案例場址分析

在有地下構造物時，形成上方回填厚度不一的狀況下，更容易造 成差異沉陷情形。本研究案例中，義隱橋位處宜蘭縣三星鄉，在蘭陽 平原中上游地區，基地的土質狀況則屬卵礫石層（ 圖 19），狀況良 好。

圖 19 義隱橋地質柱狀圖

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圖 20 宜壯橋地質柱狀圖

其所跨越的河川為安農溪，屬蘭陽溪系支流，上游主要是藉由蘭 陽水力發電廠的排放出水河道，水流量較為穩定。而義隱橋引道縱向 部分，在路面下方 1.2 公尺深處有電力、電信及自來水管等設施配合 工程進行埋設，橫向部分則有人車共行箱涵乙孔，其至路面覆土高度 則各為 1.0 公尺及 0.8 公尺，而其位置則距橋台約 7~8 公尺，與進橋板 未端，尚有 2~3 公尺距離，又有橫向堤防道路銜接，使得整個回填的 施工順序與滾壓工作，變得相當複雜。所以如果以低強度再生回填材 料填築，在施工上各構造物完成施築後，只需要結構強度達到足以承 載回填材料靜載重及施工載重，即可進行填築，而無需等侯構造物強 度達到足以承載回填材料靜載重及施工載重，再加上壓路机及夯壓所 造成之工作載重之強度，方可回填級配料，再繼續進行滾壓與進橋板 基礎開挖、整平、紮筋、組模、灌築混凝土及養護等，耗時繁瑣的作 業程序。依一般的工程作業進度安排，橋台、翼牆及擋土牆等構造物

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完成施築後，至少兩星期的強度養護期後，開始進行回填材料填築及 滾壓，以及三天以上的進橋板基礎開挖、整平、紮筋、組模、灌築混 凝土作業，與三個星期的養護期，共計約需時四十日以上，方可進行 鋪築瀝青混凝土面層作業。而如以低強度再生回填材料填築，於構造 物完成施築後，約一星期即可施工，完成後只需三天，即可達到鋪築 瀝青混凝土強度，總共只需約十天時間，與進橋板施工所需時間，約 可節省一個月工期。

而同樣屬於蘭陽溪系，匯入宜蘭河的美福大排，則位處較為下游 地區，其地質狀況則屬於較為軟弱的沉泥質土壤（ 圖 20），地勢較 為低窪，時常受趕潮影響，又因集水面積大，水位容易暴漲。而橋樑 北側有一孔車行穿越箱涵，橋樑南側則有兩孔車行穿越箱涵（ 圖 21），在箱涵處的沉陷量，自然較直接回填處為小，所以在施設的護 欄頂會產生了的明顯不均勻沉陷(如附錄照片 1(北側)、2(南側))，造成 凹凸不平狀況。

圖 21 宜壯橋縱斷示意圖 4.2 沉陷問題

橋台附近的沉陷，很多狀況是發生在橋台為深基礎，擋土牆為較 淺基礎或直接基礎，而在原地層地質狀況不佳的情形下，因橋台被設 計為沉陷量不許過大的情形下，通常擋土牆就相對有比較大的沉陷量

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產生(如附錄照片 3-5)。也有可能是因為擋土牆產生側向位移的情形(如 附錄照片 6、7)，這部份的問題，其實可以用肉眼判斷，如擋土牆與 路面(如附錄照片 8)或設施(如附錄照片 9 側溝、附錄照片 10 人行道) 間，或不同深度之擋土牆(如附錄照片 11 及圖 23、24)，因沉陷或位移 發生分離縫隙，而土壤顆粒為了填補該縫隙，產生側向移位，導致設 顆粒因重力關係，向下移位填補，路面進而產生下陷(如附錄照片 12 人行道護欄、附錄照片 13 車道護欄)，或是導致路面車轍情形(如附錄 照片 14)。

圖 22 直接基礎擋土牆橫斷示意圖

圖 23 打樁基礎擋土牆橫斷示意圖

如在有中央分隔護欄的路段，更可從護欄頂面的高程線形，清楚

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的發現不均勻沉陷情形(如附錄照片 15-18)。也可以從對設施的修補，

來觀察其沉陷情形(如附錄照片 19-21)。而沉陷的發生，也會導致設施 的損壞，如擋土牆或護欄的損壞(附錄照片 22-24)。一但設施或路面產 生裂縫，可能造成更多的問題，且影響更大，因為裂縫會導致滲水情 形，而入滲的水分會產生流徑，進而帶走流徑周邊的土壤微細顆粒，

使孔隙增加，更多的後續沉陷、位移、破壞等問題就接腫而來。如附 錄照片 25-26 所示，該進橋板底部已有淘空現象，因為其南下與北上 車道的進橋板，為互相連接一體成形的，圖片拍攝者站在北上車道進 橋板上拍攝照片時，剛好有大型車輛經過南下車道，當該車通過進橋 板時，整個進橋板就震動起來了，感覺相當明顯，猶如站在預力梁橋 上，車輛駛過的上下震動感覺，所以可以判斷其底部可以說是已經淘 空，造成與路基分離情形。震動加上雨水入滲，如不加以迅速予以修 補，除裂縫產生外，路面高差將更大，因而導致進橋板斷裂情形。這 也就是進橋板很難去克服的問題，而判斷填補差異沉陷的 A.C.路面，

