第五章 聯絡通道開挖
6.2 建議
本研究的重點在於探討斷面上的漿液流動的機制，根據現場拍攝照片以及水 力破裂理論解釋雙環塞低壓漿液在土層中行為，並無法精確的判斷斷面上的漿脈 是由哪一個灌漿孔所貢獻，且未能對注入壓力、流量、時間進行更深入的研究。
未來可以再蒐集更多的雙環塞灌漿地盤改良案例進行比較，以便更了解注入漿液 在土層中的行為。
35
36
“Factors affecting long-term efficiency of compensation grouting in clay.” J.
Geotech. Geoenviron. Eng., 129(3), 254–262.
26. Bezuijen, A., Kleinlugtenbelt, R., and van Tol, A. F. (2006). “Laboratory tests compaction or compensation grouting.” Proc., 6th Int. Conf. on Physical Modeling, Hong Kong, 1245–1251.
27. Bezuijen, A., Sanders, M. P. M., den Hamer, D., and van Tol, A. F. (2007).
“Laboratory tests on compensation grouting, the influence of grout bleeding.”
Proc., 33rd World Tunnel Congress, Prague, 395–401.
28. Bezuijen, A., and van Tol, A. F. (2007). “Compensation grouting in sand,
37
fractures and compaction.” Proc., XIV European Conf. on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Madrid, 1257–1262.
29. Bezuijen, A., van Tol, A. F., and Sanders, M. P. M. (2008). “Mechanisms that determine between fracute grouting and compaction grouting in sand.” Proc., 6th Int. Symp. On Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground, Shanghai, 267–271.
30. Bezuijen, A., Te Grotenhuis, R., van Tol, A.F., Bosch, J.W., and Haasnoot, J.K.
(2011). “ Analytical Moedl for Fracture Grouting in Sand. ＂ Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, ASCE, Vol. 137, No. 6, 611-620.
31. Das, Braja. M., (2007). “Principles of Foundation Engineering.＂sixth edition, Nelson, United States.
32. Gebhart, Lloyd R., (1980). “ Preliminary Glossary of Terms Relating to Grouting,＂Journal of the Geotechnical Engineering Division, Vol.106, No.7, 803-815.
33. Goodman, Richard. E., (1989). “Rock Mechanics.＂second edition, john wiley, New York.
34. Kleinlugtenbelt, R., (2005). “Compensation grouting, laboratory tests in sand.＂
M. Sc. Thesis, Delft University of Technology, Netherlands.
35. Murdoch, L. C. (1992). “ Hydraulic fracturing of soil during laboratory experiments, Part 1. Methods and observations.＂Geotechnique, 43(2), 255-265.
36. Sanders, M. P. M. (2007). “Hydraulic fracture grouting, laboratory experiments in sand.” M.Sc. thesis, Delft Univ. of Technology, Netherlands.
38
39 +15～20 kg/cm2
若灌漿初始壓力為灌注初始壓力+15～20 +15～20 kg/cm2
若灌漿初始壓力為灌注初始壓力+15～20
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表4.5 注入率 (摘自泛亞工程, 2011b)
項目 一次灌注
CB 漿
二次灌注
超微粒水泥漿 合計
隧挖區(C 區) 6% 6% 12%
隧挖區旁(A、B、D、E
區) 10% 10% 20%
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表5-2 隧道開挖工程施工人員配置表 (摘自泛亞工程, 2011d)
