¶ 公路工程施工規範-第02403章 岩體分類與開挖支撐類型
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02403-1第02403章岩體分類與開挖支撐類型
1.
通則
1.1本章概要說明隧道岩體分類與開挖支撐類型之施工及計量與計價等一般規定。
¶ 1.2 工作範圍
1.2.1包括岩體分類、支撐類型之評定及支撐施工注意事項。承包商應依據本章規定、設計圖說及工程司核准之施工計畫進行岩體分類及選定開挖支撐類型,進行施工。
1.2.2採用鑽炸法及非全斷面機械開挖法施工時,開挖程序及支撐類型均應依本章規定予以選定。
¶ 1.3 相關章節
¶ 1.4 相關準則
相關試驗、檢驗方法及標準,以採用CNS、ASTM、JIS 或DIN 等規範之規定為原則,並需符合設計圖說之要求。
¶ 1.5 資料送審
¶ 1.5.1 品質計畫
¶ 1.5.2 施工計畫
¶ 1.5.3 契約規定須送審者
2.
產品(空白)
3.
施工
3.1岩體分類
3.1.1岩體分類係就隧道開挖中所遭遇之岩體力學特性,加以評估分類,作為訂定開挖程序與輪進長度之用,並供選定支撐類型之參考。
3.1.2岩體分類主要在反應開挖後之岩體行為。分類時除考慮岩體本身之特性外,
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02403-2亦包括覆蓋層厚度等外在因素。
¶ 3.1.3 岩體分類之應用
(1) 岩體分類係依上半斷面剛開挖暴露之岩體情況決定。各類岩體所需不同之工作斷面如設計圖說所示,上半斷面岩體分類在台階及仰拱依然適用。
(2) 岩體類別既經評定,施工中若台階、仰拱所遭遇之岩體情況與上半斷面不同,或經計測結果顯示有差異時,可經工程司同意,得依實際情況調整支撐設施,惟本項支撐調整均不改變當輪之岩體類別。
(3) 所評定之岩體分類用以決定開挖支撐類型,施工時除工程司另有指示外,應依照本規範及設計圖說施工。
¶ 3.1.4 隧道岩體分類標準
隧道應視現場地質狀況,除設計圖說另有規定外,得由以下2 種岩體分類標準中擇一進行岩體分類。本標準係考量一般地質情況,個案得依現地情況,視需要調整之。
(1) 描述性岩體分類法之劃分基準詳如表02403-1。
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02403-3表02403-1 描述性岩體分類法
(2) 「台灣岩體分類與隧道支撐系統(簡稱PCCR 系統)」岩體分類法依據地質材料特性、岩體相關強度特性、岩體對水的敏感性,並參考岩層地質年代劃分岩盤為A、B、C、D 4 種類別,其劃分基準如建議表02403-2;進而依據各岩盤類別工程特性,以適當之定量或定性岩體評級標準辦理岩體分級,其中A、B 岩類之岩體分級標準表如表02403-3 所示,C、D 岩類之岩體分級標準表如表02403-4 所示。本分類法適用於
| 岩體 等級 | 岩 體 狀 況 |
|---|---|
| I 類 | 塊狀、厚實完整、少數破裂、相當穩定之岩體。由於破裂,少部 分岩塊可能經由顯著弱面掉落,但對於隧道整體穩定並無危害。 除局部岩楔須予穩定外,岩體自立時間很長,內襯砌施工前不需 有其他支撐。變形很小,可忽略。 |
| II類 | 些微破裂但穩定之岩體。由於破裂,部分岩塊會掉落,隧道整體 穩定仍可維持數天,但不規則之破裂使頂拱之穩定與不穩定很難 區分,為確保安全,頂拱須用系統性支撐來支持,側壁則可用局 部支撐。變形仍在彈性範圍內。 |
| III類 | 破裂但穩定性差之岩體。岩體弱面頗為發達,大部分層面強度 低,同時節理情況不利,若無適當支撐,小的剪裂或局部破裂會 因漸進破壞而造成整體隧道不穩定。頂拱及側壁均須使用系統性 支撐。整體變形仍在彈性範圍內。 |
| IV類 | 破裂、軟弱或輕微受壓之岩體。岩體情況與第III類類似,但岩體 自立時間短,需以鋼支保加強噴凝土襯砌,以確保施工安全。輕 微岩壓及塑性變形可能發生,但幾天內可趨於穩定,依據計測結 果可能需要閉合仰拱。 |
| V類 | 受壓岩體。岩體強度低且內含相當數量之破碎帶或剪裂帶,常導 致岩體之剪力破壞。岩體受壓及變形延續一段時間後,將造成漸 進破壞。岩壓之產生亦可能由膨脹性黏土礦物所造成。 |
| VI類 | 特殊情況,此種岩體不必刻意分類,但在開挖及支撐時需特別小 心。洞口段、斷層帶及承受極大岩壓或膨脹壓力段均可能屬於此 類。支撐及開挖順序需經常作局部調整。 |
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02403-4非屬特殊地質之一般岩盤。
表02403-2 各岩盤類別之劃分基準建議表表02403-3 A、B 岩類之岩體分級標準表附註:RMR(Rock Mass Rating)值:南非Bieniawski 所發展之岩體分類值。
| 岩盤類別 | 劃分基準 |
|---|---|
| A 岩類 | 包括台灣地區所有的變質岩類及亞變質岩類、火成岩類中除 火山角礫岩的岩層、沉積岩類中具高強度者。大致可以岩心 單壓強度高於 25 MPa 為劃分參考基準。 |
