「高速鐵路土建工程—隧道新奧工法施工概述」 陳錦勝　交通部台灣高速鐵路工程局中區工程處處長 馬俊強　技師 台灣南北高速鐵路全線345公里，土建工程內容涵蓋隧道、高架橋及路堤路塹，其中隧道 總長度為47,217公尺(不含政府辦理之高鐵、台鐵共構松山至板橋段合計約16公里之地下 結構)，高架橋總長度合計約251公里，其餘為路堤路塹段。高速鐵路路線自板橋車站出 站後，沿線隧道主要通過樹林市大同山、林口台地、湖口台地、新竹犛頭山、寶山及苗 栗丘陵區，最後進入彰化八卦山山脈。其中鑽掘隧道42座，明挖覆蓋隧道6座。 高速鐵路各隧道工程均採用新奧工法(NATM, New Austrian Tunnel Method)施工，為 單孔雙股隧道，其開挖寬度約為13.5公尺，高度約為11.7公尺，開挖斷面積約130~140 平方公尺。襯砌完成後寬度為12.6公尺，高度為9.6公尺，軌道面以上淨斷面積為90平 方公尺。另外考慮對環境之影響，隧道設計分排水隧道(Drained Tunnel)及不排水隧道 (Undrained Tunnel)兩種。 高速鐵路隧道中，較長或較具特色之隧道計有6座，分別為迴龍隧道、林口(龜山)隧道 、湖口隧道、苗栗隧道、八卦山隧道及高鐵新竹二高隧道，均屬高速鐵路土建施工之要 徑工程。 高速鐵路迴龍隧道施工紀實 一、工程概述 迴龍隧道位於高速鐵路里程TK19+017.5至TK21+166.5，路線呈東西走向，貫穿台北縣 樹林市大同山，北洞口位於台北縣樹林市保安街，南洞口位於桃園縣龜山鄉龍壽村。隧 道全長為2,149公尺，包括鑽掘隧道長度1,937公尺、北洞口與南洞口解壓段之假隧道長 度各為31.5公尺及南洞口明挖覆蓋隧道長度149公尺。 路線平面線形於北洞口至南洞口採直線段布設。縱坡度由北洞口1.1528%爬升至南洞口。 本隧道為單孔雙股隧道，斷面型式採三心圓配置及半周面防水膜包覆之排水隧道設計。 隧道以新奧工法施工，開挖斷面積約為120平方公尺，隧道完成後軌道面以上淨斷面積為 79平方公尺；另配設兩組排水系統，一組於隧道兩側防水膜外，為避免瓦斯氣體溢出採 氣密性排水系統，作為隧道外地下水排放；另一組於隧道內縱向設置排水管，作為隧道內 消防及清理用水等之排水，並每隔48公尺設清洗孔(窨井)乙處。 由於隧道地層蘊含瓦斯，施工期間必須隨時進行瓦斯含量之偵測及稀釋，以維護人員及 機具設備之安全。 另北洞口位於社區內，聯外道路狹窄，無法開闢工作面，僅能由南洞口北向單一工作面 開挖施工，且受縱坡度北低南高之影響，形成降坡開挖情形，開挖時均需進行抽水作業。 二、地形與地質 迴龍隧道位於台北盆地西南隅之樹林(犬羌)寮里，穿越一獨立山嶺，狀似紡錘形，兀立 於台北盆地與桃園台地間，隧道路線位於北端大同山山陵區之北麓；大同山周緣受地層岩 性與構造之差異侵蝕，呈犬牙交錯及地勢崎嶇、起伏顯著之地貌。山溪短促但溪水不斷， 顯示山體地下水蘊藏量頗豐沛；大同山東麓為六龜公墓墓地與台北獅子城住宅區，自然地 形面已遭人為改變，以致水土保持不佳。表土或地表風化岩層，常發生潛移現象。其北側 及西北麓山丘為造磚材料主要之來源地，礦區開挖山坡穩定性極差。 本隧道經過之地層，除南、北洞口段極小部分為大寮層及凝灰岩層外，全線位於木山層 內。本區地層因受新莊斷層之上衝推擠，以及經歷多次大地應力壓擠與鬆弛作用，除形成 山子腳背斜、褶皺與斷層外，節理亦較豐富，隧道開挖經過較明顯之斷層有三處（F1、F2 及新莊斷層），分別交會於TK19+700、TK19+240及TK21+000處。另於TK19+446處之UA2鑽孔 資料顯示，本隧道經過之地層蘊含瓦斯。 在地下水方面，依據設計階段地質調查結果顯示，除鄰近南、北兩洞口的區段之外，隧 道大部分區段位於地下水位面以下，而於里程TK19+000至TK19+700之間，地下水侷限於F1 及F2斷層間，預期可能出現高水壓湧水，故於開挖前預先鑽設水平探查孔探查地下水狀況 ，並降低地下水位，因此地下水問題並未造成施工困擾。 三、工作面規劃與執行 開挖工作面：本隧道施工由南洞口北向進行，上半斷面於90年4月9日開始開挖，至92年5月 22日貫通，共歷時約2年2個月；台階於90年6月20日開始開挖，至92年6月23日完成，共歷 時約2年。 襯砌工作面：襯砌施工分為仰拱襯砌及內襯砌兩部分。仰拱襯砌工作面亦由南洞口北向進 行，並配設乙部仰拱棧橋。仰拱襯砌於91年3月17日開始施築，至92年11月8日完成，共歷 時約1年8個月。 四、開挖方式 隧道南洞口因兩側廠房林立，為配合洞口降挖施工，先於洞口兩側打設擋土排樁，並由省 道台一丁線沿高鐵主線西側施築臨時便道，以供施工機械及人員進出等前置作業，開始洞 口降挖，並鑽設21公尺長度之管冪與組立8公尺假隧道，旋即展開上半斷面開挖，當開挖約 50公尺左右，即於洞口架設隔音門，以避免開炸施工噪音之影響，而後因未採用開炸施工 而拆除。 迴龍隧道開挖採分階開挖方式，分為上半斷面、台階及仰拱三階段。上半斷面前進約150公 尺後，進行台階開挖，於台階開挖約250公尺後，再進行仰拱開挖。 資料來源:http://www.twce.org.tw/info/%E6%8A%80%E5%B8%AB%E5%A0%B1/439-4-1.htm 高鐵紀錄 --世界最長高架橋樑，從彰化八卦山以南皆採高架橋興建，長達157公里 --國內最長鐵路隧道，八卦山高鐵隧道長逾7.3公里 --全球前7大最快的高速鐵路之一，時速可達300公里 --全球單一工程金額最大BOT案，總投資額逾3,000億元 --台灣第一個民間參與BOT案 --國內重大公共工程耗費資金最多，金額4,806億元 --推動高鐵歷經9任行政院長、10任交通部長，推動19年、興建8年 --

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