隧道依地質大致可分為岩石隧道、卵礫石隧道、土質隧道等；隧道依所處位置 可分為山岳隧道、都市隧道、海底隧道等。山岳隧道地質材料在台灣以岩石為 主，少部分以卵礫石；都市隧道地質材料以軟弱的土壤為主，少部分以岩石或 卵礫石。以下針對岩石隧道、卵礫石隧道、土質隧道等所遭遇的災害、問題敘 述於后：
5-1 岩石隧道
岩石隧道常遇到的災害有落磐、岩爆、擠壓、邊坡坍滑等固體災害，湧水液體 災害、有害氣體等災害，茲敘述各災害如下﹝38﹞：
1.落磐：於隧道挖掘並架設鋼支保後，因拱頂、側壁異然崩陷將已開挖之隧道部 分填塞，此項災害輕者易使鋼支保變形挫屈，重者將勞工壓傷死亡、機具掩埋 並影響工程進展及增加成本。以下之地質環境較易發生落磐災害：
（1） 淺覆蓋落磐：隧道上方覆蓋層較薄時周圍地盤拱效應不易發揮，且上方覆 蓋層受風化作用較為劇烈，常導致地表龜裂沉陷、開挖面不穩定甚至落磐 現象發生；若附近有結構物更應謹慎考慮隧道與結構物的互制行為，萬一 發生抽心致建物傾斜倒塌災變時，將衍生棘手損害爭議且後續之協調處理 亦極為費時，嚴重影響工程進度，類似損害爭議都曾經發生，大致可採「兩 倍隧道直徑的覆蓋厚度（H=2D）」作為分界，故未來在淺層覆蓋隧道挖掘 應特別注意“開挖面穩定性及地表龜裂沉陷”等問題。
（2） 偏壓：隧道選線通常儘可能選擇以較短距離通過山脈，因此有可能造成偏 壓現象，有時為了〝路線需要或受用地取得限制〞，隧道須緊鄰山坡址邊 緣挖掘，極易造成隧道處於地形不對稱範疇內，亦可能產生偏壓現象，影 響隧道穩定性；因偏壓發生原因“乃斷面兩側承受地壓力不同，靠山側承 受較大岩壓，隧道因此大量變形致支撐損害等現象，須藉坡地保護措施、
土方回填（增厚）等對策處理”，以平衡土壓力並確保隧道穩定安全。譬 如台灣第二高速公路新店一號隧道。
（3） 天然坑洞、廢礦坑、煤層：天然坑洞大多由於溶蝕作用所形成，以石灰岩 地質較易發生，石灰岩本質是碳酸鈣，遇水則形成溶蝕孔洞，當隧道遭遇 此類地形時常造成施工上之困難，部分狀況可能儲蓄地下水導致湧水災 害。上述這種天然形成孔洞或與周圍岩性相異的地質弱帶，其適當處理方 式應先採用〝地球物理探測、前進鑽探等確定分佈位置，再以導坑接近並 視實務需求採挖除及回填灌漿處理〞，避免產生重大抽心災害。
2.岩爆：於隧道開挖時周圍岩盤所發生的強烈爆炸破壞現象，岩爆通常發生在較 均質、少節理、高岩覆之硬質岩盤；岩爆經常於瞬間發生且事前皆無明顯變形 徵兆，因此常造成輕者破壞支撐系統與堵塞隧道，嚴重者造成重大傷亡事故及 施工機具的損失，影響隧道施工安全與進展。岩爆為〝地下開挖後，應力重新 分配，使圍岩承受之應力超出材質本身強度〞，因而產生脆性破壞並伴隨強烈爆 炸聲；譬如混凝土抗壓強度越高，破壞時的爆炸現象越劇烈，一般發生岩爆的
地質環境需具備以下三種條件：
（1） 高現地應力：隧道開挖位置如〝儲藏很高的現地應力〞，發生岩爆機率則 高；隧道上方的“覆蓋深很厚，則隱藏很高的應力”，極易產生岩爆，特別 在洞形有應力集中帶更為明顯。
（2） 高強度岩體：例如花崗岩、片麻岩等，為〝堅硬而無顯著弱面〞的高強度 脆性完整岩體。
