大地工程,順應與善用的藝術—土壤力學篇 (3/4)
採訪‧撰文 張國儀
土壤力學未來發展
談到未來土壤力學可能的發展方向,陳正興認為,整個大趨勢應該是朝向應用性方面來發展,「比如現在邊坡在開挖時,也慢慢會應用地工的材料來做保護,這就是一種應用。」陳正興說,隨著社會的發展,土地只會越來越不夠用,「所以好用的地都先用完了,接下來只能去開發那些條件不是那麼好的地,像是之前的沼澤地,或是堆廢土的地,現在都得拿來用了。」也因此,未來大地工程師要面對的是條件較不佳的土地,在工程技術上也將更具有挑戰性。此外,除了開發條件較差的土地之外,另外一個增加土地空間的作法就是人工填地,最常見的方法就是抽沙回填。「所謂抽沙回填,就是到比較遠的海裡去抽,用管子把抽出來的沙和水輸送回來噴出來,噴出來的沙顆粒會留下,而水會流走了。」陳正興解釋道,「麥寮就是這樣填出來的。」想當然爾,抽沙回填出來的地都非常鬆軟,所以,要使用這類的填地,必須進行非常多的改良工作,這也是未來土壤力學發展的一個方向。
另外一個目前相當熱門的話題就是所謂的地下城市。談到這個在日本及歐美都有人開始進行規劃的方向,陳正興的看法是,目前時機尚未成熟。他認為,就現在來看,地表還有空間可用,並不需要花那麼大筆的工程費用往地下發展所謂的城市,再加上地下工程相當浩大,「往天上發展和往地下發展,困難度差很多,例如台北現在最高的101大樓已經到五百多公尺了,但是現在地下室的開挖,最深的是新莊正在施工的捷運車站,也不過才四十公尺深,這與101大樓的高度差了十倍都不止。而且往地下發展的花費是非常昂貴的,挖四十公尺蓋地下車站所花的錢,跟往上蓋五百公尺的錢差不了太多。」陳正興說。更重要的是,地下工程最重要的是必須抵擋住周邊所有土和水,「那是力量非常巨大的東西,跟一座山一樣,要擋住是很不容易的。」相對於地下工程,高樓能夠使用高強度的材料,只要能夠抵擋的住地震來時的搖動以及高樓強風的振動,基本上就不會有太大的問題,「所以說,往高空發展比較容易,往地下發展真的是不得已。」
技術的進步,基礎不可或缺
各行各業都會隨著時代進步而引進新的材料與方法,土木也不例外。林美聆說,這麼多年來大家做了這麼多的研究,也出現了許多新的想法,其中有些甚至推翻了之前的看法,這些都是進步。此外,她所看到的趨勢是,大家都開始從新的方向去進行新的工程建設,「比方說,海上的機場。以前我們絕對不會想到說可以在海上蓋個機場,而且上面的跑道還可以起降。現在,我們甚至可以搭船去關西機場呢。」林美聆說,正因為如此,許多新工程規模越來越大,而且離傳統的地盤越來越遠,「這種新趨勢是我們以前所沒有見過的,所以很多人會覺得consolidation是老掉牙的東西了,根本不想理它,但是我認為,像現在這些新開發的地點,其實consolidation就是你最主要需要去解決的問題。」林美聆的看法是,人類在開發周遭環境時,慢慢走出了一個新方向,而新問題也在新方向中產生,只不過,往往這個新問題,就是大家早已忘記的老朋友,「所以看起來好像是新的課題,但卻是建立在我們之前已經知道的東西之上,而我們現在再回到最初的那個問題上時,就已經有新的工具和方法可用了。」林美聆認為,所有的新技術、新挑戰,以及人類與環境互動所產生的問題,都會持續循環不斷,再回到最初始的原點,「我想每個領域都有這個現象。」她說。
大地工程師
人類生活在土地上,土地是人類生活所不可或缺的條件,也是一個社會要發展所必備的要素,而大地工程師的工作就是善加利用這些土地,創造出空間來。如果是在山邊,就要研究如何能好好開發地山坡地,製造可用的空間,如果是在海邊,土地不夠用的時候,那就去填海造地,也一樣是去創造空間。陳正興對於身為一位大地工程師的感受是:「做這一行,它的特性和建築師、結構技師不太一樣。無論是建築師設計的房子,還是結構技師蓋出來的房子,你可以看到它很漂亮而且確實地存在著,但是大地工程師做的事情,你都看不到,因為全都在地下。比方說地下車站,你下到車站去,看到裡面的裝潢很漂亮,但你卻看不到在興建這個地下車站時的辛苦。它的整個樁基礎都在地底下,看不到,但是,是它在支承整個結構體的重量,是它使得這個結構體得以存在。所以,我們做了這個東西,但是卻看不到它,可以說是無名英雄啊。」此外,陳正興也說,在工程中,往往基礎工程是花費最大的部分,「錢花得很多,工作又很辛苦,但最後卻看不到實體的東西,這就是大地工程師。」
大地工程師的另外一項重要特質是,不對抗大自然,而是順應它並善加利用。「大地工程師該做的是,掌握大地的特性來做適當的開發,創造我們生活所需要的空間,而不是去對抗,因為人力無法勝天。」陳正興說。
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