第七章 結論與建議
7.2 建議
1. 本論文僅探討國內 CA450A 標，DOT 潛盾隧道開挖之地表沉陷歷時監測資 料，期望未來能廣泛收集更多國內外施工沉陷歷時資料進行模擬，以增大案 例樣本之空間。
2. 由於目前全球僅有 20 個 DOT 潛盾施工案例，本研究僅收集 11 個沉陷斷面，
資料證據有限，因此在決定沉陷槽寬度 i 及最大沉陷量 Smax時，無法依開挖 土層加以區分，有待未來收集更多資料進行研究。
3. 本論文僅評估潛盾隧道施工造成之地表沉陷影響，未來可繼續對深層沉陷、
水平位移等主題進行分析探討。
4. 本論文依據現地沉陷監測結果以經驗方法進行評估，未來研究可考慮利用數 值分析或實驗方法加以討論，進行全面性的研究。
55
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61
表 1-1 地表最大沉陷量之預測值（after Fujita, 1982）
Additional
Measures Type of Soil
Predicted Maximum Surface Settlement and Errors（mm）
Open Shield Blind Shield Slurry Shield EPB Shield
Not Adopted
Clay 100 ± 30 40 ± 20 40 ± 10 60 ± 25 Clay（*） 200 ± 20 100 ± 25 - 150 ± 35 Clay and Sand 100 ± 30 - 90 ± 30 20 ± 10
Sand - - - -
Adopted
Clay - 30 ± 20 - -
Sand 40 ± 30 - - -
Sand（*） 200 ± 50 - - -
（黏土層中之實測值又依沉陷量之大小分成兩類，“ * ”為沉陷量較大之一類）
62
表 2-1 雙曲線參數 a 值建議表（摘自吳俊德, 2008）
Recommended parameter a (day/mm)
Type of shield machine Additional
methods
Type of soil Open shield Slurry shield EPB shield
Not adopted
Sand _ 0.06 (2 cases) 0.08 ± 0.04 (13 cases) Clay _ 0.70 ± 0.08 (2 cases) 0.16 ± 0.07 (16 cases) Soft clay _ 0.23 ± 0.15 (4 cases) 0.09 ± 0.06 (18 cases)
Adopted
Sand 0.17 ± 0.12 (2 cases) 0.61 ± 0.18 (2 cases) 0.12 ± 0.08 (9 cases)
Clay _ _ 0.58 ± 0.29 (5 cases)
Soft clay 0.16 ± 0.03 (2 cases) _ _ P.S.: Additional methods: including Grouting method; Compressed-Air method and Dewatering method。
Soft clay: N < 4 for SPT; Marine clay and Sensitive clay。
63
表 2-2 雙曲線參數 b 值建議表（摘自吳俊德, 2008）
Recommended parameter b (1/mm)
Type of shield machine Additional
methods
Type of soil Open shield Slurry shield EPB shield
Not adopted
Sand - 0.10 ± 0.05 (14 cases) 0.06 ± 0.04 (29 cases) Clay 0.06 ± 0.03 (9 cases) 0.18 ± 0.08 (20 cases) 0.05 ± 0.02 (27 cases)
Soft clay - - 0.03 ± 0.01 (25 cases)
Adopted
Sand 0.06 ± 0.03 (7 cases) - 0.03 ± 0.01 (12 cases) Clay 0.04 ± 0.02 (10 cases) - 0.03 ± 0.003 (5 cases) Soft clay 0.01 ± 0.004 (9 cases) - -
P.S.: Additional methods: including Grouting method; Compressed-Air method and Dewatering method。
Soft clay: N < 4 for SPT; Marine clay and Sensitive clay。
64
表 2-3 沉陷槽寬度（i/R）與隧道中心軸深度（Z/2R）關係式之 k、n 值 (after Attewell, 1981）
Soil classification Soil volume loss
ratio ,Vs/Vt k n remark
Clay 1.3 %~2.5 % 1 1
Sand 0.15 %~13 %
0.82 0.74 0.63
0.36 0.90 0.97
above groundwater
below groundwater ignore groundwater
Vs：surface settlement troughs volume Vt：tunnel excavated volume
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66
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68
表 4-1 同步及環片背填灌漿材料之基本配比表
（摘自台北市政府捷運工程局, 2009）
品 名 每 1m3漿液用量
A 液
固化材 水 泥 250 kg 助 材 皂 土 30 kg 安定劑 BS 3.0 l
水 水 820 l
B 液 凝結材 水玻璃 85 l A 液+B 液＝1 m3
表 4-2 同步及環片背填灌漿材料之基本特性
（摘自台北市政府捷運工程局, 2009）
固化時間 (秒)
單軸壓縮強度（kgf/cm2）
1 小時 24 小時
3~12 0.1 以上 2 以上
69
表 4-3 DOT 潛盾隧道工法於直線段之施工速率 (摘自日本潛盾隧道協會, 2004)
No.
