【工地人生】土木系大学课程衔接营造工作系列-土壤力学

只要基地有碰到开挖，都满有可能用到土壤力学的，尤其地下室工程又是工地前期很危险的时间点，学会判断一些基础的地下水位、土壤性质，至少可以借此决定因应对策，算是满实用的学科。

土壤力学学的是土壤的分类法、土壤渗透性、土壤的物理性质……等等，比起材料力学跟结构学是偏向设计端的学科，土壤力学用在判断点井深度、挡土墙的工法选择、开挖危害的判断，都算是帮助下决策有用的知识，不过这也只是基础而已，知道是什么状况不是重点，知道什么状况后用什么方法处理才是重点。

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▋土壤力学学什么

土壤力学主要是在研究土的物理特性，土的什么物理特性跟房子有关呢？就是土会不会因为被建筑物压而沉下去，地下水会不会太多让建筑物浮起来，比较简单来讲是关注这些事情，但理论到实务还差满远的就是了。

土壤分类法

土力一开始会学的就是统一土壤分类法，这在出社会工作之后会在地质钻探报告里面看见(有兴趣可以参考这篇【工地人生】地质钻探报告的简易判读方法)。

地质钻探报告会告诉你这块工地土壤的属性是砂土、黏土，还是卵砾石层等等不同的属性，每种属性会有不一样的乘载力跟透水性，乘载力可以决定你的建筑物需不需要打桩，每次提到打桩我就要讲，打桩不是看建商要不要打，而是看地质，所以建商拿打桩来打广告是很不道德的事情。

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土方厂商也会针对土质去判断这是有价土还是单纯的废土，不过他们不会看地质钻探报告就是了，他们会直接来现场看，有些有局部污染的土壤，钻探恐刚好没钻到的话也没办法提前发现，所以挖开之后来看现场是最准的。

土壤渗透性

土壤渗透性会决定地层透不透水，如果你把点井的透水管装在不透水层，那保证抽不出水来，这部分打点井的厂商判断上还满专业的，会知道要避开不透水层去安装透水管，如果他随便乱装，你大概可以知道那师傅是半路出家学到皮毛就想自己出来接工作的半调子。

如果你的开挖深度有包含一层含水层，一层不透水层，其下在有一层含水层的话，那水位会永远降不下去，要配合俗称小乌龟的抽水马达去把面水抽掉，才能做到开挖完成面表面去水的结果，至于为什么呢？这解释起来有点麻烦，就先略过了。

土壤应力

这里面有个专有名词，叫有效应力，土还有一个特性，就是加了水的土有效应力会变得特别低，那现象体现在你去踩烂泥巴，整只脚都会陷下去，就是有效应力很低的状况，不过西方科学思想就是很厉害，可以把它转换成专有名词。

这也是为什么我们希望开挖面是干燥的原因，土加水下去踩就是陷下去而已，没别的选择，那工作起来非常不方便，不过你不用学会有效应力，也会知道烂泥巴会陷下去XD。

土壤压缩性

如果建筑物发生不均匀沉陷，那梁、柱、墙就有可能产生裂缝，如果土壤的压缩性太好，也有可能整栋建筑物一起往下沉，两者都不是好结果，这个在

▋土壤力学工地实际运用

其实我上面好像都讲得差不多了，土壤力学的功能主要是拿来判断，该怎么执行还是看工地主任的功力，像有些工地主任看到挡土壁一直在喷泥浆出来还不做任何处理的，那真的是让人不知道该说什么，而且年纪还不小，照理来说应该很有经验才对。

挡土壁喷泥浆出来要提防的事情是邻房沉陷，因为地基掏空，新闻上说工地施工隔壁马路出现天坑，就是因为地基被掏空的关系，这在工地里面都可以看的出来，有两种工地主任顾工地惠顾到发生这种事，第一是本职学能太弱，看不懂、第二是整天都待在办公室不出门，怎么会知道工地发生什么事。

点井透水段深度判断

有关于点井的透水段深度除了看地质钻探报告之外，现场在施钻的时候也可以在旁边观察，或问师傅也行，钻到透水层的时候会喷水出来，像喷泉一样，挺有趣的。

因为钻堡的管子都是一段一段的，你只要记得打几段进去，比方说打一节1.5米，打了三节喷水，那透水层就是4.5米。

关于点井的施作方式，有兴趣可以参考这篇： 【工地人生】点井工程是做什么的呢？

挡土墙施工方法选择

挡土墙的工法其实结构技师都会标示，但是根据挡土墙专业施工厂商及营造厂的经验，有可能采取水密性更强的施工方式，比如说，本来打钢轨桩，但根据附近工地的经验，土壤很容易流失，那可能就会采取钢板桩的施作方式。

地下室挡土工法是很贵的，有些业主因为想省钱会想请营造厂用比较便宜的施作方式，我不是老板没办法决定答不答应，但良心上建议不要，因为邻房沉陷到时候业主是不会负责赔偿的，宁可不接也不要让外行领导内行。

▋危害判断

做基础最容易碰到的危害就是什么砂涌、土涌之类的，不过那都是比较少见的危害方式了，挡土壁的土整个坍方下来还比较常见，但就这最基本最常见的，常常见到后知后觉的工地主任。

以上那些危害，都会造成邻房倾斜、地基掏空、沉陷等等的状况，如果隔壁邻居家的梁柱都裂开了，那是赔也赔不完，所以一定要小心。

▋结语

本来也想说我土壤力学学的没多好，结果不知不觉就写了这么多，工地前期开挖是很危险的，所以很多优秀的主任才会说地下室做起来他就比较放心了，地下室工程的项目，真的是不能不谨慎。

我写的工程相关的文章都整理在此篇『工程系列文章』，未来也会继续更新，希望对你有帮助啰。