（3） 開挖解壓：在〝高現地應力與高強度岩體條件下，如再遭遇隧道開挖解壓，
鬆弛外圍之應力集中區域〞，應力急速集中猶如三軸壓縮試驗進行中，突 將圍壓減低，使試體變為更脆性，軸差應力迅速可將試體壓破並發出強烈 爆炸聲。
〈4〉 若現地應力經量測具有高度異向性，當單軸抗壓強度/最大主應力，其值 小於2；最大切向應力/單軸抗壓強度，其值大於 1；應力折減因子〈SRF〉=200~400 時厚層岩磐將產生強烈岩爆與中等動態變形。﹝39﹞
3.擠壓：為隧道開挖後應力重新分佈，當軟弱塑性圍岩往開挖解壓的空間位移並 擠出時謂之，然引致擠壓的因素包括：
（1） 隧道開挖遭遇岩化作用較差的風化岩盤、頁岩、泥岩、粘土岩等。
（2） 當大地應力偏高或主應力方向不利於隧道穩定者。
（3） 地層中夾雜地質弱帶，如剪裂帶、斷層破碎帶等或不利於隧道穩定之構造 者，致使岩盤強度長期不足。
隧道發生擠壓，將造成周圍岩體大量入侵開挖面，致使支撐系統變形、隧道淨 空不敷，甚至引發隧道崩塌；然為求符合設計與功能需要，需進行內部修挖、 工 期，故儘量加強檢查予以防範，如不幸造成擠壓亦應迅速處理以降低災害的影 響。
4.邊坡坍滑：隧道開挖洞口邊坡坍滑導致頂拱抽心、擠壓、支撐變形等破壞，無 法向前推進常有所聞，邊坡坍滑原因不外乎下列因素：
（1） 地質構造：隧道邊坡若為順向坡或層面，極易順著坡方向滑動。
（2） 地質材料：隧道邊坡大部分是崩積層及風化破碎岩盤，此類材料自 立性不佳、強度低、易變形且滲透性高，因此容易坍滑，故應事先 做好洞口的規劃佈置。
（3） 環境因素及人為因素：隧道洞口段覆蓋較薄，無法發揮〝拱效應〞；
若洞口緊鄰溪谷將有節理被解壓的負面影響，此為「環境因素」。隧 道洞口位置若工程專家選擇不妥而位於“不穩定地質”，易產生邊坡 坍滑情況；若洞門設計為“明挖重力式結構，需採大面積開挖將會直 接影響邊坡穩定”，此為「人為因素」。
5. 湧水（Water Inflow）：湧水可說是隧道工程中較常遭遇到的特殊地質問題，
隧道內大量湧水常伴隨頂拱抽心崩陷，引致淹沒人員、機具，嚴重影響工程進 展；裂隙水存於弱面、天然或人為的坑洞內，如節理面、斷層破碎帶、廢礦坑 等處，由於裂隙水的分布環境較為複雜且不易掌控，為隧道施工中較易發生湧
水災變的情況，其中以受壓水層所造成危害比較大，巨大的水壓將帶走地層間 之膠結材料導致隧道崩陷；長期的湧水會使地下水位降低與地面水水源乾枯。
列舉最易湧水災害之地質條件如下：
〈1〉斷層破碎帶：當隧道走向垂直斷層泥破碎帶時，因斷層泥的透水性較低，
惟斷層泥兩側破碎帶之透水性較高，常因地下水源連通而成儲水槽層；開挖面 隨著進行，斷層泥亦逐漸變薄，導致水壓力足敷能力衝破斷層泥而產生大量湧 水災害。
〈2〉位處河川〈山谷〉下方：因河川下方大部分是地表最脆弱且極易透水、儲 積地下水之處所，若隧道垂直河川下方通過，進行挖掘至此，地表水最佳滲透 管道因而形成，導致常發生湧水災害，施工時應紀錄以作為隧道養護之參考。
〈3〉向斜軸部：若隧道垂直向斜軸部段進行，因其軸部最易匯集地下水之處，
