中 華 大 學 碩 士 論 文
工地現場土石資源再利用模式建立之研究
Developing a reuse model for earth and rocks resources in construction site
系 所 別：營 建 管 理 研 究 所 學號姓名：M09616023 李 文 權 指導教授： 吳 福 祥 博士
中華民國 九十八 年 八 月
誌 謝
感謝中華大學營建管理研究所優質學習環境，課業進修與學程管理，
學校老師提供了最系統化的指導；公司的經營管理，學校老師提供了落實 管理之寶貴資產；特別是國際專案管理知識體系之運用，求學期間得以提 早將營管所規畫的教學進程與職場實務緊密結合。感謝楊智斌老師、吳福 祥老師、王維志老師、余文德老師、鄭紹材老師、傅式治老師、蕭炎泉老 師、陳永毅老師、簡鴻儒老師等悉心指導，知識取得開拓更深層的探索與 學習，知識管理增加多角化途徑與經營。
感謝指導教授吳福祥老師於論文寫作期間匡正與解析論文研究方 向，導引出正確的思考模式，適時調整內容與架構，並趲趕進度終於得以 順利完成；感謝楊智斌老師及余文德老師於所內審時給予的精闢解析與建 議使論文之呈現更臻完整；感謝校外審查召集人楊明放老師、審查委員余 斯慰老師給予論文的指導與肯定。
感謝偉盟工業股份有限公司董事長賴文正先生的鼓勵及工務部同仁 的協助，感謝多年好友張達德教授的指導與鼓勵，才有再進入校園之決 心。二年的修課期間扎實的完成學業兼顧職場業務的推展之餘，並將自已 屆齡六十花甲之年後的終身學習與奉獻方式重新規畫；多年的工程實務經 驗與學術研討的結合將展現出新的契機與願景。
感謝 95 高齡母親李徐春梅女士，再度感受年少求學期間之孺慕之 情，感覺好好。感謝內人張凰嬌女士擔負持家重任之餘，包括李翎維、李 翎益等全家同時均在校園學習中成長，相互鼓勵是我們家的驕傲。
李文權謹誌於竹塹中華大學2009.08
摘 要
工地現場土石資源再利用，可解決目前國內營建工程數量龐大剩餘土 石方處理成本及符合環境影響評估之規定；本研究以個案分析的方式，探 討工地現場土石資源再利用。研究內容包括可行性評估執行策略、目標、
實施步驟等系統化管理機制，並經由個案試用、試算，驗證可行性評估模 式。
研究個案以桃園國際機場捷運青埔機廠軌道次層道碴工程為案例，採 用台灣高鐵及台北捷運系統機廠軌道次層道碴分佈區間為本研究之設計 配比；以現地使用破碎土石方工法進行混合級配模擬，依照調整工地現場 土石最高使用率、最佳配比分析過程，完成執行步驟、作業程序、試驗方 法、品質管理等相關配套措施。歸納各執行與分析步驟，建立「土石級配 改良方式初步評估表」及「土石級配改良方式評估表」，提供評估準則，
可供類似工程參考採用。
關鍵字：剩餘土石方、土石方資源再利用、級配料、配比分析、永續發展、
節能減碳
Abstract
The reuse of Earth and Rocks Resources (E&R resources) in construction site can solve the domestic problem of the treatment cost of surplus E&R resources in site is high, and further comply with the regulation requirements of environmental impact assessment. This study employs the case study methodology to explore the possibility of reusing E&R resources in construction site. For dealing with the study problem of E&R resources reuse, this study proposes a systematic management model consisting of feasibility study, strategy development, goal setting, and implementation process development, and then implements, tests and verifies the proposed model by a practical case. This research used the track sub.ballast works in the construction project of Chin.Pu Depot of Taoyuan International Airport Access MRT System as the study case, and employed the distribution of track sub.ballast from Taiwan High Speed Rail Project and Taipei MRT projects as aggregate proportion design templates. For meeting the requirement in aggregate usage and maximizing utilization ratio of E&R resources obtained from the site, this study tried to adjust the optimum aggregate proportion design through mix aggregate simulation by using the technique of crushing rocks in site, and then developed some necessary measures, including execution processes, operational procedure, testing method and quality control approaches. Based on the examination by using a real case, this study has developed two appraisal tables, one for the preliminary test of aggregate improvement and the other for the evaluation of aggregate improvement method. The study outcomes can be a good reference for similar projects in the future.
