复层地盘夹巨石对潜盾施工影响与因应

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1、中華民國大地工程學會，大地工程困難案例＜案例6.4＞複層地盤夾巨石對潛盾施工影響與因應廖銘洋榮民工程股份有限公司店溪流域則以砂、粉土質砂、砂礫等較粗之一、工程概述顆粒為主，而由大漢溪及新店溪會流後之淡水河流域則為灰黑色黏土質粉土。此施工地台北市放流幹管工程第五標，為台北市段又處於林口台地之卵礫石層與大屯山火山放流幹管全長7km中之一段，收集台北市群及觀音山間，除上述各流域之地質特性匯污水經迪化抽水站、越淡水河沿放流幹管、集外，又有卵礫石、砂泥岩與安山岩等巨石獅子頭抽水站、路放管到八里污水處理廠處之慮，除地下水充沛與受潮汐影響外，尚因理後，放流太平

2、洋。本工程由位於台北縣五地形關係隱藏著巨大水壓與水量之伏流水。股鄉成泰路與二重疏洪道交界之溫子川出海口旁之六號工作井，做為發進工作井。分上下游反向以兩部潛盾機施工，上游段向東往三重方向掘進845m，穿越疏洪道與疏右堤防到達蘆洲抽水站旁之五號到達井；下游段向西往獅子頭方向到獅子頭橋附近，以半徑45m之急曲線進入獅子頭抽水站內之七號工作井（圖1），計45m，工程全長1385m。幹管位於地表下14至18m處，採潛盾施工法施工，以加泥土壓平衡為開挖面穩定措施，下游段潛盾機並裝設中折機構以照片1潛盾機盾首施工急曲線；潛盾機外徑4.63m（照片1），第一次襯

3、砌為鋼筋混凝土環片，外徑工程於1989.6月底開工，先築造工作4.5m、內徑4.1m，二次襯砌完成後內徑井與設置配合設備，於1990.04兩部潛盾3.6m。機自六號井分向發進。上游段於1991.10本工程位於台北盆地之邊緣地帶，地質月完成成八百餘m之潛盾掘進、二次襯砌、屬極為疏鬆或軟弱之土壤，而因基隆河流域場鑄段暨消壓室人孔等工程。而下游段於之沉積物以顆粒較細之粉土及黏土為主；新1990.11底完成潛盾掘進四百餘m，惟為配6-15廖銘洋：複層地盤夾巨石對潛盾施工影響與因應合他標工程施工需要停機，至1991.06月（二）障礙物：於潛盾機側面鑽設直徑

4、初再行掘進，於07.29掘進至距到達井約10cm之探查孔6孔（圖2）。71m處，推力居高不下、掘進速度極緩、（三）附著物：配合上述之探查孔取樣。切刃轉盤有不正常跳動、油溫與隧道內溫度（四）機械性能：潛盾機設備及各項機能驟升等掘進困難現象，顯遇不明障礙而致無檢查測試。法繼續施工。（五）施工狀況：各項施工記錄分析。然因潛盾機停機處，位於觀音坑溪直下二、設計與施工之問題點方，不敢冒然開啟潛盾機人孔檢視。故等到直井完成後，再由直井內開設人孔，清除積潛盾機發生掘進困難時即停機研析，就土與卵礫石等，霍然發現一巨大安山岩塊石地質與施工記錄做一比對分析，而潛盾施

5、工在潛盾機前，潛盾機面板切齒箝卡其上，切法係以潛盾機為主要施工機械，潛盾機不論刃轉盤已嚴重扭曲變形。該岩塊質地堅硬，遭遇任何問題而停滯，則整個工程勢必停一般破碎機無法打除，由於切刃轉盤在土倉頓。潛盾機在地下可能發生停滯之狀況，整內之支撐樑受損，取土孔亦扭曲變形。經檢理如表1。視開挖面之滲水量在安全範圍，而由潛盾機依據上述資料研析，就地質、障礙物、內扇形人孔進入土倉，進行清理檢視工作，附著物、機械性能與施工狀況做以下一系列發現該安山岩塊約寬3m、高2m、厚度尚之調查。無法測得，然由直井檢視顯已大於直井之直（一）地質現況：於開挖面做一直徑徑。1.2m

6、之直井（圖1）。表1潛盾機停滯可能原因檢討表原因要素狀況潛因地質條件地質對開挖推進造成困◎壓密性土壤對潛盾機之壓迫◎高壓密、高流動性土壤擾◎膨脹性岩盤對潛盾機之壓迫◎膨脹性岩盤障礙物開挖面推進阻抗＊大粒徑卵礫石或岩盤＊硬岩使開挖能力下降＊卵石、岩塊對推進之阻抗＊樁等基礎構造物形成掘進阻礙＊地下結構物障礙＊地層異常硬化＊地盤改良＊密集卵礫石或岩盤＊大粒徑卵礫石或岩盤＊樁等基礎構造物形成＊地下結構物＊地盤改良材料附著硬化潛盾機側面摩擦阻抗＊地盤改良附著物潛盾機側面束縛※潛盾機有附著物※背填灌漿材料附著硬化※地盤改良材料附著硬化6-16中華民國大地工程

7、學會，大地工程困難案例機械性能切削問題切削能力不足扭力傳動不良(機能)切刃轉盤不良(性狀)切齒摩耗欠損超挖能力不足機能不良中折裝置中折設備機能不良中折面變形取排土設備取土孔閉塞流木、卵礫石或黏滯土等障礙物阻塞螺運機或排泥泵無法出土螺距內或排泥管閉塞排土孔閉塞異物或黏滯物施工狀況地盤改良方法灌漿壓力不適當壓力過高背填灌漿方法灌漿量不適當灌漿量過多曲線施工方法中折過度操作偏向荷重推力增大中折角度修正不當超挖縮小環片與盾尾間隙不足環片擠壓或變形產生異常推力圖1直井位置及設施圖6-17中華民國大地工程學會，大地工程困難案例心、膨脹劑破裂、水刀切割等，以上

8、各案於現場測試後，鑽心方式（照片2、3）雖甚理想，惟受岩面不平整與作業空間所限，耗時比原預估時間超出甚多，鑽頭磨損更巨；而水刀切割因空間