人 員 名 稱 數 量 (名 )
現 場 工 程 師 3
物 料 管 理 3
機 具 操 作 手 2
擋 土 支 撐 工 1
一 般 工 1
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圖 1.1 由機場捷運 A18 車站聯絡通道前往高鐵桃園站 B1 穿堂層之動線側視圖
(摘自中鼎工程, 2011)
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圖2.1 各種灌漿機制 (摘自倪至寬, 2010)
圖2.2 上升式施灌法 (摘自倪至寬, 2010)
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圖2.3 下降式施灌法 (摘自倪至寬, 2010)
圖2.4 垂直方向跳階式施灌法 (摘自倪至寬, 2010)
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圖2.5 漿液混合方式示意圖 (摘自倪至寬, 2010)
圖2.6 懸濁型漿液滲透路徑阻塞示意圖 (摘自陳瑞禾, 2006)
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圖2.7 雙環塞灌漿工法施工步驟 (a)套管鑽孔 (b)灌注封堵材 (c)埋設灌漿外管 (d)植入灌漿內管 (e)灌注灌漿材 (摘自陳瑞禾等, 2006)
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圖2.8 雙環塞灌漿管 (a)外灌漿管(sleeve pipe) (b)內灌漿管(雙環塞管) (摘自陳瑞禾, 2006)
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圖2.9 荷蘭 Delft 大學灌漿實驗設備裝置圖 (after Kleinlugtenbelt, 2005)
圖2.10 漿液在砂土中的劈裂行為 (a)漿液在土壤中沿水平方向平面擴散 (b)漿 液在土層中劈裂並同時往水平方向滲透擴散 (c)漿液在土層中劈裂宛如樹枝狀
(after Bezuijen et al., 2011)
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圖2.11 臺北市某重要道路地下道工程地盤改良之俯視圖 (摘自廖洪鈞, 1994)
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(a) 推進坑處推管外側水平止水灌漿孔位圖
(b) 推進坑處推管內側灌漿孔位圖 圖2.12 臺北市地下道工程推進坑灌漿孔位圖
(摘自廖洪鈞, 1994)
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(a) 到達坑處推管外側灌水平止水漿孔位圖
(b) 到達坑處推管內側灌漿孔位圖
圖2.13 臺北市地下道工程到達坑灌漿孔位圖 (摘自廖洪鈞, 1994)
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圖2.14 開挖後距推進坑 2 m 處之漿液分佈和孔位關係圖 (摘自廖洪鈞, 1994)
圖2.15 開挖後距推進坑 23 m 處之漿液分佈和孔位關係圖 (摘自廖洪鈞, 1994)
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圖2.16 開挖後距推進坑 44 m 處之漿液分佈和孔位關係圖 (摘自廖洪鈞, 1994)
圖2.17 A 型 T-P-Q 曲線圖 (摘自島田俊介, 1979)
56
圖2.18 B 型 T-P-Q 曲線圖 (摘自島田俊介, 1979)
圖2.19 C 型 T-P-Q 曲線圖 (摘自島田俊介, 1979)
57
圖2.20 D 型 T-P-Q 曲線圖 (摘自島田俊介, 1979)
圖2.21 E 型 T-P-Q 曲線圖 (摘自島田俊介, 1979)
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圖2.22 水利破裂 (a)壓力歷時曲線及 (b)施工相片 (after Goodman, 1989)
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圖2.23 Location fo critical points around the borehole used for hydraulic fracture (after Goodman, 1989)
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圖3.1 由機場捷運 A18 車站聯絡通道前往高鐵桃園站 B1 穿堂層之動線側視圖 (摘自中鼎工程, 2011)
圖3-2 臺灣高鐵路線圖與桃園國際機場聯外捷運路線圖 (摘自臺灣世曦顧問公司, 2008)
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圖3-3 機場捷運 A18 車站
圖3-4 高鐵桃園站
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圖3-5 鑽孔位置圖 (摘自泛亞工程, 2011a)
圖3.6 A1 鑽孔試驗土壤類別與深度關係圖 (摘自泛亞工程, 2011a)
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圖3.7 A2 鑽孔試驗土壤類別與深度關係圖 (摘自泛亞工程, 2011a)