Keywords：Excess Construction Soil; Reuse of Soil Resource; Gradation; Mix Analysis Program; sustainable development; energy-saving;
carbon-reducing
目 錄
誌 謝... I 摘 要... I Abstract ... I
第一章 緒論...1
1.1 研究背景與動機...1
1.2 研究內容與目的...2
1.3 研究方法...3
1.5 研究流程...5
第二章 文獻回顧...6
2.1 營建土石資源處理...6
2.1.1 環境影響評估對土石方之要求 ...6
2.1.2 營建剩餘土石方 ...9
2.2 個案研究法...15
2.2.1 個案研究方法之定義 ...15
2.2.2 個案研究具有的特性 ...16
2.3 機廠軌道系統次層道碴(底碴)級配規範及試驗法...17
2.3.1 台北捷運規範...17
2.3.2 台灣高鐵規範...18
2.3.3 級配試驗法...20
第三章 桃園機場捷運青埔機廠現地土石資源工址調查 ...21
3.1 桃園機場捷運青埔機廠土建工程概述（案例說明） ...21
3.2 基地地質概述...23
3.3 機廠土壤粒徑分佈狀況...29
3.4 機廠軌道次層道碴級配需求...30
3.5 機廠軌道次層道碴平版載重試驗 ...32
第四章 青埔機廠現地土石資源再利用分析...34
4.1 土石級配調整試驗規畫...34
4.2 土石級配調整試驗結果...47
4.3 平版載重試驗結果...49
4.4 級配調整可行性分析...50
第五章 個案分析與成果應用...51
5.1 個案分析流程...51
5.2 品質控制檢討...54
5.3 節能減碳計算...56
5.4 成果應用...57
5.4.1 專案小組成立與資料收集 ...57
5.4.2 個案評估考量要素分析 ...58
5.4.3 影響現地土石資源再利用的重要關鍵因素 ...59
5.4.4 土石改良方式評估表 ...62
5.4.5 個案評估準則...64
5.4.6 改良評估...65
5.4.7 青埔機廠案例工程之評估與驗證 ...68
第六章 結論與建議...70
6.1 結論...70
6.2 建議...70
參考文獻...72
圖 目 錄
圖1.1 研究流程圖...5
圖2.1 土石碎化處理流程...13
圖2.2 廢棄土石破碎處理流程...14
圖2.3 台北捷運機廠軌道次層道碴粒徑分佈區間曲線圖 ...18
圖2.4 台灣高鐵機廠軌道次層道碴粒徑分佈區間曲線圖 ...19
圖3.1 青埔機廠平面位置示意圖...26
圖3.2 區域地質圖(摘自中央地質調查所網站)...27
圖3.3 青埔機場地層鑽孔柱狀圖...28
圖3.4 捷運青埔機廠現地土壤...29
圖3.5 捷運青埔機廠現地土壤...29
圖3.6 青埔現地土石粒徑分佈圖...30
圖3.7 青埔規範粒徑分佈區間...31
圖3.8 平版載重現地施作照片...33
圖4.1 次層道碴粒徑分佈曲線圖...34
圖4.2 剔除 1 吋以上土石粒徑分佈曲線圖...37
圖4.3 剔除 1.5 吋以上土石粒徑分佈曲線圖...38
圖4.4 剔除 1.5 吋以上及介於 1～1.5 吋間ㄧ半土石粒徑分佈曲線圖 ...38
圖4.5 原土石 5%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖 ...39
圖4.6 原土石 10%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖 ...39
圖4.7 原土石 15%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖 ...40
圖4.8 原土石 20%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖 ...40
圖4.9 原土石 25%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖 ...41
圖4.10 原土石 30%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖 ...41
圖4.11 原土石 5%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖 ...42
圖4.12 原土石 10%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖 ...42
圖4.13 原土石 15%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖 ...43
圖4.14 原土石 20%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖 ...43
圖4.15 原土石 25%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖 ...44
圖4.16 原土石 30%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖 ...44
圖4.17 原土石 5%混合 1~1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖...45
圖4.18 原土石 10%混合 1~1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖...45
圖4.19 原土石 15%混合 1~1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖...46
圖4.20 原土石 20%混合 1~1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖...46
圖4.21 原土石 25%混合 1~1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖...47
圖4.22 原土石 30%混合 1~1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖...47
