「高速铁路土建工程—隧道新奥工法施工概述」 陈锦胜　交通部台湾高速铁路工程局中区工程处处长 马俊强　技师 台湾南北高速铁路全线345公里，土建工程内容涵盖隧道、高架桥及路堤路堑，其中隧道 总长度为47,217公尺(不含政府办理之高铁、台铁共构松山至板桥段合计约16公里之地下 结构)，高架桥总长度合计约251公里，其余为路堤路堑段。高速铁路路线自板桥车站出 站後，沿线隧道主要通过树林市大同山、林口台地、湖口台地、新竹犁头山、宝山及苗 栗丘陵区，最後进入彰化八卦山山脉。其中钻掘隧道42座，明挖覆盖隧道6座。 高速铁路各隧道工程均采用新奥工法(NATM, New Austrian Tunnel Method)施工，为 单孔双股隧道，其开挖宽度约为13.5公尺，高度约为11.7公尺，开挖断面积约130~140 平方公尺。衬砌完成後宽度为12.6公尺，高度为9.6公尺，轨道面以上净断面积为90平 方公尺。另外考虑对环境之影响，隧道设计分排水隧道(Drained Tunnel)及不排水隧道 (Undrained Tunnel)两种。 高速铁路隧道中，较长或较具特色之隧道计有6座，分别为回龙隧道、林口(龟山)隧道 、湖口隧道、苗栗隧道、八卦山隧道及高铁新竹二高隧道，均属高速铁路土建施工之要 径工程。 高速铁路回龙隧道施工纪实 一、工程概述 回龙隧道位於高速铁路里程TK19+017.5至TK21+166.5，路线呈东西走向，贯穿台北县 树林市大同山，北洞口位於台北县树林市保安街，南洞口位於桃园县龟山乡龙寿村。隧 道全长为2,149公尺，包括钻掘隧道长度1,937公尺、北洞口与南洞口解压段之假隧道长 度各为31.5公尺及南洞口明挖覆盖隧道长度149公尺。 路线平面线形於北洞口至南洞口采直线段布设。纵坡度由北洞口1.1528%爬升至南洞口。 本隧道为单孔双股隧道，断面型式采三心圆配置及半周面防水膜包覆之排水隧道设计。 隧道以新奥工法施工，开挖断面积约为120平方公尺，隧道完成後轨道面以上净断面积为 79平方公尺；另配设两组排水系统，一组於隧道两侧防水膜外，为避免瓦斯气体溢出采 气密性排水系统，作为隧道外地下水排放；另一组於隧道内纵向设置排水管，作为隧道内 消防及清理用水等之排水，并每隔48公尺设清洗孔(窨井)乙处。 由於隧道地层蕴含瓦斯，施工期间必须随时进行瓦斯含量之侦测及稀释，以维护人员及 机具设备之安全。 另北洞口位於社区内，联外道路狭窄，无法开辟工作面，仅能由南洞口北向单一工作面 开挖施工，且受纵坡度北低南高之影响，形成降坡开挖情形，开挖时均需进行抽水作业。 二、地形与地质 回龙隧道位於台北盆地西南隅之树林(犬羌)寮里，穿越一独立山岭，状似纺锤形，兀立 於台北盆地与桃园台地间，隧道路线位於北端大同山山陵区之北麓；大同山周缘受地层岩 性与构造之差异侵蚀，呈犬牙交错及地势崎岖、起伏显着之地貌。山溪短促但溪水不断， 显示山体地下水蕴藏量颇丰沛；大同山东麓为六龟公墓墓地与台北狮子城住宅区，自然地 形面已遭人为改变，以致水土保持不佳。表土或地表风化岩层，常发生潜移现象。其北侧 及西北麓山丘为造砖材料主要之来源地，矿区开挖山坡稳定性极差。 本隧道经过之地层，除南、北洞口段极小部分为大寮层及凝灰岩层外，全线位於木山层 内。本区地层因受新庄断层之上冲推挤，以及经历多次大地应力压挤与松弛作用，除形成 山子脚背斜、褶皱与断层外，节理亦较丰富，隧道开挖经过较明显之断层有三处（F1、F2 及新庄断层），分别交会於TK19+700、TK19+240及TK21+000处。另於TK19+446处之UA2钻孔 资料显示，本隧道经过之地层蕴含瓦斯。 在地下水方面，依据设计阶段地质调查结果显示，除邻近南、北两洞口的区段之外，隧 道大部分区段位於地下水位面以下，而於里程TK19+000至TK19+700之间，地下水局限於F1 及F2断层间，预期可能出现高水压涌水，故於开挖前预先钻设水平探查孔探查地下水状况 ，并降低地下水位，因此地下水问题并未造成施工困扰。 三、工作面规划与执行 开挖工作面：本隧道施工由南洞口北向进行，上半断面於90年4月9日开始开挖，至92年5月 22日贯通，共历时约2年2个月；台阶於90年6月20日开始开挖，至92年6月23日完成，共历 时约2年。 衬砌工作面：衬砌施工分为仰拱衬砌及内衬砌两部分。仰拱衬砌工作面亦由南洞口北向进 行，并配设乙部仰拱栈桥。仰拱衬砌於91年3月17日开始施筑，至92年11月8日完成，共历 时约1年8个月。 四、开挖方式 隧道南洞口因两侧厂房林立，为配合洞口降挖施工，先於洞口两侧打设挡土排桩，并由省 道台一丁线沿高铁主线西侧施筑临时便道，以供施工机械及人员进出等前置作业，开始洞 口降挖，并钻设21公尺长度之管幂与组立8公尺假隧道，旋即展开上半断面开挖，当开挖约 50公尺左右，即於洞口架设隔音门，以避免开炸施工噪音之影响，而後因未采用开炸施工 而拆除。 回龙隧道开挖采分阶开挖方式，分为上半断面、台阶及仰拱三阶段。上半断面前进约150公 尺後，进行台阶开挖，於台阶开挖约250公尺後，再进行仰拱开挖。 资料来源:http://www.twce.org.tw/info/%E6%8A%80%E5%B8%AB%E5%A0%B1/439-4-1.htm 高铁纪录 --世界最长高架桥梁，从彰化八卦山以南皆采高架桥兴建，长达157公里 --国内最长铁路隧道，八卦山高铁隧道长逾7.3公里 --全球前7大最快的高速铁路之一，时速可达300公里 --全球单一工程金额最大BOT案，总投资额逾3,000亿元 --台湾第一个民间参与BOT案 --国内重大公共工程耗费资金最多，金额4,806亿元 --推动高铁历经9任行政院长、10任交通部长，推动19年、兴建8年 --

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