於地下水位恢復至正常水位產生之地下水上舉力。 【未完待續】 |