圖4.23 次層道碴級配改良粒徑分佈曲線圖...48
圖5.1 品質控制流程圖...55
表 目 錄
表1.1 論文架構與內容...4
表2.1 營建廢棄物之組成...11
表2.2 國內各研究單位營建廢棄物調查之結果...11
表2.3 2004~2008 台灣地區營建剩餘土石方統計表 ...12
表2.4 2004~2008 年台灣各地區營建剩餘土石方統計表 ...12
表2.4 2004~2008 年台灣各地區營建剩餘土石方統計表 (續)...13
表2.5 台北捷運機廠軌道次層道碴粒徑分佈規範...17
表3.1 青埔機廠建築設施表...22
表3.1 青埔機廠建築設施表 (續) ...23
表3.2 青埔機廠軌道次道碴級配需求比較表...30
表3.2 青埔機廠軌道次道碴級配需求比較表(續)...31
表4.1 次層道碴土石級配改良範圍表...35
表4.2 剔除 1 吋以上土石級配分佈表...36
表4.3 剔除 1.5 吋以上土石級配分佈表...36
表4.4 剔除 1.5 吋以上及介於 1～1.5 吋間ㄧ半土石級配分佈表 ...37
表4.5 配比使用評估表...49
表5.1 計畫執行階段分析表...53
表5.2 節能減碳減少 CO2 排放量（公噸）對照表 ...57
表5.3 土石級配改良方式初步評估表...61
表5.4 土石級配改良方式評估表...63
表5.5 土石級配改良方式初步評估表(以青埔機廠為例)...65
第一章 緒論
1.1 研究背景與動機
台灣地狹人稠，民生及事業廢棄物最終處置場的不足，即曾引發過縣 市間的棄土大戰。國內營建廢棄物目前主要以掩埋及填土再利用方式處 理，其產生數量龐大。世界各國全年營建廢棄物產生量皆約佔事業廢棄物 總產量的20％~30%（重量比）[1]，因而造成掩埋棄置場容量負荷沉重，
新掩埋棄置場地難覓及處理成本高漲等窘境。許多不肖業者則便宜行事，
將營建廢棄物任意違法傾倒掩埋，或堆置於山谷河川行水區阻斷水流、或 拋海破壞海洋生態環境，而造成雨季土石流景觀破壞及環境衛生污染等種 種問題[2]。顯見營建廢棄物非法傾倒對環境形成嚴重的衝擊，而且為了 復原受破壞的環境，需要耗費更多的社會成本。
近年來，國內公共工程規模日益龐大，工期動輒長達三年以上。這些 工程所產生的營建待處理之土石量相當可觀，目前國內合法的土石回收場 或棄置場，因其場地難覓而很難增設，造成土石方處理成本高漲。因此，
營建待處理之土石方實不該再被當作廢棄物來處置，而應被視為珍貴的資 源，謀求適當的回收再利用。
本研究係針對軌道系統機廠現地土石方的粒徑分佈曲線、軌道工程特 性、節能減碳計算等項目，進行土石資源再利用可行性分析，並確立土石 資源回收再利用的方案。再利用個案分析的方法，係以桃園國際機場捷運 的青埔機廠現地土石方為分析對象，觀察其案例特性、環境條件等，探討 工地現場土石改良關鍵議題，並深入研討工地現場土石改良最佳方案。
1.2 研究內容與目的
本研究利用個案分析的方式，建構「工地現場土石資源再利用模式」，
建立可行性評估執行策略、目標、實施步驟等系統化管理機制，以為其他 類似工程參考使用。
本研究主要內容與目的如下：
一、 針對營建現場土石資源再利用，進行深入探討，並利用桃園國際機 場捷運青埔機廠工程案例作為研究對象。針對營建工程土石資源處 理、個案研究法及機廠軌道系統次層道碴(底碴)級配規範與試驗 法、環境影響評估等進行文獻回顧。主要目的為：
（一） 依據台灣高鐵及台北捷運工程軌道系統之道碴(底碴)級配分佈區 間，級配粒徑分佈之上限及下限區間，作為本研究設計配比。
（二） 依據CNS 486，並參照美國 ASTMC136－71，進行篩分析試驗，
並繪製粒徑分佈曲線圖，分析土石級配分佈特性。
（三） 依據ASTM.D1194 平鈑載重試驗法，進行承載力驗證。
二、 規劃土石級配調整試驗步驟包括：
（一） 找出現有土石改良區間吻合度，檢討改良方式
（二） 剔除部分粒徑土石，以及破碎再利用之檢討
（三） 混合級配模擬分析，主要目的為：
較大粒徑破碎後與原土改良區間混合比例模擬分析，找出工地現場 土石最高使用率之最佳調整分析。
三、 初步評估，主要依據工地現有土石粒徑分析找出土石改良關鍵因素 包括改良區間吻合度、粒徑一吋以上含量，初步評估該工地土石改 良方法及是否適合進行土石改良。
四、 可行性評估，主要目的為通過初步評估後，檢討提高現地土石使用
率之土石調整步驟，提出最佳調整方式以完成評估程序。
五、 綜整現地土方再利用之可行性分析結果，提出評估步驟、作業程 序、試驗方法、品質管理等相關配套措施；利用個案分析的方式，
分析機場捷運青埔機廠工程現地土石方級配調整之可行性及實際 執行結果，建立可行性評估表與評估程序架構模式。
六、 利用案例試用、試算，驗證可行性評估模式之適用性。
1.3 研究方法
本研究分六章節，分別為第一章緒論、第二章文獻回顧、第三章桃園 機場捷運青埔機廠工程現地土石資源工址調查、第四章青埔機廠現地土石 資源再利用分析、第五章個案分析與成果應用、第六章結論與建議。以上 各章的研究方法詳見表1.1；各章節的研究內容分述於下。
一、 現象觀察法、文獻回顧法與分析
（一） 政府推行環保地球節能減碳措施，工程營造建產業尚未有配套措 施，工程剩餘土石如改採工地現場再利用應有積極貢獻。
（二） 機廠軌道次道碴級配設計及試驗方法進行文獻回顧。
二、 個案研究、理論研析與探討。
（一） 個案工程工地現場土石粒徑分析試驗。
（二） 調整符合級配配比步驟之研析與探討。
三、 歸納分析
（一） 結論：可行性評估分析要素與關鍵議題。工地現場土石改良最佳方 案。
（二） 產出：可行性評估作業流程，評估架構模式，提供其他類似工程參 考使用。
（三） 建議：政府增訂營建工程現地土石方再利用之處理規定與獎勵措 施。
表1.1 論文架構與內容
章節 方法
一 緒論 現象觀察與分析
二 文獻回顧 文獻回顧法
三 桃園機場捷運青埔機廠現地土石資源 簡介
案例研究
四 青埔機廠現地土方資源再利用分析 理論研析與探討
五 個案分析與成果應用 個案研究理論研析與探討
六 結論與建議 歸納分析
1.5 研究流程
文獻回顧
青埔機廠土建工程概況
成果應用 個案分析
級配調整試驗設計規畫
相關規範
現地級配調整可行性研究
級配調整試驗結果分析 級配調整試驗
結論與建議 地層
資料
鄰近區域 土層資料 地下水
文資料
節能減 碳計算 個案基本
資料說明
品質控 制檢討
圖 1.1 研究流程圖
第二章 文獻回顧
本章針對研究所需之分析方法、相關法規，區分營建土石資源處理、
