1.1 研究動機
國內近十餘年來推動各項重大交通建設,在公路方面有新建第二高速公路、北 宜高速公路、蘇花高速公路、國道六號高速公路、中山高速公路拓寬、十二條東西 向快速道路、西濱快速道路,在鐵路方面有南北高速鐵路的興建及台鐵北迴線鐵路 擴建雙軌、基隆(八堵)至台東間路線重軌化及號誌自動化,在大都會市區內還有台 北捷運跟高雄捷運的建設等等,各項交通建設逐步完成,促使國內經濟發展更加繁 榮,由於交通建設為國家發展之基礎除可以提高土地開發利用價值、縮短運輸時間 及增加運輸能量等,並帶動社會經濟均衡發展,故而交通建設對國家政經發展有其 不可取代的地位。
在各工程興建的過程中,進度、品質、成本及安全往往是各方考慮的重點,如 何營造出一個成本如度、進度如期、品質安全如式的工程是大家一致追求的目標。
尤其像是高速鐵路及高雄捷運等 BOT 工程在為了提早營運的前提下,進度的壓力更 是營造單位注目的焦點,為了能儘早完工除了在施工時加開工作面增加人員機具、
延長工作時間加班趕工外,若能選擇適當、省時又有效率且能達到品質檢驗目的的 試驗方式來完成施工中各個檢驗點所應該做到的試驗,亦會對工程進度有正面的幫 助。因此在不違反合約規範規定下尋求加速檢驗之流程及時間之方式,檢討優缺點 與改進方向,為本文主要研究動機。
1.2 研究目的
道路工程中土方及級配回填是一項不可或缺的施工項目,其填築成果成敗在於 滾壓夯實是否確實,其中影響的因素亦頗多,諸如:土壤本身之性質、級配以及天 候造成之含水量等等,皆屬重要之因素,而合格與否皆由每個工程中規範所規定之 試驗方式試驗得知。
高鐵 C220 標路工工程土方填方約 48 萬立方公尺,級配填方約 18 萬立方公尺,
土方和級配填築在本工程中所佔比例不小,在緊絀的工期下,除了增加人員機具加 緊趕工外,如何能做到加速檢驗流程,以期能在最少的時間及成本支出下驗證出施 工是否達到應有品質,這對於公司內不管是設計部門或施工部門來說都是首先要面 對的問題。
基本上,試驗方式的選擇須遵照合約的規定完成每一項規範上所要求的試驗,
若施工過程中有工程上問題或有窒礙難行之要求時,亦須提出適合之解決方案,在
不違背合約及規範的前提下彈性修改試驗方式,或加做其他試驗等等,以達到所需 的工程品質。
在案例探討中,依規範於級配回填完成面上須使用平板載重試驗,但在現場執 行上,回填完成後若直接進行平板載重試驗時其合格率偏低,因此加以改良若能先 以 DCP 試驗進行測試,在 DCP 試驗合格後再進行平板載重試驗,雖然規範中並無需 進行 DCP 試驗的規定,但因試驗儀器價格便宜,又可快速得到現地土壤級配回彈模 數值,且所收集的資料進行分析也是相當容易情況下,期望在先通過 DCP 試驗後再 進行平板載重試驗以使一次合格率大大提高,如此不但可節省時間,又可以省下不 少費用。本論文研究目的即在找出 DCP 試驗與平板載重試驗在工地密度上的關係,
藉以求得 DCP 試驗在本案例中的合格的標準,並以成本與時間為考量依據,分析 DCP 試驗的加入對於本案例中工程之效益,與在平板載重前加入 DCP 試驗的適用性 分析,最後再討論以簡易的 DCP 試驗取代平板載重試驗的可行性。
1.3 研究範圍與內容
參考學術期刊與會議論文集等有關土方回填試驗之研究包括路基試驗儀、動力 平版試驗儀、動態原錐貫入儀、輕便型落錘式橈度儀及國內各重大公共工程規範中 有關道路回填工程中相關規定之試驗方法如 DCP 試驗、平板載重試驗、載重車載重 試驗、砂錐法等,比較各種試驗之方法與特點。
本工程由於在級配完成面上除作平板載重試驗外並加做 DCP 試驗。論文中以加 入 DCP 試驗前,針對 DCP 試驗的研究分析,整理出 DCP 試驗與平板載重試驗在工地 密度上的關係,藉以求得 DCP 試驗在本案例中的標準,其後應用於本工程之試驗 上,發現 DCP 試驗之優點,進而肯定 DCP 試驗工法,最後探討以簡便的 DCP 試驗是 否可取代平板載重試驗或其他種試驗方式的可能性,最後並建議用於其他路工工 程,作為往後相關工程之參考。
1.4 研究方法
本論文以收集期刊論文集等有關路工回填試驗方式相關文獻及國內重大公共 工程路工回填之規範及試驗方式與本標所做的試驗做一比較,並以高鐵 C220 標路 工工程為案例,探討該工程中各種施工方式及試驗方式,及 DCP 試驗與平板載重試 驗中各試驗數據所代表之意義及試驗方式與試驗流程,並將其結果做一統計分析作 為研究方法。
1.5 研究流程
(一) 研究方向確認
依據現行道路工程回填試驗方式相關規範及高鐵 C220 標路工工程土方及 級配回填試驗之施工心得,選定研究主題及其研究方向與範圍。
(二) 相關文獻蒐集研討
收集期刊論文集等有關路工回填試驗方式相關文獻及國內重大公共工程 建設中有關路工回填試驗之相關規範規定資料,並研討及比較分析。
(三) 現場資料收集及訪談
蒐集高鐵 C220 標路工工程土方及級配回填施工計畫書及 DCP 試驗及平板 載重試驗報告、自主檢查表及相關資料,及訪談施工相關人員。
(四) 歸納整理
歸納國內各重大公共工程路工回填試驗相關規範,整理出各種試驗之方 法及特點。
(五) 分析試驗結果
針對高鐵 C220 標路工工程土方及級配回填中 DCP 試驗及平板載重試驗報 告及訪談現場施工人員,分析兩者相關性及以 DCP 試驗取代平板載重試驗的 可能性。
(六) 撰寫結論
將本論文之研究結果提出結論,並對日後研究方向作成建議。
研究流程圖
圖 1-1 研究流程圖 研究主題訂定
會議論文集
相關文獻回顧 研究方向與範圍確認
書籍 相關論文
期刊
現場資料收集 訪談施工人員
文獻歸納整理
問題分析
試驗結果分析
綜合探討
結論與建議
1.6 論文內容
本論文主要研究內容為道路工程回填試驗方式之探討,共分為七章如下:
第一章 緒論
就本文之研究背景、目的及方法內容作簡明之介紹。