隧道直徑 2R (m)
潛盾機 直徑
(m)
初期掘進段 施工速率
(m/day)
正式掘進直線段 施工速率
(m/day) 1 2.35 2.49 3.8 7.6 2 3.35 3.49 3.6 7.2 3 4.30 4.48 3.2 6.4 4 5.40 5.58 3.2 6.3 5 6.30 6.50 3.1 6.2 6 7.30 7.52 2.9 5.7 7 8.25 8.51 2.7 5.4 8 9.20 9.48 2.6 5.1
表 4-4 DOT 潛盾隧道工法於曲線段之工率修正係數 (摘自日本潛盾隧道協會, 2004)
曲率半徑
r (m) r < 60 60 < r < 100 100 < r < 150 150 < r < 200 200 < r < 300 r > 300 修正係數
α 0.30 0.55 0.65 0.70 0.80 1.00
70
表 4-5 CA450A 標 DOT 與單圓潛盾工法預估工期比較 (摘自台灣世曦工程顧問公司, 2009)
工法 項目 出發段 正式掘進 到達段 Total
單圓雙孔潛 盾隧道工法
(預估值)
隧道長度
(m) 60 1,464 60 1,584 施工速率
(m/day) 2.5 6.5 2.5 4.9 施工天數
(day) 24 225 24 273
DOT 潛盾 隧道工法
(預估值)
隧道長度
(m) 60 1,464 60 1,584 施工速率
(m/day) 2.0 4.3 2.0 4.0 施工天數
(day) 30 340 30 400
DOT 潛盾 隧道工法
(實測值)
隧道長度
(m) 60 1,464 60 1,584 施工速率
(m/day) 2.5 4.55 4.3 4.4 施工天數
(day) 24 322 14 360
71 Tunnel Axis
Z (m)
Estimated Surface Settlement Trough Width Parameter
i (m)
Measured Maximum Surface Settlement
Smax conduit, Tokyo
N.A. Clay, Gravel 20.68 Φ9.36 Silty clay, Clayey silt
10.76 Silty clay, Clayey silt
14.36 Metro, China
280 Silty sand, Silty clay, Clayey silt
13.31
72 Tunnel Axis
Z (m)
Estimated Surface Settlement Trough Width Parameter
i (m)
Measured Maximum Surface Settlement
Smax Silty clay, Clayey silt
17.45 Φ6.52
W11.12 1.13 5.08 33 Chen and Zhu
（2010）
20
Lot CA450A, Taoyuau Airport MRT,
Taiwan
SSI3
Silty clay, Silty sand
20.85
73
表 6-2 單圓潛盾隧道開挖造成之地表最大沉陷量 Smax建議表（摘自吳俊德, 2008）
Predicted Maximum Surface Settlement Smax (mm) Type of shield machine Additional
methods Type of soil Open shield Slurry shield
EPB shield
Notadopted
Sand - 14 ± 7 (14 cases)
23 ± 13 (29 cases)
Clay 24 ± 12 (9 cases) 7 ± 3 (20 cases)22 ± 9 (27 cases)
Soft clay - -
37 ± 11 (25 cases)
Adopted
Sand 22 ± 11 (7 cases) -
43 ± 15 (12 cases)
Clay 31 ± 13 (10 cases) -30 ± 3 (5 cases)
Soft clay 84 ± 28 (9 cases) -
-
P.S.: Additional methods: including Grouting method; Compressed-Air method and Dewatering method。
Soft clay: N < 4 for SPT; Marine clay and Sensitive clay。
74 Zhongx
ing B ridge Chungh
siao Bridg e
Cut and cover tunnel CA45Lot0A
Taipei City
(A1 Station) MRT G14
Work Shaft
Station
圖 1-1 CA450A 標路線平面圖
75 Cutter Spoke
Fish Tail Cutter Cutter Head
圖 2-1 DOT 潛盾機切刃盤配置示意圖 (摘自徐育芬, 2010)
(a) (b)
(c) (d)
圖 2-2 DOT 潛盾隧道使用之襯砌環片：(a)A 型環片、(b)B 型環片、(c)C 型環片、
(d)D 型環片
76
圖 2-3 DOT 潛盾隧道環片錯縫拼裝圖 (摘自徐育芬, 2010)
(a)環間 (一孔)預埋構件及螺栓 (b)片間 (三孔)預埋構件及螺栓 圖 2-4 DOT 潛盾隧道環片銜接之短直螺栓和預埋構件
(摘自易永輝與林建華, 2008)
77
圖 2-5 DOT 潛盾隧道環片與預埋構件安裝示意圖
(after Koyama, 2003)
Rolling Path
圖 2-6 DOT 潛盾隧道滾轉造成之軸線偏差示意圖 (摘自徐育芬, 2010)
78
Correction Jack Shield Jack
圖 2-7 DOT 潛盾隧道修正千斤頂圖示 (摘自達欣/清水營造股份有限公司, 2008）
Correction Jacks
Segment Ring
Rolling Shield
Jack Rolling
圖 2-8 以修正千斤頂及單側加載環片修正 DOT 潛盾機滾轉
圖 2-8 以修正千斤頂及單側加載環片修正 DOT 潛盾機滾轉