個案研究法及機廠軌道次層道碴級配規範與試驗法等三節，進行文獻回顧 與探討。
2.1 營建土石資源處理
2.1.1 環境影響評估對土石方之要求
為評估桃園機場捷運青埔機廠現地土石再利用時，是否需進行環境影 響評估作業，因此本研究先對環境影響評估法中土石方項目，進行文獻回 顧。依據環境影響評估法－開發行為應實施環境影響評估細目及範圍認定 標準第十條第一款第五目，有下列情形之一者，須進行環境影響評估。第 十條法規詳文如下：
一、 採取或堆積土石（不含磚、瓦窯業業者之窯業用土採取）及其擴大 工程，符合下列規定之一者：
（一） 位於國家公園。
（二） 位於野生動物保護區或野生動物重要棲息環境。
（三） 位於原住民保留地。
（四） 位於水庫集水區。
（五） 位於山坡地，其面積五公頃以上（含所需區外道路設施面積），或 在河床採取，沿河身計其長度五百公尺以上，或堆積土石方五萬立 方公尺以上，或採取土石方八十萬立方公尺以上者；其在自來水水 源水質水量保護區內，其面積二．五公頃以上，或在河床採取，沿
河身計其長度二百五十公尺以上，或堆積土石方二萬五千立方公尺 以上，或採取土石方四十萬立方公尺以上者。
（六） 申請開發面積十公頃以上，或在河床採取，沿河身計其長度一千公 尺以上，或採取土石方四十萬立方公尺以上者。
（七） 申請擴大面積五公頃以上，或在河床採取，沿河身計累積其長度五 百公尺以上者。
（八） 位於山坡地之土石採取區開發，符合下列規定之一，其申請之開發 面積應合併計算，且累積達第五目規定規模者：
1. 土石採取區位於同一筆地號。
2. 土石採取區之地號互相連接。
3. 同一流域之土石採取區相隔水平距離在五百公尺範圍內。
（九） 位於非山坡地之土石採取區，其在自來水水源水質水量保護區內，
符合下列規定之一，其申請之開發面積應合併計算，且累積達第六 目規定規模者：
1. 土石採取區位於同一筆地號。
2. 土石採取區之地號互相連接。
3. 同一流域之土石採取區相隔水平距離在五百公尺範圍內。
（十） 位於海域，其面積十公頃以上，或採取土石方五十萬立方公尺以上 者。
二、 土石採取碎解洗選場興建或擴建工程，符合下列規定之一者：
（一） 前款第一目、第二目或第三目規定。
（二） 位於山坡地，申請開發面積一公頃以上者。
（三） 申請開發面積十公頃以上或擴大面積累積十公頃以上者。
三、 磚、瓦窯業業者申請或擴大採取窯業用土，符合下列規定之一者：
（一） 位於國家公園。
（二） 位於野生動物保護區或野生動物重要棲息環境。
（三） 位於原住民保留地。
（四） 位於水庫集水區。
（五） 位於山坡地，其面積五公頃以上（含所需區外道路設施面積），或 採取土石方八十萬立方公尺以上者；其在自來水水源水質水量保護 區內，其面積二．五公頃以上，或採取土石方四十萬立方公尺以上 者。
（六） 申請開發面積五公頃或擴大採取土石面積累積五公頃以上者。
前項第一款屬政府核定之疏濬計畫，應依環境影響評估法－開發行為 應實施環境影響評估細目及範圍認定標準第十四條第二款規定辦理。同時 申請之二個以上土石採取區開發，有第一項第一款第八目或第九目之情 形，且申請開發面積合併計算符合第一項第一款第五目或第六目規定規模 者，該未取得目的事業主管機關許可之各個後申請土石採取區，均應實施 環境影響評估[3]。
本研究背景的範疇與於法規第一款第六目相符，故須實施環境影響評 估，其評估標準應參照之相關法令如下：
A. 環境影響評估法暨施行細則 B. 噪音管制法暨施行細則 C. 營建噪音管制標準
D. 空氣污染防制法暨施行細則 E. 空氣品質標準
F. 水污染防治法暨施行細則 G. 放流水標準
H. 廢棄物清理法暨施行細則
I. 事業廢棄物貯存清除處理方法及設施標準 J. 野生動物保育法暨施行細則
K. 文化資產保存法暨施行細則
國內重大公共工程建設計畫如：蘇花高、國道6、高速鐵路、機場捷 運等，以及用地大範圍的開發計畫，皆會產生大量營建剩餘土石方。如未 經妥善處理，不同土質任意混用，可能導致動植物食物鏈混亂，害蟲四處 散播，破壞自然生態的平衡，對環境產生極大影響。因此，環境影響評估 對於土石資源處理，採取一些必要的限制，如：土石方不得運離該工程地 址或不得跨地區處理等。儘管有這些限制，或許可降低營建剩餘土石方對 環境的影響，但在執行上如不監控追蹤，其成效有限。如能充分利用現地 土石資源，不僅可有效控制剩餘土方的產量，進而減少因土石運輸時砂石 車產生的廢氣，並降低土石交換的機率，對於環境的影響能真正降到最 低。故本研究除進一步瞭解環境影響評估法之外，亦參照各相關法規，列 舉環境污染、生態影響、振動、噪音、節能減碳等各項，作為可行性評估 環境層面評分項目。
2.1.2 營建剩餘土石方
近年來國內由於經濟發展需要，都會區人口集中，也帶動其交通建設 快速發展，如：高速鐵路、台北捷運、高雄捷運、皆已通車營運；台北捷 運後續路網、桃園機場捷運及台中捷運皆已如火如荼地展開建設。加上民 間及政府興建住宅與商業大樓，拆除老舊建築物等，造成營建剩餘土石方
及廢棄物急遽增加。依據營內政部營建署建棄填土資訊通報指出，台灣地 區由民國八十五年起，每年產生之剩餘土石方均大於1,200 萬立方。由相 關營建廢棄物組成之研究統計資料顯示，國內不論是新建或拆除工程，其 中混凝土、廢土與磚類皆佔所有產生廢棄物之最大宗，應為未來回收再利 用之主要項目，如表2.1 所示[4–7]。國內有關營建廢棄物之產量，各研 究單位推估數據如表2.2 所示[6]。近年來，國內進行許多營建剩餘土石 方方面的研究，隨著土石資源產出量與需求量的申報法規訂定與推行，以 及「營建剩餘土石方資訊服務中心」的建立，目前對於公共工程與建築工 程，營建剩餘土石方的統計，經由「營建剩餘土石方資訊服務中心」的管 控，已可快速的在該中心的網頁上，直接查詢。本研究擷取2004 年至 2008 年的統計結果，分類整理出表2.3 與 2.4，得知近五年台灣地區年剩餘土 石方產量為三千萬立方左右，其中北部地區的土石剩餘量約占全台30%。
經由研析比較發現，國內各地區剩餘土石產量分布不均；大型工程如：高 速鐵路、捷運、國道六號等，產出的剩餘土石量相當大；加上無法跨區處 理，造成處理上的困難。因此如何妥善處理現地土石資源，使各地區、各 工程達到土石方平衡狀態，為工程規畫設計時重要的研究課題，而大量的 營建剩餘土石方，如要妥善處理並回收再利用，需於事前擬定處理策略。
本研究係針對土石資源再利用做一探討，經資料整理與創意發展兩階段的 探討後，發現營建剩餘土石方中，混合的物質不多，經過簡單分類後，依 使用之要求將土石破碎後可再利用。而一般常用的土石方破碎處理流程如 圖2.1、2.2 所示。
