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(四)工程现况说明.doc
壹、目 的
水資源需求的壓力隨著人類生活的進步發展與日俱增,區域間水資源統籌調度為未來水利署重大業務之一。在水量豐沛之河川引水注入現有水庫,以供整體區域間之調度或執行越域引水或越域排洪,常須開鑿長隧道藉以引水或排洪,惟開鑿長隧道常須穿越高山峻嶺,設計及施工時除須考慮地質問題(如破碎帶、斷層、摺皺等),亦須顧及湧水、岩爆、瓦斯、礦坑及熱泉等因素,為了解上述因素之處理對策,俾供未來施作長隧道遭遇類似問題之參考,經由在台日商鹿島及鐵建建設公司之安排,遂得如願參觀該二家公司目前在日本施工中遭遇地質破碎、高覆蓋、低覆蓋及湧水等隧道工程,並瞭解其處理對策。
貳、行 程
月/日 星期 起迄地點 內 容 備 註 11/25 一 台北—東京 去程 11/26 二 東京 拜會鹿島建設技術研究所 11/27 三 東京—長野縣 參觀權兵衛隧道工程 11/28 四 長野縣—東京 參觀高社山隧道工程 11/29 五 東京 參觀東京灣橫斷公路(海底隧道) 11/30 六 東京 資料整理 12/1 日 東京 資料整理 12/2 一 東京 拜會日本鐵建建設 12/3 二 東京—長野縣 參觀飯山隧道工程 12/4 三 長野縣—岐阜縣—東京 參觀大平隧道工程 12/5 四 東京—台北 返程 參、研習內容
一、權兵衛隧道工程
(一)前言
權兵衛隧道(全長4.5公里)位於長野縣,係伊那木曾連絡道路(日本361號國道)中權兵衛峠道路之一環(如圖一)。權兵權峠道路1983~1992年度由日本國土交通省辦理規劃調查,1995年著手施工,其中權兵衛隧道工程3.0公里由鹿島等三家廠商於1998年共同承攬施工。
本隧道完成後可促進伊那木曾地域產業與經濟之發展,帶來人口定居之效果,並可縮短伊那市至木曾福島町間行車時間約60分鐘(原行車時間約90分鐘),故計畫推動與隧道施工中尚獲當地居民支持。
本隧道施工時,遭遇地質軟弱破碎及湧水問題,其處理對策由原先爆破開挖改採機械開挖(削岩機),並施以隧道補助工法,同時為降低本坑湧水量,除於相距本坑約30m處設計水拔坑(斷面5m×5m,平行本坑)外,並於本坑施作先進水平鉆孔,以探知開挖面前方地質及降低湧水量。
(二)工程概要
施工期限:1998年3月14日~2004年3月30日(72.5個月)
工程經費:11,986,338,000円(約台幣34.2億元)
廠商承攬比率:鹿島、清水、住友=50:30:20
工程進度:時間經過76.6%,實際進度87.8%
隧道斷面:完成後寬11公尺,為二線車道
主要工程數量:本坑3,000m,水拔坑2,697m,連絡坑231.6m,集塵坑138m(如圖二)
土碴運搬:棄土380,000m3,二次襯砌本坑3,000m,水拔坑3,000m
開挖斷面:本坑85.5~108.4m2,水拔坑21.6~35.9m2
隧道地質:粘板岩、黑珪石(如圖三)
施工方法:爆破開挖(機械開挖)、縫地工法、AGF、管幕工法
(三)隧道目前施工情形(截至2002年11月27日)
隧道 區 分 斷面積
(m2) 設計長度
(m) 開挖長度
(m) 比率
(%) 本坑 上半部開挖 62.1~80.9 3,000 2223.1 74.1 下半部開挖 23.4~27.5 3,000 2153.6 71.8 仰拱襯砌 12.7~15.9 3,000 1323.1 44.1 D型式施工,設計數量未定 二次襯砌 7.5~13.3 3,000 576.9 19.2 水拔坑 全斷面開挖 21.6~35.9 2,697 2330.3 86.4 本坑TD(m)2633.3 與本坑相距410.2
(四)工程現況說明
1.本坑(NATM工法)
(1)截至2002年11月27日上半部開挖2223.1m,下半部開挖2153.6m,仰拱襯砌完成1323.1m。
(2)隧道主要地質為泥質粘板岩及珪質粘板岩,部分砂岩成鏡狀,並含有塊狀,缺乏連續性。泥質粘板岩沿層面之微細龜裂面發達,部分挾有土砂與粘土薄層,開挖面全體而言自立性脆弱。湧水於破碎帶部分約100~200 L/min程度。
(3)目前之覆土約610m,己通過本隧道最大覆蓋土(650m)。考慮目前隧道仍處於高覆蓋土區,雖依現況地質等級施作適當之支保工,惟仍有岩栓變形及噴凝土龜裂之現象發生,處理對策為支保工變形及噴凝土龜裂處,增設岩栓(L=4.0m及6.0m)及假仰拱噴凝土(t=20cm)。
(4)通過第6連絡坑,曾以標準DI型式(H-125)施工,惟發生支保變形及鬆動現象,於是變更增設岩栓並以DII型式(H-150)施工,可是仍發生上述同樣之變形與鬆動狀態,接後採DII-4(H200)、DII-5(H200),甚至採DII-6(
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