圖3.8 A1 鑽孔土壤取樣岩心相片 (摘自泛亞工程, 2011a)
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圖3.9 A2 鑽孔土壤取樣岩心相片 (摘自泛亞工程, 2011a)
地盤改良區 地表高程
隧道開挖區
圖3-10 地盤改良區地層剖面側視圖 (摘自泛亞工程, 2011a)
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圖3.11 篩分析試驗結果
圖3.12 明挖覆蓋施工及隧道開挖施工工區俯視圖 (摘自中鼎工程, 2011)
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圖3.13 地下廣場開挖區與高鐵桃園站間施作微型樁 (摘自泛亞工程, 2011)
圖3.14 微型樁後近車站前緣所設置支預壘樁
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圖3.15 地下廣場開挖區周邊之 H 型鋼樁擋土措施
圖3.16 開挖地下廣場時所架設的兩層水平鋼梁支撐
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圖3.17 地盤改良之雙環塞灌漿孔位圖 (摘自泛亞工程, 2011b)
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圖3.18 高鐵站風柱安裝監測垂直位移量的稜鏡
圖3.19 高鐵站外用於監測風柱稜鏡位移量的全測站儀器
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圖3.20 高鐵站玻璃帷幕安裝監測垂直位移量的稜鏡
圖3.21 高鐵站內監測玻璃帷幕稜鏡位移量的全測站
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圖3.22 人工式傾斜儀
圖3.23 電子式傾斜儀
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圖3.24 高鐵桃園站一樓大廳及站外風上所配置的監測儀器分布圖 (摘自泛亞工程, 2011c)
73
圖3.25 施工單位於隧道內量測隧道之收斂
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圖4.1 水平雙環塞灌漿施工機具佈置圖 (摘自泛亞工程, 2011b)
圖4.2 儲水桶
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圖4.3 漿液快速攪拌機
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圖4.4 漿液慢速攪拌機
圖4.5 灌漿泵浦
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圖4.6 流量壓力記錄器
圖4.7 流量壓力記錄器
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圖4.8 灌漿分流計
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Steal casing
TAM
Seal grout Packer
Injection pipe
Breaking of seal
圖4.9 水平雙環塞灌漿施工步驟 (a)鑽孔及置入鋼套管 (b)插入 TAM 並移除鋼套 管 (c)以快乾水泥封堵洞口即以雙環塞管灌注封堵材 (d)受壓清水開環 (e)雙環
塞管灌注CB 漿 (f)雙環塞管注入超微粒水泥漿
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圖4.10 鑽機進行水平鑽孔作業
圖4.11 鋼套管
81
圖4.12 鑽桿前端
圖4.13 灌漿外管(TAM)
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圖4.14 灌漿內管(雙環塞管)
圖4.15 灌漿內管及塑膠套被拔除的灌漿外管
83
圖4.16 灌漿孔位分布圖 (摘自泛亞工程, 2011e)
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圖4.17 試水作業之鑽取孔位前視圖 (摘自泛亞工程, 2011a)
N0.1 N0.2 N0.3
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圖4.18 試水作業流程圖 (摘自泛亞工程, 2011b)
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圖4.19 試水孔鑽孔作業
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圖4.20 鑽孔取樣於 A 區、B 區(注入率 20%處)取兩孔，於 C 區(注入率 12%處)取兩孔，鑽孔順序由左至右分別為 BH1、BH2、BH3、
BH4
(摘自泛亞工程, 2011e)
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圖4.21 施工人員正在進行鑽孔取樣作業
圖4.22 施工人員正在將試體取出
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圖4.23 BH1 鑽孔改良土取樣岩心相片
圖4.24 BH2 鑽孔改良土取樣岩心相片
90
圖4.25 BH3 鑽孔改良土取樣岩心相片
圖4.26 BH4 鑽孔改良土取樣岩心相片