表2.1 營建廢棄物之組成
廢棄物比率（重量比％）
來源項目
地區 混凝
土 磚瓦 廢土 木材 金屬 塑膠 屋頂 材
隔板
類 其它 總合 建築
施工 過程
全台灣 21 19 - 15 18 16 - - 11 100
全台灣 34 18 36.55 8.62 0.007 1.40 - - 1.16 100 埔里 43 31 23.93 0.93 0.25 0.34 - - 1.16 100 台北 44 37 - 10 3 - - - 6 100 高雄市 48 37 - 10 4 - - - 1 100 建築
拆除 過程
高雄縣 63 21 - 5 10 - - - 1 100 資料來源[4–7]
表2.2 國內各研究單位營建廢棄物調查之結果 研究單位 數量(年產量) 名稱 說明
環保署(77 年) 520 萬 m3 建築廢棄物 公共工程與建築工程之工程剩餘 土石方
環保署(81 年) 840 萬 m3 建築廢棄物 工程剩餘土石方資料回歸分析獲 得
中山大學公共管理研究所 (81 年)
2552 萬 m3 營建廢棄土 工程剩餘土石方、混凝土塊及磚 瓦
環保署(84 年) 16.5 萬公頓 建築廢棄物 工程剩餘土石方 台灣科技大學(85 年) 926 萬 m3 建築廢棄物 建築物新建與拆除 營建土方廢棄物處理方案 1000 萬m3(台北)
500 萬m3(高雄)
營建廢棄土 工程剩餘土石方、混凝土塊及磚 塊
建研所(87 年) 83 年~86 年
726 萬 m3 建築廢棄物 高雄縣市建築拆除執照，及人口 比例推估。
建研所(87 年) 86 年
590 萬 m3 建築廢棄 物
79~85 使用執照推估，回歸分 析而得。
資料來源[6]
表2.3 2004~2008 台灣地區營建剩餘土石方統計表
公共工程 建築工程 總計
產出量 需土量 剩餘量 產出量 需土量 剩餘量 產出量 需土量 剩餘量
2004 2,384.71 640.35 1,744.36 1,704.72 41.65 1,663.07 4,089.43 682 3,407.43 2005 2,192.13 838.52 1353.61 2,050.49 32.35 2,018.14 4,242.62 870.87 3,371.75 2006 1877.8 633.53 1244.27 2,183.44 31.76 2,151.68 4,061.24 665.29 3,395.95 2007 1840.64 493.11 1347.53 2,046.66 32.75 2,013.91 3,887.30 525.86 3,361.44 2008 1489.23 225.22 1264.01 2,175.83 23.89 2,151.94 3,665.06 249.11 3,415.95 (單位：萬立方公尺)
資料來源[8]
表2.4 2004~2008 年台灣各地區營建剩餘土石方統計表
公共工程 建築工程 總計
產出量 需土量 剩餘量 產出量 需土量 剩餘量 產出量 需土量 剩餘量
2004 北部地區 1,220.62 212.13 1,008.49 1,108.25 27.31 1,080.94 2,328.87 239.44 2,089.43 2005 北部地區 1,127.83 326.32 801.51 1,376.94 19 1,357.94 2,504.77 345.32 2,159.45 2006 北部地區 995.47 195.47 800 1,599.88 18.92 1,580.96 2,595.35 214.39 2,380.96 2007 北部地區 924.78 94.6 830.18 1,425.86 28.46 1,397.40 2,350.64 123.06 2,227.58 2008 北部地區 752.91 70.41 682.5 1,562.06 22.11 1,539.95 2,314.97 92.52 2,222.45 2004 中部地區 373.19 139.59 233.6 304.7 0 304.7 677.89 139.59 538.3 2005 中部地區 368.15 218.86 149.29 336.26 1.99 334.27 704.41 220.85 483.56 2006 中部地區 370.37 126.95 243.42 355.22 0.51 354.71 725.59 127.46 598.13 2007 中部地區 361.87 36.91 324.96 409.02 0 409.02 770.89 36.91 733.98 2008 中部地區 246.56 23.01 223.55 412.67 0 412.67 659.23 23.01 636.22 2004 南部地區 697.32 286.67 410.65 288.03 12.94 275.09 985.35 299.61 685.74 2005 南部地區 625.54 290.11 335.43 330.82 11.33 319.49 956.36 301.44 654.92 2006 南部地區 448.75 308.06 140.69 220.45 11.91 208.54 669.20 319.97 349.23 2007 南部地區 507.91 361.2 146.71 207.85 4.29 203.56 715.76 365.49 350.27 2008 南部地區 446.04 131.74 314.3 185.07 1.78 183.29 631.11 133.52 497.59 2004 東部地區 93.58 1.96 91.62 3.74 1.4 2.34 97.32 3.36 93.96 2005 東部地區 70.61 3.23 67.38 6.47 0.03 6.44 77.08 3.26 73.82 2006 東部地區 63.21 3.05 60.16 7.89 0.42 7.47 71.1 3.47 67.63 2007 東部地區 45.78 0.4 45.38 3.23 0 3.23 49.01 0.4 48.61
資料來源[8]
表2.4 2004~2008 年台灣各地區營建剩餘土石方統計表 (續)
公共工程 建築工程 總計
產出量 需土
量
剩餘量 產出量 需土
量
剩餘量 產出量 需土
量
剩餘量
2008 東部地 區
43.55 0 43.55 15.59 0 15.59 59.14 0 59.14
2004 外島地 區
