阿公店水库引水隧道穿越南二高施工变更设计案例讨论

阿公店水库越域引水隧道工程为阿公店水库更新计划内之一部分,对台湾南部大高雄地区之用水需求居重要地位。因隧道需穿越南二高高架桥桥墩基础,有鉴于南二高系台湾南部重要之交通要道,细设规划施工方式是否造成桥墩沉陷存有疑虑,经研商后决议进行变更设计修改隧道线形,并进行改线隧道路线之地质调查,将所得地质参数数据利用数值仿真分析,进行桥梁结构安全影响评估,分析结果之沉陷量及角变量,皆小于容许范围,配合适当之施工方式及完备之监测系统,显示量测结果与数值仿真之值相符,显示本次施工变更设计案例,由变更设计规划至隧道施工完成,均能有效掌握隧道周围及地表之变位情形,保障南二高高架桥安全。

泥水加压式TBM于山岳岩盘隧道施工案例探讨

台湾虽已有许多TBM隧道施工经验,但山岳岩盘隧道采用泥水加压式TBM掘进案例仍不常见。本文乃介绍台湾南部一座山岳岩盘隧道采用泥水加压式TBM实际施工案例,包括TBM机型评估、设备特性、环片设计、施工风险及因应对策等。施工结果显示切削刀头磨耗、岩盘挤压收敛、排泥管阻塞及泥水配比等为影响掘进速率之主要因素。本案例施工经验可提供未来山岳长隧道采用TBM施工参考。

阿公店水庫越域引水路工程泥岩隧道之設計

阿公店水庫位於高雄縣燕巢鄉境,係以防洪為主並兼具灌溉及公共給水之多目標水庫,惟因庫區淤積情況嚴重,為恢復水庫原有功能並達水資源永續利用之目的,經核定辦理"阿公店水庫更新工程計畫",採台灣首創排潤蓄清之空庫防淤操作,輔以越域引水路導引旗山溪潔淨水源蓄存運用,以同時解決水庫防洪、淤積及給水問题於一舉。隧道基於水理及施工性考量採4.0m内徑2R-3R-3R之正馬蹄型斷面,隧道開挖主要可能遭遇問題包括擠壓破壞及砂岩夾層蕴藏地下水狀況,由於泥岩隧道岩體分類及支撐設計不盡適用CSIR-RMR及NGI-Q值之經驗設計法則,遂採近似Terzaghi之岩壓估算方式,輔以數值分析法計算隧道變形與岩體-支撐之應力,俾檢核支撐設計之適用性,施工期間並彙整監測资料進行反算分析回饑設計,以期達兼顧安全與經濟之合理設計。考量儘早有效抑制隧道岩體擠壓及潛變變形,確保隧道長期之穩定性,並可維護洞内施工動綜提升施工效率,隧道仰拱設計以預鑄混凝土版進行斷面支撐閉合。