第四章 青埔機廠現地土石資源再利用分析
4.1 土石級配調整試驗規畫
根據篩分析試驗結果發現，青埔機廠現地原土石粒徑分佈未達規範 要求，因此無法直接用來鋪設軌道次層道碴，故本研究建議進行土石 級配改良，與現地工程師協商討論後，進行碎石改良級配作業，於碎 石機破碎過程中隨機取樣多組試體，進行篩分析試驗。並將篩分析結 果與台灣高鐵、台北捷運規範進行比對(圖 4.1)，得知現地原土石級配，
經破碎加工後已大幅改善。另將試驗結果與圖3.6 進行比對，求得其改 良範圍如表4.1 所示。
次層道碴粒徑分佈曲線圖
0.1 1 10 100
0 20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖4.1 次層道碴粒徑分佈曲線圖
表4.1 次層道碴土石級配改良範圍表
粒徑(mm) 原土石級配(%) 改良範圍(%) 38.1 76.58－92.23 0
25.4 73.98－43.9 +9 19.1 64.56－34.37 +2 12.7 52.04－28.16 +3 9.52 42.16－19.23 +5 4.76 28.91－9.2 +8
2 23.31－15.9 0
0.42 18.23－10.15 0 0.074 4.24－0.43 0
原土石經破碎加工後，土石級配雖已大幅改善，但受限於中型碎石 機的破碎粒徑，只能達到3 公分左右，因此仍須針對部分未達標準的 級配範圍進行調整，對此本研究提出兩項建議：
一、 剔除粒徑為1 吋或 1.5 吋以上的土石
本研究針對篩分析試驗結果進行一連串評估作業，發現粒徑1 吋以 上之土石所佔比例約為30％，此部份土石若部份或全數剔除，可有效 改善級配分佈不良的情形。對此本研究進行三項模擬分析：a. 剔除 1 吋以上的土石、b. 剔除 1.5 吋以上的土石、c. 剔除 1.5 吋以上及介於 1
～1.5 吋間ㄧ半土石，發現若依 a.剔除 1 吋以上的土石，則土石級配即 可符合規範要求。模擬分析結果如圖4.2～4.4、表 4.2～4.4 所示。
表4.2 剔除 1 吋以上土石級配分佈表
粒徑通過百分比%
篩號 粒徑
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 1 25.4 100 100 100 100 100
3/4 19 － － － － 80
1/2 12.5 － － － － 67
1/4 6.35 52 49 62 24 60
#4 4.75 － － － － 44
#10 2 34 31 54 14 28
#40 0.42 27 19 46 9 17
#200 0.074 15 4 29 3 2
表4.3 剔除 1.5 吋以上土石級配分佈表
粒徑通過百分比%
篩號 粒徑
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 11/2 38.1 100 100 100 100 100
1 25.4 77 90 82 82 89
3/4 19 － － － － 71
1/2 12.5 － － － － 60
1/4 6.35 40 44 51 20 53
#4 4.75 － － － － 39
#10 2 26 28 44 12 25
#40 0.42 21 17 38 7 15
#200 0.074 11 3 24 2 2
表4.4 剔除 1.5 吋以上及介於 1～1.5 吋間ㄧ半土石級配分佈表 粒徑通過百分比%
篩號 粒徑
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 11/2 38.1 100 100 100 100 100
1 25.4 87 94 91 90 89
3/4 19 － － － － 72
1/2 12.5 － － － － 60
1/4 6.35 45 47 57 22 53
#4 4.75 － － － － 39
#10 2 29 29 49 13 25
#40 0.42 24 17 42 8 15
#200 13 3 26 3 2
0.1 1 10 100
0 20 40 60 80
100 高鐵規範上下限
捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖4.2 剔除 1 吋以上土石粒徑分佈曲線圖
0.1 1 10 100 0
20 40 60 80
100 高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖4.3 剔除 1.5 吋以上土石粒徑分佈曲線圖
0.1 1 10 100
0 20 40 60 80
100 高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.4 剔除 1.5 吋以上及介於 1～1.5 吋間ㄧ半土石粒徑分佈曲線圖
二、 利用現地原土石與破碎後的土石混合使用，達到級配改良效果 剔除1 吋以上的土石雖可達到規範要求，但須損失約 30％的土石，
因此本研究經多方考量後，提出現地原土石與破碎後的土石混合使用 之建議，並針對加入5％、10％、15％、20％、25％、30％的原土石進 行配比混合模擬分析，提出配比使用評估表，以方便查照。模擬分析
結果如圖4.5～4.22 所示。
0.01 0.1 1 10 100
0 20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖4.5 原土石 5%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限
0 20 40 60 80
100 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.6 原土石 10%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.7 原土石 15%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限
0 20 40 60 80
100 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.8 原土石 20%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.9 原土石 25%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限
0 20 40 60 80
100 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.10 原土石 30%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖4.11 原土石 5%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限
0 20 40 60 80
100 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.12 原土石 10%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.13 原土石 15%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限
0 20 40 60 80
100 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.14 原土石 20%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.15 原土石 25%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限
0 20 40 60 80
100 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.16 原土石 30%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖4.17 原土石 5%混合 1~1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限
0 20 40 60 80
100 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.18 原土石 10%混合 1~1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.19 原土石 15%混合 1~1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限
0 20 40 60 80
100 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.20 原土石 20%混合 1~1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.21 原土石 25%混合 1~1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限
0 20 40 60 80
100 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.22 原土石 30%混合 1~1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