0.00 0 0.00 0.00 0 0.00 0.00 0 0.00
2005 外島地 區
0.00 0 0 0.00 0 0.00 0.00 0 0.00
2006 外島地 區
0 0 0 0.00 0 0.00 0.00 0 0.00
2007 外島地 區
0.3 0 0.3 0.70 0 0.70 1.00 0 1.00
2008 外島地 區
0.17 0.06 0.11 0.44 0 0.44 0.61 0.06 0.55
(單位：萬立方公尺)
資料來源[8]
廢 棄 土 石
小於 40mm
圖2.1 土石碎化處理流程 資料來源[9]
大於 150mm 轉 筒 式 篩 選 機
破 碎 機 雜 質
震 動 篩 選 輸 送 機 震 動 篩 選 輸 送 機
破 碎 機 輸 送 機
0 ~ 5 m m 6 ~ 1 0 m m
40mm 至150mm
100mm 小於
20mm 大於
20mm 小於
1 1 ~ 2 0 m m
圖2.2 廢棄土石破碎處理流程 資料來源[9]
廢棄土石
過濾排水（土水分離）
將溼土至於平台，採 自然曝乾法 溼土曝乾處理理
雜質 破碎機（一）
細顆粒土壤 粗顆粒土壤
（礫石、卵石、…等）
震動篩選輸送機（一） 輸送機
碎化處理 破碎機(一）
篩洗
破碎機（二） 破碎機（二）
震動篩選機
粉碎機
生產終極產品
2.2 個案研究法
本研究以公共工程所產生的大量待處理之土石方作為研究標的，找出 營建土石資源再利用的方案。
公共工程之工程特性、環境條件差異極大，沒有標準的作業方案與程 序，必需觀察其特性找出獨特並符合效益與予以評估，個案研究沒有實驗 設計與實驗控制，可見得個案研究並沒有明顯的先前計畫，也不會去操縱 或者架構研究環境[10]。
針對個案特性在自然環境中歸納分類可行方案，探索評比較佳方案並 引用之自然環境(natural setting)中從事現象的研究、不預設研究變數、及 何者為自變數、依變數，探索Why 或 how 問題[10]。藉由個案特性的歸 納與自然環境的探索，進而利用上述之成果，建立通用的處理作業模式，
並進一步探討該模式的可行性與個案評估轉移準則。
2.2.1 個案研究方法之定義
1. Van Horn(1973)：針對某些組織做廣泛、詳細審視的敘述，希望能捕 捉重要的問題複雜性，沒有使用實驗設計或控制。
2. Buckley(1976)：個案研究沒有實驗設計與實驗控制，可見得個案研究 並沒有明顯的先前計畫，也不會去操縱或者架構研究環境。
3. Harrison(1988)、Kling & Iacono(1984)：詳細審視單一組織、群體或者 系統、沒有變數操控、實驗設計或控制(單一個案)。
4. Olson(1983)、Boynton&auld(1984)：詳細審視多個組織或環境，沒有變 數操控實驗設計或控制(多個個案)。
5. Vogel&Wetherbe(1984)：對於單一組織的審查，沒有實驗設計或控制。
2.2.2 個案研究具有的特性
依據陳萬淇「個案研究法」之分析，個案研究有以下的特性[11]：
1. 探討性：雖然個案提供研究者事實的狀況，但研究者在進行分析 時，常感到個案所提供的事實不足，情報不夠充分，因此研究者仍 然要蒐集有關的事實資料。研究者要探索事實、掌握事實、了解事 實，還要認清事實，衡量事實，將事實分類，辨明事實之間的關係，
此為個案特性的探討性。
2. 診斷性：每個個案都應該有一個或數個中心問題，個案中所面臨的 問題多為複雜的問題。因此，解決複雜問題時特別強調：「蒐集資 料以定義問題」，決定解決問題的目標，衡量與問題有關的因素，
決定因素間的關係。所以在尋求問題時，不僅要以邏輯與系統的方 法來思考，也要有良好的判斷力。此為個案特性的診斷性。
3. 可行性：經過事實探討，提出問題後，就必須對問題提出解決的方 法或途徑'此方法或途徑稱為「方案」'該方案必須是可以執行的，
而且可以得到預期的成果，稱為「可行方案」為個案特性的可行性。
4. 比較性：在個案中，針對所發現的問題提出解決問題的可行方案，
解決一個問題的「可行方案」可能很多，因此要決定採用哪一個方 案，但於決定前，先要對各個方案做分析與比較，衡量其正反效果，
評估其利與弊，才能做成比較客觀較合理的決定，此為個案特性的 比較性。
5. 確定性：從各種方法或途徑中選定一個方案。此為個案特性的確定 性。
2.3 機廠軌道系統次層道碴(底碴)級配規範及試驗法
國內常見的機廠軌道系統次層道碴(底碴)級配規範，依據不同的軌道 營運需求，分有台鐵、台灣高鐵與台北捷運三種不同的規範。而本研究探 討的桃園國際機場聯外捷運系統建設計畫機電系統包案，屬於桃園國際機 場聯外捷運系統。其列車速度相似於台北捷運，其營運範圍包含桃園縣、
桃園市、台北縣與台北市，安全上的考量與營運的複雜性較高。因此本研 究除針對台北捷運規範，亦針對台灣高鐵規範進行瞭解，並綜合比較兩者 找出可靠的次層道碴(底碴)級配區間。
2.3.1 台北捷運規範
台北捷運機廠軌道次層道碴材料應為碎石，其級配之粒徑分佈規範如 表2.5 規定[12]，並依 CNS 486 粗細粒料篩析法及 CNS 491 粒料內小於試 驗篩75μm CNS 386 材料含量試驗法(水洗法) 之規定進行試驗，其級配之 粒徑分佈區間曲線如圖2.3 所示。
表2.5 台北捷運機廠軌道次層道碴粒徑分佈規範
通過重量百分比﹪
篩尺寸(mm)
上限 下限
50 100 100 25 100 90 6.3 84 50
2 50 26 0.425 30 12 0.075 10 0 通過0.075mm 篩之百分比，不得大於通過 0.425mm 篩百分比之 2/3。
資料來源[12]
0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
Pass Percent (%)
Grain Size (mm) 捷運規範
上限 下限
圖 2.3 台北捷運機廠軌道次層道碴粒徑分佈區間曲線圖
2.3.2 台灣高鐵規範
台灣高速鐵路系統機廠軌道次層道碴材料應為碎石，其級配之粒徑分 佈規範如表2.6 規定，其級配之粒徑分佈區間曲線如圖 2.4 所示[13]。
表2.6 台灣高鐵機廠軌道次層道碴粒徑分佈規範
通過重量百分比﹪
篩尺寸(mm)
上限 下限
62 .. 100 49.77 100 95
31.5 99 85 15.75 90 72
6.3 80 57 3.15 72 46 1.575 65 37
0.63 54 26 0.315 45 18 0.1575 36 10
0.063 19 0
0.0315 7 ..
0.01575 2 ..
