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第四章 工程性質與應用實例；原PDF第29–36頁。
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- 材料與範圍：本書為焚化再生粒料應用於基地及路堤填築之技術手冊，路堤用途主要為下部結構填築；不是瀝青刨除料R60／R60-C3、CLSM或所有再生粒料的通用規範。第四章雖列國道三號工程案例，發布機關仍為環境管理署，不是高公局施工規範。
- 地點與材料限制：第4.1節要求基地、路堤填築高於使用時現場地下水位1公尺以上，並受水源保護、自然保育及土地使用分區限制，須連同附錄一閱讀；不可套用CLSM管溝用途的例外。環境標準的焚化再生粒料粒徑限制與一般石方填築的石料尺寸，屬不同對象，不能互相取代。
- 沉陷與施工條件：第四章研究的快速壓縮現象不代表實際路堤可免等候或免監測。第5.5節的60日內沉陷少於1公分或擱置200日，須連同設計圖說與附錄二的契約選項閱讀。土方鬆鋪厚度、石方分層厚度、鄰接橋涵限制及滾壓檢驗條件各有適用範圍，不可抽取單一數值通用。
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第四章 焚化再生粒料應用於基地填築及路堤填築之工程性質與應用實例 第四章 焚化再生粒料應用於基地填築及路堤填築之 工程性質與應用實例 4.1 適用範圍 1.工程用途 使用焚化再生粒料作為基地填築及路堤填築，應用於路堤 及基地填方區時，其基地填築及路堤填築之材料品質除符合工 程主辦機關之規範要求外，並符合「垃圾焚化廠焚化底渣再利 用管理方式」公告之環境面品質要求。 公路構築之路堤通常設計高程高於原地面高程，路堤經填 土滾壓而成，路堤之斷面示意圖如 4-1 所示，路堤結構又可分 為下部結構及上部結構，路堤下部結構係指填土的路床及路基， 路堤上部結構為路基上的鋪面結構，本手冊之路堤填築主要為 路堤下部結構之填築。 圖 4-1 路堤之斷面示意圖 2.使用區域 依據「垃圾焚化廠焚化底渣再利用管理方式」規定（詳如 附錄一），使用焚化再生粒料應用於「基地填築及路堤填築」用 途，應高於使用時現場地下水位 1 公尺以上，且有下列使用地 點限制規定，並應符合焚化再生粒料環境標準之第二級標準。 23
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第四章 焚化再生粒料之基地填築及路堤填築工程性質與應用實例 不得位於公告之飲用水水源水質保護區、飲用水取水口一 定距離、水庫集水區及自來水水質水量保護區範圍內。 不得位於目的事業主管機關公告之自然保留區、自然保護 區、重要濕地、野生動物保護區及野生動物重要棲息環境 範圍內。 不得位於依都市計畫法劃定為農業區、保護區；不得位於 依非都市土地使用管制規則劃定為特定農業區、一般農業 區及其他使用分區內之農牧用地、林業用地、養殖用地、 國土保安用地、水利用地、鹽業用地、古蹟保存用地、生 態保護用地，及上述分區內暫未依法編定用地別之土地範 圍內。 不得位於依國家公園法劃定為國家公園區內，經國家公園 管理機關會同有關機關認定作為前款限制使用之土地分區 或編定使用之土地範圍內。 4.2 工程性質 參考公共工程施工綱要規範第 02331 章「基地及路堤填築」之規 定（詳如附錄二），藉由比重及吸水率、剪力強度、滲透性、承載力、 壓縮性等之試驗結果，說明焚化再生粒料應用於基地填築及路堤填築 之適用性。 1.比重及吸水率 焚化再生粒料之比重及吸水率如表 4-1 所示，焚化再生粒 料之平均比重為 2.3，低於天然粒料（約 2.6）。粗粒料及細粒料 的吸水率分別為 8.0 %及 11.3 %，高於天然粒料的 1~3 %。 24
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第四章 焚化再生粒料應用於基地填築及路堤填築之工程性質與應用實例 表 4-1 焚化再生粒料比重及吸水率試驗結果 項目 平均值 範圍 比重 2.3 1.2~2.8 粗粒料吸水率(%) 8.0 2.9~14.2 細粒料吸水率(%) 11.3 1.0~17.1 2.剪力強度 參照 Pandeline et al.(1996)、Rivard-lentz et al(1997)研究結 [4.2] [4.3] [4.5] 果顯示，焚化再生粒料之摩擦角介於 42~52 度之間 。 