91
圖4.27 車站內玻璃帷幕稜鏡沉陷觀測稜鏡歷時曲線圖 (摘自泛亞工程, 2012)
92
圖4.28 人工傾斜儀之測量方向 (摘自泛亞工程, 2012)
93
圖4.29 車站內結構柱人工傾斜儀歷時曲線圖 (摘自泛亞工程, 2012)
94
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圖5.2 怪手破除預壘樁準備開挖聯絡通道開挖
圖5.3 怪手破除預壘樁後的微型樁準備開挖聯絡通道
96
圖5.4 怪手開挖隧道壁面
圖5.5 怪手吊放鋼梁準備組立隧道斷面鋼支堡
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圖5.6 開挖區頂部施作噴凝土
圖5.7 第 2 開挖斷面
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圖5.8 第 3 開挖斷面
圖5.9 第 10 開挖斷面
99
圖5.10 第 10 開挖斷面左半部
100
圖5.11 第 10 開挖斷面右半部
101
圖5.12 第 10 開挖斷面左下方施作噴凝土作業
102
圖5.13 CB 漿脈在第 11 斷面上的分佈情形
103
圖5.14 第 12 開挖斷面右側部 CB 分漿脈呈水平狀分布
104
圖5.15 第 14 開挖斷面
105
圖5.16 第 14 開挖斷面 12 號孔周圍漿液分布情形
106
圖5.17 第 14 開挖斷面 13 號孔周圍漿液分佈情形
圖5.18 第 14 開挖斷面 11、12 號孔周圍漿液分布情形
107
圖5.19 第 14 開挖斷面 12、13 號孔周圍漿液分布情形
圖5.20 第 14 開挖斷面 4 號孔周圍漿液分布情形
108
圖5.21 第 14 開挖斷面 5 號孔周圍漿液分布情形
109
圖5.22 第 14 開挖斷面 6 號孔周圍漿液分布情形
圖5.23 第 14 開挖斷面 22 號孔周圍漿液分布情形
110
圖5.24 第 16 開挖斷面
111
圖5.25 第 16 開挖斷面 11 號孔周圍漿液分佈情形
112
圖5.26 第 16 開挖斷面 12 號孔周圍漿液分布情形
113
圖5.27 第 16 開挖斷面 13 號孔周圍漿液分布情形
圖5.28 第 16 開挖斷面 11、12 號孔附近漿液分布情形
114
圖5.29 第 16 開挖斷面 12、13 號孔附近漿液分布情形
圖5.30 第 16 開挖斷面 6 號孔周圍漿液分布情形
115
圖5.31 第 16 開挖斷面 5 號孔周圍漿液分布情形
圖5.32 第 16 開挖斷面 5、6 號孔附近漿液分布情形
116
圖5.33 第 16 開挖斷面 4 號孔周圍漿液分布情形
圖5.34 第 16 開挖斷面漿液通過 4 號孔後的匯集情形
117
圖5.35 第 16 開挖斷面 3 號孔上方之漿液分布情形
118
圖5.36 第 16 開挖斷面 2 號孔下方知漿液分布情形
119
圖5.37 第 18 開挖斷面
120
圖5.38 第 18 開挖斷面 6 號孔周圍漿液分布情形
121
圖5.39 第 18 開挖斷面 5、6 號孔附近之漿液分布情形
圖5.40 第 18 開挖斷面 5 號孔周圍漿液分布情形
122
圖5.41 第 18 開挖斷面 4 號孔周圍漿液分布情形
123
圖5.42 第 18 開挖斷面 4 號孔右邊漿液和 5 號孔間的連結
圖5.43 第 18 開挖斷面 4 號孔左邊部分之漿脈匯流情形
124
圖5.44 第 18 開挖斷面 3 號孔上方之漿脈劈裂情形
125
TAM CB grout
圖5.45 CB - A 型 CB 漿脈四周擴散型
圖5.46 第 14 開挖斷面 13 號孔
126
TAM CB grout
Seal grout
圖5.47 CB - B 型 CB 漿脈向上滲流水平擴散(斷面與注入孔重合)
圖5.48 第 16 開挖斷面 19 號孔
127 TAM
CB grout
Seal grout
圖 5.49 CB - B 型 CB 漿脈水平擴散(斷面與注入孔錯開)
圖5.50 第 16 開挖斷面 11 號孔
128
TAM TAM
CB grout CB grout
Seal grout Seal grout
圖5.51 CB - B 型(水平雙孔漿脈連結)
圖5.52 第 14 開挖斷面 11、12 號孔
129
TAM
TAM CB grout
CB grout Seal grout
Seal grout
圖5.53 CB - B 型(雙孔 CB 漿脈交錯)
圖5.54 第 16 開挖斷面 18、24 號孔
130
UFC grout
TAM Seal grout
圖5.55 UFC - B 型(UFC 漿脈向上及水平水力破裂)
圖5.56 第 16 開挖斷面 5 號孔
131
Seal grout
TAM UFC grout
圖5.57 UFC - B 型(水平方向破裂)開挖面與注入孔錯開
圖5.58 第 18 開挖斷面 5 號孔
132
133
134
TAM UFC grout
Seal grout
UFC grout
圖5.61 UFC -C 型(UFC 漿脈水平方向水力破裂)
圖5.62 第 14 開挖斷面 22 號孔
135
UFC grout
Seal grout
TAM
圖5.63 UFC - C 型(UFC 漿脈多重水平方向水力破裂)
圖5.64 第 18 開挖斷面 4 號孔
136
TAM CB grout
Loosely compacted gravel soil Well-compacted gravelly soil
圖5-65 CB 漿液流動填充四周土壤孔隙
137
圖5.66 漿液自灌漿孔流出示意圖 (a)俯視圖 (b)前視圖
圖5.67 漿液受壓造成水平方向水力破裂