0.1 1 10 100
0 20 40 60 80 100
Pass Percent (%)
Grain Size (mm) 高鐵規範
上限 下限
圖 2.4 台灣高鐵機廠軌道次層道碴粒徑分佈區間曲線圖 資料來源[13]
2.3.3 級配試驗法 1. 乾篩法
適用粗粒土壤(#200 篩)的粒徑分析，係將烘乾後土壤通過網眼由大 而小之不同篩號，分別計算停留各篩上之土壤重量百分比，再以土壤粒 徑為橫座摽，累積通過重量百分比為縱座標，繪於半對數座標紙上，成 為粒徑分佈曲線。
2. 濕篩法
土壤先以#200 篩篩洗，篩洗後停留在#200 篩以上土壤經烘乾後再 作篩分析。分別計算停留各篩上之土壤重量百分比，再以土壤粒徑為橫 座摽，累積通過重量百分比為縱座標，繪於半對數座標紙上，成為粒徑 分佈曲線。
3. 剔除級配
根據土壤粒徑分佈曲線圖，找出土壤含量比較高的粒徑區間，並利 用模擬分析的方式，探討剔除部分或全數多餘的土壤，以有效改善級配 分佈不良的情形。
4. 混合級配
將原本現地的土壤(本報告稱之為原土石)，與部分經破碎機破碎後 的土壤，依不同比例，加入原土石中進行級配混合，最後分析最佳的混 合配比。
如經上述剔除級配及混合級配分析方式皆不適用，則考慮直接購買符 合級配規範之土石使用。
第三章 桃園機場捷運青埔機廠現地土石資源工址調查
3.1 桃園機場捷運青埔機廠土建工程概述（案例說明）
青埔機廠基地佔地約19 公頃，位於 A17 車站北側，南側以高鐵桃 園車站特定區領航南路為界及東側以高鐵北路為界，北側緊臨新街 溪。平面位置示意圖詳圖3.1。本機廠功能定位為桃園國際機場聯外捷 運系統服務路線之主機廠，全線營運之行控中心及行政大樓亦設置於 本機廠內。
青埔機廠主要工程項目區分為土建、水電及環控三大子系統，即 青埔機廠內所有土建及其他機電設備工程之設計及施工，包括但不限 於下列項目：如土木、水保、結構、大地、建築、景觀、標誌、水電、
機械、環控、電梯及污水工程等相關設施之設計、施工、設備安裝、
系統測試、試車運轉及保固。
機廠設施設計部分，包括功能設計及細部設計工作，須依合約文 件圖說先進行功能設計，經業主核定後再據以發展細部設計圖及製作 施工圖說。另應完成製作工程圖及其他為達成施工、操作及維修等目 的之必要文件，以及為完成設計所需之調查工作，包括測量調查、交 通調查、管線調查、建物及設施調查、現有建物基礎及地下室調查、
地質調查、洪水位評估報告及其他必要項目等。
本專案之工程範圍為桃園機場聯外捷運系統建設計畫之「青埔機廠土 建及其他機電設備統包工程」。該機廠為捷運之五級機廠，其之主要目 的在於機廠興建期間，提供電聯車及機電系統各項測試需求之場地；
於營運期間則提供捷運系統車輛駐放、維修、及清洗等日常營運功能。
另亦設置「行控中心」、「主變電站」及「行政大樓」，分別提供監控全 線營運之管制中心、全線系統營運主要之電力供應需求及營運行政單
位之辦公場所之用。青埔機廠建築設施內容與功能說明詳表3.1。
摘錄青埔機廠建築設施需求如下表：
表3.1 青埔機廠建築設施表
建築物名稱 主要設施說明
駐車廠
駐車廠變電站
清潔用品儲存區
道碴軌道區、15 組駐車線、停駐 30 列（四 車組）
車輛停駐用區
清潔人員休息及用品區
主維修廠 檢修區
頂昇區
地下車輪車床區
車體設備工廠/辦公區
機廠控制中心
廢油槽
污水處理廠
廢棄物處理場
控制室、廢水處理池
廢棄物/資源回收區
員工餐廳 用餐區、廚房區
行控/訓練中心 控制室、參觀室、大型簡報室
車輛模型儲存空間、駕駛模擬室
自動收費、月台門訓練教室
緊急應變處理中心、勤務指揮中心、資訊室
主變電站 161KV 變壓器、低壓供電系統、GIS 系統
柴油發電機牽引動力變電設備
控制系統備用電池室
表3.1 青埔機廠建築設施表 (續)
建築物名稱 主要設施說明
固定設施維修廠 門型吊車、焊軌機、空氣壓縮機、機械維修 輔助設備、底盤清洗系統
洗車廠 車輛自動清洗系統
機車維修、柴油加油 站
加油設備、軌道車、儲油槽、柴油公路車
捷運機廠軌道工程係由鋼軌、扣件及道床等組成，主要功能為導 引車輛行駛固定路徑、承受車輛載重並傳遞至土建構造。鋼軌鋼輪軌 道工程包含：鋼軌、扣件、軌枕、道碴、非道碴道床、舖設工事、特 殊軌道、軌道安全措施以及必要之配件等。機廠道碴軌道適用於室外 鋪軌區，鋼軌固定於軌枕，軌枕則以道碴固定，軌道道碴之道床採用 之土石級配一般稱之為次層碴道。非道碴道床用於維修軌道、洗車線 軌道及部分訓練軌，道床採鋼筋混凝土結構。
3.2 基地地質概述
一、 基地區域地質概況
青埔機廠工址區域地質，依據經濟部中央地質調查所出版五萬分之 一臺灣地質圖中的大園圖幅，顯示基地內地層主要以更新世桃園層、
中壢層及全新世沖積層為主，其中桃園層主要由礫石和上覆約一至二 公尺厚之紅土組成，厚度從數公尺至三十公尺不等，下伏之地層為頭 嵙山層(在新竹以北又稱為楊梅層)。而全新世沖積層主要由礫石、砂、
粉砂及黏土所組成，區域地質圖如圖3.2 所示，鑽孔柱狀圖如圖 3.3 所 示。該工址附近10 公里範圍無特殊的地質構造。茲就區域地質概況略 述如下：
（一） 更新世中壢層
由礫石和上覆約一至二公尺之紅土組成。礫石主要為矽質砂岩，部 分為雜砂岩，其膠結及填充物為泥沙。礫石層呈土黃色，有時被鐵質 浸染則變為褐黃或赤褐色，礫石淘選甚差，大小不一之圓形礫石凌亂 相混。紅土富砂質，呈紅色或黃棕色者，其為由店子湖層之紅土受侵 蝕後與後期泥沙混和後沈積而成。另一部份之紅土則為原地風化之紅 土，其外觀和店子湖層之紅土極為相似，不易區別。由鑽井資料知其 與下伏之頭嵙山層呈不整合關係。
