PCCR 台灣岩體分類系統

行政院公共工程委員會專案研究計畫「台灣地區隧道岩體分類系 統暨隧道工程資料庫之建立」（2000）中提出一套初步研究計畫，蒐 集了眾多前人分類法所考量過之參數，利用主成分分析與條件機率 法，加上充足的隧道資料，針對不同地質特性（如礫石、泥岩、斷層…

等）之隧道進行台灣地區岩體分類因子重新評估，判斷出合何種分類 方式或因子較能適用台灣地質環境，以及因子的權重是否能合理的反 應出地質情況，進而設計出一套適合台灣地區的分類標準，提供工程 上使用正確的支撐方式。並針對台灣隧道岩體分類與隧道支撐系統於 下列狀況之適用性進行評估，並評估台灣地區隧道工程之主要影響因 子。

（1）擠壓性岩盤 （2）湧水性岩盤

（3）第三紀晚期膠結較差之泥岩 （4）第四紀卵礫石

（5）大斷面隧道 （6）高岩覆隧道

而後依據地質材料特性，參考地質年代、對水的敏感性以及相關

強度特性，將台灣全區之地層劃分為 A、B、C、D 四種岩體類別，

並據此建立各岩體類別之岩體評級法。並透過案例推理、類神經網 路、及案例比對等方法進行案例分析，且藉由專家諮詢會議凝聚國內 隧道專家意見，據以研擬 A、B、C、D 各岩類之隧道支撐建議與設 計方法，範圍涵蓋噴凝土、鋼支保、岩栓等初期支撐之規格尺寸及隧 道襯砌之厚度與強度，進而建置台灣岩體分類與隧道支撐系統。以下 就此 A、B、C、D 四種分類做逐一說明:

A 岩類

岩體工程特性：包括台灣地區所有的變質岩類及亞變質岩類，火成岩 類中除火山角礫岩的岩層，沈積岩類中岩化程度高、膠結良好者。岩 心單壓強度高，大致可對應於 ISRM 地質材料強度分級中，強度高於 或等於中強岩之地質材料。A 類岩石材料不會因含水量高低而明顯影

響其工程力學性質，且因強度較高，岩質堅脆，故易因地體構造運動 大地應力影響而產生發達節理等地質弱面；除高應力區有可能產生岩 爆外，一般而言其岩體破壞機制係屬於構造破壞，主要沿節理面、層 面、劈理以及片理等地質材料的弱面發生。

適用之岩體分類法：採用 RMR 定量岩體分類法。

概略分布範圍：中央山脈東翼地質區、中央山脈西翼地質區、西部麓 山帶、上新世早期以前之地層。

代表地層：中央山脈東翼地質區的大南澳片岩、畢祿山層、禮觀層、

廬山層；中央山脈西翼地質區：雪山山脈中、南部的十八重溪層、達 見砂岩、白冷層(佳陽層、眉溪砂岩)、水長流層；雪山山脈北部的西 村層、四稜砂岩、乾溝層、粗窟砂岩、大桶山層、澳底層、蘇樂層；

西部麓山帶北部的蚊子坑層、五指山層、木山層、大寮層、石底層、

南港層等等。

B 岩類

岩體工程特性：本岩類皆屬沈積岩中之較軟弱已固結岩層，由於岩化 時間較短，故雖已固結但膠結程度低於 A 岩類，岩體本身強度較低，

大致可對應於 ISRM 地質材料強度分級中相當於弱岩之地質材料。B 岩類般堅脆，岩質不如 A 岩類般堅脆，故在地體構造運動大地應力 作用下並不容易產生發達節理等弱面，而係多以變形取代脆性破壞。

本岩類岩石組成材料會因含水量提高而產生不容忽視之強度降低現 象，岩體在乾燥狀況下，主要的破壞機制仍如同 A 岩類一般沿地質 弱面發生構造破壞，但在高含水量狀況下，地質材料會因軟化而會使 岩體主要破壞模式轉變為材料破壞。

