台湾地区隧道开炸技术之演进——以北回铁路隧道工程为例

本文回顾台湾地区隧道开炸技术之演进,探讨爆破理论、合约制度以及开炸作业实务等方面的发展。文中以北回铁路隧道工程为例,透过开炸资料整理与统计分析,针对开炸方式、布孔与药量计算、开炸作业与爆破控制、开炸成果以及特殊地质情况开炸技术之发展等方面,比较20世纪70年代与90年代施工的差异,以为交流与参考。

边坡失稳引致隧道衬砌异状之探讨

隧道系狭长之地下结构物,空间局限且力学上具高度静不定特性,长期稳定影响因素众多,及早掌握异状出现与否以及其变异之状况,分析引致异状的成因,并厘清相关的影响因素,为隧道维护管理作业极为重要的一环。依据台湾安全检测经验显示,边坡稳定性问题乃隧道长期稳定至为关键的影响因素之一。探讨边坡失稳引致的隧道衬砌异状,首先针对隧道与失稳边坡的相对空间关系,探讨异状的种类与形态;继而依据不同边坡失稳案例相关的隧道衬砌异状的变化,探讨失稳过程异状的进展;并据以建议安全检测与监测项目,以及有关的安全评估的看法。

深层地滑引致隧道变形与衬砌异状之案例探讨

诊断隧道衬砌异状之肇因,对症下药实施加固补强措施为营运中隧道维护的关键课题。本研究通过一深层地滑引致隧道变形与衬砌异状案例,归纳隧道内异状之特性与型态,详细探讨其发育过程与运动机制所造成之异状差异,以期提供后续类似隧道异状之肇因诊断与安全评估,并建议后续检测项目与方法。

隧道维修补强技术与案例探讨

一般土木结构之维修补强技术已有丰硕成果,惟因隧道埋置于地下,结构具高度静不定特性,衬砌异状种类甚多,程度不一,肇因的诊断十分复杂,衬砌受力的型式、大小与变异难以完全掌控,一般土木结构之维修补强技术常无法直接运用。面对亟待维修补强或加固作业的隧道比例持续升高,实有必要针对隧道维修补强技术进行深入探讨。本文首先阐述隧道维护管理观念,接着探讨隧道维修补强之考量因素与设计流程,其次搜集汇整欧美及日本隧道维修补强之工法与技术,并按异状产生之现象及原因分为衬砌劣化或剥落、渗漏水、外力变化等3大类说明其可供选择之对策工法,最后以台湾数个实际案例研析各项工法与技术之适用性,以提供未来类似隧道维护工程之参考。

从检修案例探讨水工隧道全生命周期观点的设计考量

搜集台湾水工隧道结构安全检测与维修补强的代表性案例,探讨隧道检修作业的特性以及常见的异状类型与影响因素,并依据检修之经验,提出水工隧道全生命周期观点的设计考量相关建议。

水利隧道仰拱磨耗案例探讨

台湾南部某水利隧道(全长3.1km)于1930年完工通水启用后,至1959年曾打设二次水泥衬砌,而1972年隧道内壁全面敷以混凝土衬砌,直至2003年实施第一次隧道全线安全检测,并于2004年进行维修补强设计与紧急抢修工程,其后2005年、2006年分别针对隧道东、西洞口及隧道内实施第二次及第三次安全检测。藉由此隧道历年之补强与检测成果,初步探讨水利隧道之摩耗行为与程度,并进一步探讨水利隧道耐磨耗之补强设计,以供未来相关水利隧道维修补强设计之参考。

既有隧道扩挖及改建技术探讨

既有隧道的扩挖或改建需求,大致可分为基于交通量增加、新增通风或逃生空间、老旧隧道维修补强等。而往往既有隧道的建设年代久远,衬砌劣化、背后空洞、围岩的依时弱化或变形等先天条件不良,且设计图说、工程记录等付之阙如,故设计前之调查更显重要。此外,如何考量利用既有隧道之外支撑及衬砌,减少扩挖或改建过程对隧道及围岩之扰动,为设计及施工另一考量重点;而若施工期间仍需维持车辆或列车之运行,则其设计与施工之考量将与一般隧道新建工程大不相同,难度更高。本文首先搜集汇整日本所开发之8种隧道扩挖工法,以及意大利开发之扩挖工法,分别探讨其适用条件、使用限制及优缺点等,最后以一台湾案例比较说明,进而探讨各种既有隧道扩挖或改建技术,以期提供尔后相关工程之选择与参考。

不連續面對新觀音隧道擠壓變形行為影響之探討

應用三向度岩體非線性組成模式以及隧道擠壓變形數值模式,分析新觀音隧道北橫坑工區主隧道北向工作面的擠壓現象,有效模擬節理等不連續面引致隧道圍岩變位的不對稱分佈以及依時性變形行為,並釐清不連續面對隧道擠壓變形的影響。