可藉由新、舊路面的修補痕跡了解其修補情形。但如已多次修補時，

無法由路面新、舊去判斷了解時，就可再藉由設施物的高度，去得知 修補過的高差有多少，例如從洩水孔高度(附錄照片 27-28)或護欄高度 (附錄照片 20.29)去瞭解。另也可以從設施是否分離或擠壓破壞上判斷 是否有沉陷情形(如附錄照片 23.24.30.31)，再由其破壞或分離程度，了 解其沉陷情形是否嚴重。

以管道開挖施工並以 CLSM 回填作業之觀察為例，相同寬度及深 度的開挖斷面，在完成施工約兩年的時間，於不同路段有不同的發生 狀況，交通流量較大的路段，在與開挖面約 1 公尺左右不等的距離，

路面產生了不規則的裂縫。而在交通量較小的路段，則是尚未發生有 路面產生裂縫情形。這顯示了交通量的確影響了裂縫的產生，但其實

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發生狀況的情形，早在開挖進行時就已經產生了。因為在開挖至預定 深度後，進行管線佈設再到回填 CLSM，完成整個施工步驟之間，所 需的時間大概需要 3 個小時以上，甚至更久的時間，而開挖面自立的 時間，就需維持該段時間。但因為土壤在側向解壓時，土壤顆粒會朝 向解壓側位移或膨脹，開挖完成面需維持自立的時間越久，其土壤膨 脹或側移的距離就越大。而交通量的影響，同樣也在開挖面形成時就 開始了，因為側向解壓，使土壤顆粒朝開挖面方向位移後，再加上車 輛行駛時，造成對開挖完成面的載重側向壓力及震動，對土壤顆粒朝 向開挖面位移的距離加大，而會產生顆粒位移的範圍，也隨著車輛輾 壓延伸至加載位置，也就是延伸至車輪的位置，且逐漸加大範圍，直 到開挖完成面完成回填後，土壤顆粒的位移並非完全停止，而只是產 生的孔隙不會增加，顆粒位移及排列組合則是繼續在進行，所以發生 的時間上不只 2 年，甚至更多年都可能持續在進行當中。這倒是可以 解釋車流量較大路段，所產生的路面裂縫，因範圍及影響程度較大，

而先行反應出來。而自開挖開始至回填完成為止，其所耗費時間越短，

影響的程度也就越小。另外對於開挖面與回填材料之間，顆粒並無法 完全密合，故即使以 CLSM 回填，再加上搗實，其間無法密合的孔隙，

相同會造成日後的沉陷或位移情形。

吳淵洵在橋台與引道間之不均勻沉陷對策中指出 [25]，因橋台背 與翼牆或擋土牆，通常是以土工路堤結構(Earth Embankment Structure) 構築，而進橋板(Approach Slab)則是用於減少引道(Approach Roadway) 與橋台〈Abutment)間，不均勻沉陷的鋼性結構設施，而兩者間的差異 沉陷的發生是有很多的原因，如因為設計因素，致使斷面不夠或穩定 性差，而引起結構的破壞。或因地質狀況差，導致橋台與引道擋土牆 過大的沉陷或破壞（如附錄照片 3）。以及回填材料因施工方法不當、

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或含水量不佳、或材料本身的性質不佳、所產生的大量沉陷，尤其設 計與施工的影響。設計上一般依常用規範列入契約內容，以作為施工 及品質要求依據，惟甚少考量實際工區的地理，與環境條件及材料來 源的不同。所以對於契約的執行，因為過於嚴苛的條件，而無法落實，

反而變成執行不力的責難原因。所以任何建設工程，在規劃或設計階 段，都應該有較長遠的考量，才不會因為規劃不夠周全，影響建設成 果的實用性，設計不當造成公帑的浪費，或日後施工的困難，及使用 後維護管理不易，或成本的增加等等缺失，所以針對橋台及翼牆、擋 土牆等結構物的背面的回填作業，確實造成了養護工作上的問題，亦 應要有尋求解決及改善之道的必要性。

鋼性鋪面與柔性鋪面因載重的影響，基、底層受力有不同的情形，

鋼性鋪面受力後，會將力量散佈於較寬廣的區域範圍，而受影響的基 底層深度，就較為淺薄。而柔性鋪面則將大部分的力量，直接地傳佈 於位於下方的基、底層，自然其影響的範圍就比較集中，深度也較為 深入。人手孔與周邊路面的相對沉陷狀況，也就應該有類似將剛性與 柔性路面兩者置放一起的受力情形

而加勁工法的使用，即為將力量向包括橫向的各方分散，以減少 直接向下傳遞的力量，並提供更多的支承力量。其實低強度再生材料，

大概也可以提供類似的功能。但縱使設置進橋板，並非可以完全解決 橋台與引道的差異沉陷問題，而是將此問題，做一時間與空間的延伸 改變。在時間上，將沉陷的狀況做乙趨緩及減量的延伸。而在空間上，

則是將在橋台與引道銜接面的沉陷問題，延伸至進橋板尾端與引道間 的沉陷問題。所以也有研究指出另外去解決後者的方法 [26]。

4.3 材料特性

工程材料品質有 5 項基本要求，即其強度、工作度、耐久性、體

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積穩定性及經濟性，就以進橋板與低強度再生材料，做為橋台背與引 道銜接兩種方式比較，強度而言進橋板有較高強度。但基、底層土石 材料強度不均勻，低強度再生材料強度則強度較低，但較為均勻。對

積穩定性及經濟性，就以進橋板與低強度再生材料，做為橋台背與引 道銜接兩種方式比較，強度而言進橋板有較高強度。但基、底層土石 材料強度不均勻，低強度再生材料強度則強度較低，但較為均勻。對