其粒料因外型之多角性及顆粒表面具相當大的粗糙度，於最大 乾密度 80 %時，摩擦角達 42.1~49.8 度，凝聚力達 82.5 kPa；而 疏鬆試樣因顆粒間之互鎖效應及孔隙水表面張力作用，其摩擦 [4.6] [4.7] 角約為 32.4~40.2 度；凝聚力約為 16.4~30.6 kPa 。綜合上 述研究結果，焚化再生粒料具有相當程度之剪力強度，作為基 [4.5] 地及路堤填築時不易產生剪力破壞 。 3.滲透性 Rivard-Lentz(1997)之研究顯示，焚化再生粒料於最大乾密 -4 -5 度 90 %時，滲透係數介於 1.3×10 ~5.8×10 cm/sec 間，屬透水 [4.3] 性之材料 。Lee and Nicholson(1997)之研究則指出焚化再生粒 -8 [4.1] 料於高夯實能量下，其 k 值達 2×10 cm/sec 。焚化再生粒料 因含有部分細料，再高夯實能量下滲透性低，與細砂沉泥之滲 透係數相近。傳統回填工程一般均要求透水性回填料，惟考量 焚化再生粒料滲出水之污染可能性，其低滲透性可抑制此種情 [4.5] [4.7] [4.8] 形之發生 。但應用於基地及路堤填築時，壓實度要求 為最大乾密度 90%以上，故焚化再生料仍應視為透水性之材料。 4.承載力 加州載重比試驗主要目的為測定級配粒料之承載力，CBR 25
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第四章 焚化再生粒料之基地填築及路堤填築工程性質與應用實例 值愈高者代表承載力愈佳。Pandeline et al(1996)之研究顯示，團 塊燃燒(MB)底渣之 CBR 值約 105、廢物回收(RDF)底渣為 50， [4.2] 顯示不同生成方式之底渣，其承載力差異性大 。Uchida et al(2004)研究底渣之 CBR 結果如表 4-2 所示，研究結果顯示 CBR [4.4] 平均值約 66 。李建中等人(1996)之試驗結果則顯示焚化再生 粒料之 CBR 值介於 30~56 %，若作為路基材料可以提供路面相 [4.7] 當承載力 。此外亦有多篇文獻指出焚化再生粒料做為道路基 [4.9][4.10] [4.11] 層材料可提供良好之承載力 。綜合以上結果，焚化再 [4.5] 生粒料作為路基填築應具有相當足夠之承載力 。 [4.4] 表 4-2 焚化底渣 CBR 試驗結果 樣品 CBR 值(%) 1 78.0 2 61.8 3 76.2 4 50.5 5 69.2 6 61.2 7 57.3 8 55.4 9 85.4 10 63.7 11 77.5 12 56.0 平均值 66.0 5.壓縮性 文獻指出，焚化再生粒料之壓縮速率相當快，施加垂直荷 重後 30~60 秒，即達 95 %之壓縮量，且停止加壓後膨脹量甚小 [4.6] 。另有文獻指出焚化再生粒料於壓縮試驗時主要為瞬時壓縮， 幾乎無壓密之延時行為，如圖 4-2 所示，故於現場回填作業中， 因沈陷開始發生至穩定不再變化之延續間很短，故回填後之地 26
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第四章 焚化再生粒料應用於基地填築及路堤填築之工程性質與應用實例 盤於短期間內即可進行利用，此對於施工便利性及經濟效益上 [4.5] [4.7] 有很大之幫助 。 [4.5] 圖 4-2 焚化再生粒料之時間與沉陷量關係 4.3 應用實例 實例：國道三號田寮高架橋及中寮隧道長期改善工程（第 D11 標） 田寮 3 號高架橋 A1 橋台及中寮隧道北洞口多次發生結構變形損 壞，經監測分析顯示，結構持續變形損壞之主因係大地擠壓與活動斷 層等自然現象所致，經短期改善即可維持結構穩定與行車安全，但長 期累積變形將超出結構體容許量而造成災害。為確保國道交通安全， 經評估本路段將工程範圍內之既有田寮 3 號高架橋及中寮隧道北洞 口路段拆除，改以填築路堤及開挖路塹方式通過，填築材料方面，土 3 方混合料（含底渣）預計約有 80,000 m ，為提升焚化再生粒料應用於 公共工程之循環經濟替代效益，部分填築材料改用焚化再生粒料，填 築位置如圖 4-3 及圖 4-4 所示。 27
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第四章 焚化再生粒料之基地填築及路堤填築工程性質與應用實例 圖 4-3 路堤段標準斷面示意圖 圖 4-4 現場施工照片 4.4 品質要求 1.焚化再生粒料應符合環境部垃圾焚化廠焚化底渣再利用管理方 式之焚化再生粒料標準，且焚化再生粒料應用於「基地填築」或 「路堤填築」使用前，應每五百公噸至少檢測一次；並符合焚化 再生粒料環境標準第二級標準值，相關內容請參照附錄一（附表 二）。 2.焚化再生粒料之工程性質需符合施工綱要規範第 02331 章「基地 及路堤填築」要求： 填方區 A.不可含有淤泥、樹根、草皮、腐植土或不適材料。 28