| B 岩類 | 泛指西部麓山帶西緣丘陵區沉積岩中,強度較低之已固結岩 層。大致可以岩心單壓強度介於 5 ~ 25 MPa 為劃分參考基準。 |
| C 岩類 | 包括中南部西部麓山帶晚上新統至更新統、東部海岸山脈帶 膠結不佳之沉積岩或混同層。大致可以單壓強度小於 5 MPa 為劃分參考基準。此外,亦涵蓋所有粗顆粒含量少於 50%, 力學行為受控於細粒料之複合材料地層。 |
| D 岩類 | 泛指粗顆粒含量超過 50%,膠結程度不拘之複合地質材料; 包含一般所謂之礫石層岩體、火山角礫岩、火山集塊岩等等。 弱面多寡以及含 水量高低對於整個岩體強度所造成的影響程 度大小,係隨個案而異。 |
| 岩體級別 | A 岩類 RMR 值範圍 | B 岩類 RMR 值範圍 | 岩體級別 |
|---|---|---|---|
| A I | RMR≧81 | ---- | ---- |
| A II | RMR80~61 | RMR≧81 | B II |
| A III | RMR60~41 | RMR80~61 | B III |
| A IV | RMR40~21 | RMR60~41 | B IV |
| A V | RMR20~11 | RMR40~21 | B V |
| A VI | RMR≦10 | RMR≦20 | B VI |
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02403-5表02403-4 C、D 岩類之岩體分級標準表附註:鑑於含水之多寡對C、D 兩岩類之工程施工影響甚鉅,故本C、D 岩類岩體分級標準表需在地下水已預先排除至可施工之前提下方能使用。
| 岩體級別 | 分級標準 | ||
|---|---|---|---|
| 岩體級別 | 膠結程度 | 地質材料組成 | |
| C 岩類 | CⅠ(C) | 膠結程度良好或尚可 (大拇指無法壓出凹痕) | 沉泥、黏土含量>50% |
| C 岩類 | CⅠ(MIX) | 膠結程度良好或尚可 (大拇指無法壓出凹痕) | 砂、沉泥、黏土、礫石交雜 個別含量均未超過50% |
| C 岩類 | CⅠ(S) | 砂含量>50% | |
| C 岩類 | CⅡ(C) | 膠結程度不佳或疏鬆 (大拇指可壓出凹痕) | 沉泥、黏土含量>50% |
| CⅡ(MIX) | 膠結程度不佳或疏鬆 | 砂、沉泥、黏土、礫石交雜 | |
| (大拇指可壓出凹痕) | 個別含量均未超過50% | ||
| CⅡ(S) | 砂含量>50% | ||
| D 岩類 | DⅠ(G) | 膠結程度極佳 (需以地質鎚用力敲方能將塊 石或礫石敲落) | 塊石、粗顆粒(大於4 號篩) 之含量>75%或相互接觸 |
| D 岩類 | DⅠ(M) | (需以地質鎚用力敲方能將塊 石或礫石敲落) | 塊石、粗顆粒(大於4 號篩) 之含量50% ~ 75%或相互 不接觸 |
| D 岩類 | DⅡ(G) | 膠結程度良好或尚可 (需以地質鎚方能將塊石或礫 石敲落) | 塊石、粗顆粒(大於4 號篩) 之含量>75%或相互接觸 |
| D 岩類 | DⅡ(M) | (需以地質鎚方能將塊石或礫 石敲落) | 塊石、粗顆粒(大於4 號篩) 之含量50% ~ 75%或相互 不接觸 |
| DⅢ(G) | 膠結程度不佳或疏鬆 | 塊石、粗顆粒(大於4 號篩) | |
| (以手即可將塊石或礫石剝落) | 之含量>75%或相互接觸 | ||
| DⅢ(M) | (以手即可將塊石或礫石剝落) | 塊石、粗顆粒(大於4 號篩) 之含量50% ~ 75%或相互 不接觸 | |
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02403-6
3.2開挖支撐類型
3.2.1開挖支撐類型應依據岩體性質、地下滲水、地質構造、大地應力、斷層破碎帶、覆土厚度、計測結果及其他岩體行為等因素,以及隧道之重要性(如永久性公路隧道、維修用隧道、探查性隧道等),及岩體類別予以評定。各類型岩體開挖及支撐型式如設計圖說所示。
¶ 3.2.2 開挖支撐類型之評定
每輪開挖面之開挖支撐類型,根據首次開挖出露岩盤面(不論採分階開挖、
全斷面或導坑先進),由承包商會同工程司依據岩體分類結果及相關工程因素評定,並於紀錄表內共同簽認。當該項評定有爭議時,應由工程司當場裁定,承包商不得異議,下輪開挖時,由工程司會同於現場裁定。
¶ 3.3 開挖支撐注意事項
3.3.1承包商可因施工機械或安全因素提出調整開挖順序之要求,經工程司核可後施工,惟支撐亦須視需要調整之。
3.3.2台階、仰拱開挖輪進長度之調整應經工程司同意。
3.3.3支撐施工時機依設計圖說所示辦理,承包商亦可依實況提出調整要求,經工程司同意後,據以施工。
3.3.4承包商施工中得依現地施工狀況及計測結果提出調整開挖或支撐要求,經工程司同意,據以施工。
4.
計量與計價本章內容包含在相關工作項目之單價內,不另計量與計價。
〈本章結束〉