地下水工程篇之一

[平原區工程] [山區工程]

 

  台灣雖然沒有很豐厚的地下水資源,但由於平地多為低平的疏鬆沖積層,近地面的自由地下水面在雨季往往高漲;而山區的地層不連續面發達、土石破碎,地下水流路因而益形複雜,凡此種種都使得地下水成為各地大小工程必須正視的要角之一。

 

平原區:慎防地基滲水和塌陷

  以地勢低平的台北盆地來說,由於經年多雨,並且嚴格管制取用地下水,地下水面常常很接近地表,工程開挖容易遭致湧水。從一般建築到捷運施工,每個工地都會拉出長長的排水管,將地下水導出工地外排放,相信這對大台北的居民來說不會是件陌生的事;而工地或四周地面塌陷的意外事件也時有所聞(下圖為民國85年台北市濱江果菜批發市場工地塌陷現場)。這樣大量的湧水也說明了工程基礎在完工後仍持續承受很大的地下水壓,也因此地基的防水防壓施作必須很確實,否則易發生滲水或地基淘空等輕重不等的問題。

(圖片來源:台灣省土木技師公會網站)

  同樣低平的台灣西部平原,自由地下水的水位也是常常接近地表,尤其是沿海地區,因此也面臨著與台北相倣的狀況。民國88年集集大地震時,中部沿海地區發生了幾起「噴砂」災情,就是當地震波傳至這些地下水含量高的沖積平原時,振動破壞顆粒的支撐結構,造成地下水壓上升,將其間的地下水及砂石一併擠出地面,這就是地震造成的所謂「土壤液化」現象。地層中原本平衡的地下水壓一旦遭地震波給破壞,細沙就會隨水流竄,建築地基因而有被掏空的危險。在平原地區的建築若沒有考慮到地震如此的影響,而未在工程上預作防範,往往在地震時就會發生樓房從地基以上整個傾倒的災害。

  今日台北的高地下水位並非一直都是如此的。民國50年代,台北曾因地下水大量被超抽,不只造成地下水位奇低,更使地層嚴重下陷,也使(如右圖),後來政府強制禁抽地下水以後,水位才逐漸回升。在台北地下水位最低的民國60年代,當時一般的建築施工較少考慮防漏等等的問題;及至地下水位回升後的今日,當然就衍生很多困擾。

(圖改繪自解富明,民89)

  施工期間的大量抽水也會造成地下水位的下降,不過多半只影響工地四周一定範圍內的地下水位,且隨著完工後很快就會被補回。在上圖中就可以明顯見到在民國84年前後,兩個測站的水位曾一度下降不少,這正是由於當時附近都有捷運在大肆開挖,工地大量抽水造成的結果;而隨著施工告一個段落,地下水位又陸續回升了。

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