極易產生湧水災害現象。
〈4〉廢棄礦坑：地下洞穴如石灰岩洞、廢棄煤坑等也是地下水集中之處，當隧 道進行挖掘至此，產生湧水之機率亦相當高。
6.有害氣體：由於有害氣體多數均為無色無味，因此施工作業人員不易發覺，當 可燃性氣體達特定濃度範圍時具有爆炸性；而毒性、缺氧氣體亦會使得勞工發 生中毒或缺氧現象，因此對隧道施工安全具有嚴重威脅，在眾多有害氣體中以
「甲烷」在隧道工程中最常見，當〝甲烷濃度介於5%~15%之間〞是為可燃濃 度，而“氧氣濃度為 12%~21%”遇火源則發生爆炸，其化學反應如下：
CH4+2O2→CO2+2H2O。另外，甲烷與氧起化學反應會對人體有害的一氧化碳
（CO），甲烷本身具水溶性亦有能隨隧道湧水而散流至隧道內，因此需格外小心 避免作業人員傷亡。
7. 溫泉及地熱：溫泉的溫度很高，尤其〝溫泉中的二氧化矽及氧化硫皆有侵蝕 性作用〞，對工程材料耐久性極為不利，在台灣溫泉的形成、火山、地質構造有 密切關係；地熱之高溫對工程的負面作用颇多，其影響如下：
〈1〉在地熱區隧道工程施工除需滿足〝通風需求〞外，尚需要配合〝冷凍降溫〞
俾便達施工標準溫度；另地熱促使岩壁溫度提升，對混凝土及襯砌混凝土因於 岩壁內外有極大溫差效應而產生龜裂。
〈2〉隧道工程開炸施工使用〝炸藥與雷管，其耐熱限度為攝氏 70 度〞，但「地 熱溫度有些超出攝氏100 度」，如此高溫則隧道工程施工安全堪慮；地熱區坑內 處於高溫狀態，操作人員工作效率低且亦灼傷，施工機械之電路及油壓管等材 料容易故障。
〈3〉在地熱區隧道內行車，因溫差變化異常將導致行車玻璃結霧影響視線與安 全，營運期間需採降溫致成本增高。
火山活動地區、板塊碰撞處常有地熱存在，隧道工程規劃儘量「避開地熱存在 區及較高岩覆區〈岩覆越深溫度則越高，平均地溫梯度為每增加100 公尺則溫 度提高攝氏3 度〉」。
5-1-1 岩石隧道職業災害案例﹝40﹞
1.甲營造公司承攬某公營機構發包之隧道工程，其隧道設計長度 1031 公尺，已 開挖至0K＋568 處，開挖斷面之地下水量少，地質屬〝泥砂炭頁岩，強度弱，
有滲水、層面夾泥炭板〞，易鬆落，前班於上午十一時開炸後並出渣，下午三時 許勞工A 等四人進入隧道接班，接班原訂從事開炸後隧道表面之噴漿封面及掛 網作業，惟因前班未炸好修挖，故改為修炸作業，下午四時許勞工A 彎腰面向 開挖面拉著空壓管時，開挖岩石崩落，背部被壓，經送醫院急救無效死亡。
2.災害發生原因：
(1)依據地檢署相驗書記載，罹災者死亡原因為骨盤骨折、腹腔內出血致死。
(2)罹災者在隧道內開挖面從事修改作業時，開挖面岩石崩落，閃避不及被壓致 死。
(3)未設置勞工安全衛生業務主管，實施自動檢查。
(4)對勞工未實施安全衛生教育、訓練，勞工安全衛生知識不足。
(5)未訂定安全衛生工作守則，供勞工遵循。
3.防止災害對策：
為防止類似災害發生，有採取下列措施之必要。
(1)對於隧道作業，為防止土石崩塌危害勞工，應確實清除浮石。
(2)對於隧道挖掘、襯砌作業等，應確實由領照之作業主管來執行勤務，對於使 用之設備及其作業需實施自動檢查，責成勞安人員實行檢查。