橫向集水管可在各帶水層設置 1~数段,進行放射狀施工,同時排除淺層地下水。1 支橫向集水管標準長度 50m,挖開滑落崖正下方滑動面、往基盤内鑽進時,橫向集水管 長度可達到 80~100m。
橫向集水管位置、方向、間距、隻數等,應依據地質或地下水調查結果決定之,但 須視施工期間集水狀況而定,必要時須改變方向、間距與支數。此外,集水管使用內徑 大於 40mm 之硬質PVC管,並與橫向排水之集水管一樣設置濾管。
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2-3) 排水廊道工
排水廊道常用於地滑規模大、移動層較厚且移動速度大等情況。原因是集水井工要 排除深層地下水得挖深,且移動速度大之地滑難以施工。
排水廊道原則上不設在地滑土體內而設置在安定的基盤岩內(圖5-16),排除 破壞滑動面強度地下水的方法則是連結廊道之橫向集水管與集水井。
設計排水廊道須注意以下要點。
(a)底設排水廊道 (b)周圍排水廊道 圖5-16 排水廊道工
(1) 排水廊道之配置
基盤岩内排水廊道頂端到滑動面為止之距離,應考量地盤鬆動範圍、設定為大於廊 道直徑2倍以上。此外,配置排水廊道應考量可能引致地滑之地下水脈分布,注意特別 是地下水容易匯集之滑落崖正下方及地滑兩側面部之排水。此外,排水廊道坑口應儘量 設在地盤堅固的地點。
(2) 排水廊道之縱斷坡面
排水廊道之縱斷坡面,係讓集水之地下水自然排水,面對坑口須有俯角,且其坡度 一般小於 15/1000。
(3) 排水廊道之斷面及構造
排水廊道斷面形狀依使用材料不同分為馬蹄形、圓形、半圓形、梯形及矩形等(圖 5-17)。廊道為了容易進行集水設施等的維護管理,原則上做成中空,並考量耐久 性設有襯砌。此外,廊道斷面應考量包含施工在內維護管理時的作業性,注意從施工到 維護管理之總成本。
地滑土體 地滑土體
水 路 工
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NATM工法之案例
圖5-17 排水廊道斷面形狀案例 襯砌材料使用混凝土、襯砌板、波紋管等。
(4) 緊急時的逃生用坑口
排水廊道長度大於 1000m時,為實施安全管理,應設置緊急逃生斜坑或豎坑等。
(5) 集水
原則上由排水廊道完成集水。橫向集水管應朝向含水層設置,由廊道內往橫向或朝 上做成放射狀。鑽探角度應參考到含水層為止之距離、管全長、橫切帶水層之區間長度 等,決定之。
此外,施作較陡角度鑽探時,必要時應擴大廊道斷面設置鑽探室。橫向集水管之長 度及集水管做法,參照「1-3及2-1 横向排水工」。
(6) 排水
為避免橫向集水管之集水導致地下水再度滲透進入排水廊道地盤,排水廊道底部原 則上採取和水路工相同構造。此外,排水廊道襯砌使用襯砌板或波紋管等,很可能因為 底部接縫破損或螺栓鬆脫等引致漏水。因此,底部應以混凝土等施作水路,維持排水工 機能。
(7) 作用在排水廊道之土壓
作用在排水廊道之土壓大小應考量地質、廊道斷面大小、施工方法、襯砌種類、施 工時期及邊坡性質狀態等,決定之。
表5-1為参考值。
栓
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表5-1 Karl Terzaghi之作用在支保工的土荷重表1)
岩盤狀態 土荷重高度(m) 摘 要
①堅固而完整 0 有落盤或山體滑坡碎石飛濺時,
需施作簡易支保工。
②堅固層狀或片岩狀 0~0.5B 施作簡易支保工。不同場所的荷
重會有不規則的變化。
③大塊狀而有一般程度之節理 0~0.25B
④一般程度的塊狀,有裂縫 0.25B~0.35(B+Ht) 無側壓。
⑤明顯分割成小塊且有許多裂縫 (0.35~1.10)(B+Ht) 側壓小或無
⑥完全破碎,化學上並未風化 1.10(B+Ht) 相當大的側壓與漏水使廊道下部 軟弱時,有必要在支保工下部設 置平台,或是設置圓形支保工。
(1) 本表為覆土大於 1.5(B+Ht)時作用在拱形鋼支保工頂拱之土重。
B:廊道開挖斷面寬 (m) Ht:廊道開挖斷面高 (m)
(2) 本表設定廊道頂拱低於地下水位。但若廊道永久高於地下水位,可將④~⑥各值減去50%。