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第四章 焚化再生粒料應用於基地填築及路堤填築之工程性質與應用實例 B. 不適材料包含木本、草本及蔓藤類植物或屬於污泥、腐 3 植土及最大乾密度小於 1,500 kg/m 之不良土壤，或其他 任何經主管機關認定為不適於作為基礎或填方之物質， 但不包括自然含水量過多經乾燥後仍可適用之土壤。 C. 依工程用土壤分類標準(ASTM D2487)試驗結果屬於泥炭 土(PT)、高塑性有機質土(OH)及低塑性有機質土(OL)材 料者，皆為不適用之材料。 路基頂面 A.路基頂面之材料需符合填方區品質要求。 B. 符合設計圖說之設計強度（CBR、R 值、回彈模數三者 其一）。 4.5 參考文獻 [4.1] Lee, M. T. and Nicholson, P. G., “An Engineering Test Program of MSW Ash Mixed with Quarry Tailings Use as A Landfill Construction Material”, Testing Soil Mixed with Waste or Recycled Materials, ASTM STP 1275, Mark A. Wasemiller and Keith B. Hoddinott, Eds., ASTM, 1997. [4.2] Pandeline, D. A., Cosention, P. J., Kalajian, E. H., and Chavez, M. F.,” Shear and Deformation Characteristics of Municipal Waste Combustor Bottom Ash for Highway Applications”, Transportation Research Record 1577 ,1996. [4.3] Rivard-Lentz, D. J., Sweeney, L. R., Demars, K. R., “Incinerator Bottom Ash as A Soil Substitute: Physical and Chemical Behavior”, Testing Soil Mixed with Waste or Recycled Materials, ASTM STP 1275, Mark A. Wasemiller and Keith B. Hoddinott, Eds., ASTM, 1997. [4.4] Uchida, T., Hirao, T., Shimaoka, T., Miyawaki, K., Hanashima, M., “Application of Bottom Ash as Road Construction Materials”, 台北 縣焚化灰渣在利用國際研討會論文集，2004。 [4.5] 吳淵洵，「垃圾焚化底渣應用於填方工程之研究」，中華大學，碩 士論文，2005。 [4.6] 李釗、何啟華、鄭清江、李建中，垃圾焚化灰燼之工程特性與應 29
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第四章 焚化再生粒料之基地填築及路堤填築工程性質與應用實例 用簡介，第五屆大地工程學術研究討論會，1993。 [4.7] 李建中、李釗、鄭清江、何啟華，「垃圾焚化灰燼之大地工程特 性」，中國土木水利工程學刊，第八卷第三期，1996。 [4.8] 吳淵洵、陳盟文，垃圾焚化底渣流填料於管溝回填之應用，第六 屆鋪面材料再生學術研討會論文集，2004。 [4.9] 雷揚中，「焚化爐底渣應用於道路工程之研究」，國立中央大學， 碩士論文，2004。 [4.10] 李公哲、吳淵洵、邱垂德，「廢棄物焚化灰渣材料化技術研究 （第二年）」，環境部，專案研究報告(EPA-93-U1H1-02-101)， 2004。 [4.11] 葉祥春，「垃圾焚化底爐底碴應用於道路基底層之研究」，國立 成功大學，碩士論文，2003。 30
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