適用之岩體分類法：應仍可採用 RMR 定量岩體分類法，但因其岩體 破壞模式與 A 岩類有所差異，故需做部分適當修正。

概略分布範圍：西部麓山帶西緣中上新世至早更新世之較年輕已固結 岩層，部份海岸山脈地質區。

代表地層：北部（基隆、台北、桃園)、中北部（新竹、苗栗）、中 部（台中、彰化、南投)地區中上新世至早更新世錦水頁岩以及卓蘭 層；西部麓山帶中南部（嘉義、台南）地區上新世早期的中崙層與鳥 嘴層；西部麓山帶南部（台南、高雄）地區中新世晚期的烏山層等。

C 岩類

岩體工程特性：涵蓋所有大致可對應於 ISRM 地質材料強度分級中，

強度小於或等於甚弱岩之地質材料，土層亦包含在內；此外，亦涵蓋 所有粗顆粒（粒徑大於 4 號篩大小）含量少於 50％，力學行為受控 於細粒料之地質材料。將粒徑大於 4.75mm（即 4 號篩之大小）之細 礫、粗礫以及卵石視為粗顆粒。C 岩類岩體膠結程度遠低於 A 岩類及 B 岩類，其地質材料遇水軟化的現象極為明顯，甚至會因高含水量而 形成流動性地盤。由於此岩類岩質不堅脆，在地體應力作用下多以柔 性變形吸收應力，而極少產生明顯的地質弱面，故不易形成構造破 壞，岩體的破壞方式以材料破壞為主。C 岩類岩盤強度的決定因素主 要為組成材料性質、膠結程度與含水量高低等。

適用之岩體分類法：此岩類若以 RMR 法評分，會因其不具明顯發達 之弱面構造而給予較高評分，而無法確實反映其材料破壞的主要特 性，故宜採用定性岩體分類法。

概略分布範圍：中南部西部麓山帶晚上新世至更新世之膠結不佳沈積 岩，東部海岸山脈帶膠結不佳之沉積岩，以及墾丁層與利吉層等混同 層。

代表地層：西部麓山帶北部頭嵙山層香山相、楊梅層照鏡段、通霄層、

觀音山層、大南灣層；西部麓山帶中南部的沄水溪層、六重溪層、崁

下寮層、二重溪層以及六雙層；西部麓山帶南部的北寮頁岩、玉井頁 岩、蓋子寮層、古亭坑層（泥岩）與六雙層；恆春半島的墾丁層、馬 鞍山層、鵝鑾鼻層；海岸山脈地質區的利吉層。

D 岩類

岩岩體工程特性：前述 A、B、C 岩類可視為強度由高至低之一系列 岩體，而 D 岩類則為一種獨立於此系列之外的特殊岩體，係泛指以 粗顆粒或塊石為主（含量超過 50％），夾有細粒料之複合地質材料，

包含一般所謂之礫石層岩體、火山角礫岩、火山集塊岩等等。這類岩 體的單壓強度係取決於粗顆粒間含量相對較少之膠結物質的固結程 度，故強度試驗值具有相當大的變異範圍，且將進一步影響弱面產生 的多寡；此外，含水量高低對於整個岩體強度所造成的影響程度大 小，亦係視個案而異，故有必要將此岩類獨立區分出來。

適用之岩體分類法：RMR 評分法中的佔有大部分比重之單壓強度及 弱面特性因子，無法確實反應 D 岩類岩體特性，故宜採用定性岩體 分類法

概略分布範圍：涵蓋所有岩體中塊石或粗顆粒含量超過 50％之複合 材料地層。如西部麓山帶北部、中北部、中部地區第四紀頭嵙山層及 其相當地層、以礫石為主的台地堆積層；西部麓山帶南部晚更新世的 六龜礫岩、台地堆積層；海岸山脈地質區的都巒山層；全台灣地區的 火山角礫岩。

代表地層：西部麓山帶的北部、中北部、中部地區的林口層、店子湖 層、頭嵙山層之火炎山相、楊梅層照門段；西部麓山帶的南部則是六 龜礫岩；台灣全區不晚於更新世之台地堆積層及火山角礫岩；海岸山 脈地質區的都巒山層、港口石灰岩、水璉礫岩、卑南山礫岩。