¶ 公路隧道設計規範-第二章 地質調查 C2.1 一般說明
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C-3第二章 地質調查C2.1 一般說明
(1) 隧道之設計及施工受工址地質條件與周圍環境之影響極大,因此規劃設計前必須辦理地質調查,以取得工法決定、安全確保、周圍環境維護、工程費與工期推估、以及完工後維護管理所需之地質基本資料。
(2) 隧道工程地質調查之目的,主要在利用調查結果,研判隧道沿線及周遭可能影響範圍之工程地質問題,俾確保隧道安全。
(3) 地質條件之調查,從隧道全線之概略調查,至個別局部之詳細調查,通常分數階段實施。概略調查(概查)以把握整體地質條件為原則,並針對隧道施工時可能造成問題之區段作為重點,進行較詳細的調查;詳細調查以施工計畫所需基本資料,以及為檢討克服特殊地質之施工方法所需資料為調查重點。
(4) 由於臺灣地區地質條件之多變性以及隧道工程之複雜性,現今地質調查技術係以有限數量之點狀或線狀、直接或間接實測資料為基礎,依據地質學相關理論,對隧道全線地質條件作合理之延伸推估,其評估結果與實際狀況,仍可能存有落差。故地質調查工作得視實際需求,於各階段持續補充調查之。
(5) 擬定調查計畫時,首須從瞭解隧道計畫地區周圍之地形、地層分布以及地質構造等特性開始,蒐集附近地區以及地質類似之其他地區的地質調查案例與其施工實績;並視工程規模,利用
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C-4規劃隧道路線之踏勘、遙測技術及航照判釋以研判可能影響隧道規劃、設計與施工之工程問題後,再編擬調查計畫,內容包括調查及試驗項目、數量、順序、方法、範圍、精度與期間。
調查計畫應具有適當彈性,以因應現地情況與先前獲得資料差異甚大時應變之需要。
C2.2 調查工作內容
(1) 一般狀況之調查工作內容係包括地層、構造、地下水狀況、大地應力或當地應力、力學性質、物理及化學性質調查。
(2) 針對隧道工程可能遭遇之斷層、湧水及有害性氣體等特殊狀況,若未能適時適切地掌握並加以排除,可能造成工程進度及費用難以預估,甚或於施工中產生工安問題。因此,隧道工程應視個案需要與工址條件,針對可能遭遇之特殊狀況訂定調查工作內容。茲說明各種特殊狀況之調查工作內容如下:
(a) 特殊地質 若隧道工址全部或一部分位於經濟部所公告之地質敏感區內,應依照地質法及地質敏感區基地地質調查及地質安全評估作業準則進行調查工作。
針對可能產生地滑、土石流、崩坍及潛移等區域,應在規劃選線階段進行調查,提供選線與設計考量。凡影響隧道安全而需要施以穩定處理者,應另於隧道設計階段調查其範圍、
深度與工程性質,供設計穩定措施之用。
針對斷層破碎帶與褶皺擾動帶,宜以地球物理探測方法調查地質構造成因與其性質,必要時以鑽孔或其他適當方法補充調查。
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C-5 含水未膠結及卵礫石地盤之調查,應著重於查明不同透水層之界面與材料組成特性,以及隧道沿線各透水層之含水情形、透水性與水壓。
隧道挖掘時,如可能遭遇圍岩應力超過地盤強度而發生塑性變形導致隧道周邊壁面向內部擠壓之地盤時,宜針對其現地應力及地盤材料間之關係進行調查。
含有大量粘土礦物之膨脹地盤,宜盡可能查明岩石之膨脹潛能及膨脹壓力大小。
隧道工程應於規劃選線階段蒐集各類文獻與工程紀錄,以瞭解隧道沿線可能遭遇之高地熱區、溫泉與有害性氣體範圍與狀況;必要時進行鑽孔調查以供選線參考。經過礦區之隧道,可藉由資料蒐集、現地踏勘與鑽孔等方法,調查礦脈分布、現有或廢礦坑分布及其採掘範圍。
岩爆地盤之調查方法與一般隧道相同,惟此等地盤之覆蓋深度一般較深,不易精確推測隧道沿線地質狀況,必要時可以探查橫坑、水平鑽孔或深鑽孔進行詳查。
針對湧水地盤,宜辦理地下水文調查,俾提供隧道內湧水量估算,及地表水與地下水影響評估所需資料。施工期間亦需調查隧道內湧水實況與周圍水文環境所受影響,俾採取必要措施。
其他地質條件複雜或具特殊重要性之隧道,可施作探查橫坑、導坑或鑽孔進行詳查。
(b) 特殊設計及施工條件 針對通過都市區之隧道,由於可能有地表或地下結構物等障礙,因此需針對周邊環境詳細調查,必要時可配合鑽孔、現地試驗及室內試驗調查之。
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C-6 斜坑之調查與一般隧道相似,但由於有淹水之風險,需對可能之湧水量加以評估;豎井受限於可及性,因此常以鑽孔調查為主,並可利用孔內檢測、現地試驗及地下水調查等,綜合評估豎井之穩定性或湧水量,尤其是豎井與隧道連接位置之地質情況,視情況檢討豎井位置之適當性。
隧道在鄰近既有結構物施工時,應掌握周遭環境、地盤狀況及施工時機等,探討隧道開挖可能引致之地盤變位、開炸引致之振動及地下水變化等影響,並針對影響範圍盡可能進行詳細調查。
大斷面隧道之調查與一般隧道相似,但由於隧道開挖需輔以各種輔助工法,因此應針對輔助工法之設計進行調查。此外,應於事前考慮藉由施工階段隧道內進行地質調查,以掌握開挖面前方之地質狀況。
淺覆蓋隧道之地質調查,以提供地盤穩定性檢討、地表沉陷量與沉陷範圍推估所需資料為目的。
隧道洞口段之地質調查比照淺覆蓋隧道之調查方法辦理,另調查洞口邊坡之穩定性與產生偏壓之可能性,供洞口安全性評估之用。惟偏壓之地盤並不侷限於洞口段。
C2.3 成果整理暨評估各類地質調查實測成果,應相互比對校核,並依據工程地質學觀點,對隧道全線地質條件作合理之延伸推估,據以研判隧道沿線之地質條件,並撰寫調查成果報告。
成果報告中,應將紀實(調查、取樣與試驗結果等原始資料)和解釋(地表地質測繪與地盤地層剖面、地下水位分布狀況等綜合評估
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C-7資料)資訊予以明確說明;各單項資訊若有數組實測資料,應明列其變化範圍及可能控制因子,避免僅呈現單一數值;以便設計者在利用調查成果辦理設計工作時,能對資料之代表性及不確定性具有正確認知,進而決定如何使用。