（二） 更新世桃園層
由礫石和上覆約一至二公尺之紅土組成，其岩性與中壢層相似，由 鑽井資料知其與下伏之頭嵙山層呈不整合關係。
（三） 全新世沖積層
依其地理分布及成因之不同，可區分為海岸沖積層及河川沖積層。
海岸沖積層大都由砂土組成，偶夾小礫石。河川沖積層以礫石、砂、
粉砂及黏土組成。
二、 地下水位概況
依目前所得資料判讀，機廠位置之地下水位約在地表下2~3m 左右。
三、 基地地層概述
根據本計畫基本設計所進行之地質調查與施工前之補充地質調查 成果繪製地層剖面，沿線地層概況描述如下：
本基地地層於鑽探深度內可分為三層：(1)風化表土層，(2)卵礫石 層夾砂質粉土，(3)棕黃色或灰色風化泥質砂岩。茲將各層次土壤之性 質分別說明如下：
（一） 風化表土層
本層主要以棕紅黃色砂質黏土偶夾卵礫石，分佈深度從地表面至地 表面下1 公尺左右。紅土組成礦物以石英、高嶺土、氧化鐵等為主。
高嶺土礦物之構造由一個二氧化矽頁與一個氫氧化鋁頁八面體組成，
頁層面間之鍵結方式為氫鍵，氫鍵鍵結力甚強，水分子不易進入頁層 面間而破壞礦物結構，故土壤遇水時膨脹性小。
（二） 卵礫石層夾砂質粉土層
本層次分佈深度大約在地表面下1.0 公尺至地表下約 15 公尺左 右，其中偶夾囊帶狀細砂層(SM)、粉土質細砂(SM)、粉土質黏土(CL)、
細砂質粉土(ML)等。
（三） 棕黃色或灰色風化泥質砂岩
本層砂岩主要分佈於深度15 公尺以下，含泥量甚多，強度不高。
地層年代屬於更新世早期與上部覆蓋之中壢層卵礫石層呈不整合接 觸。
圖3.1 青埔機廠平面位置示意圖
福
竹圍
沙崙村
大園 許厝港
崙頂
三塊厝
五權村
崙坪村 青埔
下海湖
海湖村
大古山 橫坑山
外社 草子崎
崎頂
陳厝坑 南坎山
羊稠坑
蘆竹 南坎
新興 埔子
小檜溪
嶺頂村 大檜溪
虎頭山楓樹坑 草漯
林口鄉
桃園市 中壢市
大園鄉 蘆竹鄉
觀音鄉 龜山鄉
Ty
青埔機廠 Ch
圖 3.2 區域地質圖(摘自中央地質調查所網站) Ty：桃園層
Ch：中壢層
圖3.3 青埔機場地層鑽孔柱狀圖
3.3 機廠土壤粒徑分佈狀況
機廠現地土壤的粒徑分佈，對於軌道次層道碴的鋪設極為重要，因 此本研究針對機廠現地土石(其現地土石狀況如圖 3.4、3.5)，依據 ASTM D422.63 進行篩分析試驗。其試驗結果如圖 3.6，該區土石屬 Gap graded，其一吋以上土石約含 45%，2mm 以下土石約含 8%。
圖 3.4 捷運青埔機廠現地土壤
圖 3.5 捷運青埔機廠現地土壤
0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
Grain Size (mm)
圖3.6 青埔現地土石粒徑分佈圖
3.4 機廠軌道次層道碴級配需求
桃園國際機場聯外捷運於青埔機廠廠區內使用之軌道次層道碴級 配之設計，係參採高鐵及捷運規範之級配上限與下限之區間，經調整 後之次層道碴級配篩號配比分析需求如表3.2、圖 3.7。
表3.2 青埔機廠軌道次道碴級配需求比較表
台灣高鐵規範 台北捷運規範 本研究設計配比 粒徑 上限 下限 粒徑 上限 下限 粒徑 上限 下限
62 .. 100 50 100 100 50 100 100 49.77 100 95 25 100 90 25 100 80
31.5 99 85 6.3 84 50 6.25 70 35 15.75 90 72 2 50 26 2 50 20
6.3 80 57 0.425 30 12 0.425 30 12
表3.2 青埔機廠軌道次道碴級配需求比較表(續)
台灣高鐵規範 台北捷運規範 本研究設計配比 粒徑 上限 下限 粒徑 上限 下限 粒徑 上限 下限
3.15 72 46 0.075 10 0 0.075 10 0
1.575 65 37
0.63 54 26
0.315 45 18
0.1575 36 10
0.063 19 0
0.0315 7 ..
0.01575 2 ..
0.1 1 10 100
0 20 40 60 80 100
Pass Percent (%)
Grain Size (mm) 青埔規範
上限 下限
圖 3.7 青埔規範粒徑分佈區間
3.5 機廠軌道次層道碴平版載重試驗 一、 試驗位置
於桃園國際機場聯外捷運系統青埔機廠側邊，土方整地完成面預定 位置(如圖 3.1)，進行 φ30CM 之平版載重試驗。
二、 平版載重試驗儀器
本試驗係依ASTM.D1194 規範，進行平版載重試驗，工作總計 1 點。本試驗使用之設備，包括下列各項:
（一） 荷重：其尺寸與強度是以產生設計荷重或可產生與設計荷重相 等之反作用力。試驗採型鋼及混凝土塊為荷重(靜載重為 40T)。
（二） 油壓千斤頂：土壤情況為回填卵礫石夾砂並經夯實，其提供荷 重量不得低於允許承載力之2 倍，而軌道標之軌道工程規範值 為45 Mpa，故採 100T 之油壓千斤頂，並裝荷重計測讀之。
（三） 承壓版：承壓版之厚度，不得小於 1 吋，其尺寸為圓形直徑 30 公分。
（四） 變位儀：變位儀採 4 支 L.V.D.T. (測微計)，其衝程為 5.0 公分，
精度達0.05mm，變位儀分佈於方形平版週圍 L.V.D.T.。
（五） 荷重計：容許荷重量為 50T，精度為 0.05tf 之荷重計。
（六） 其他：包括荷重短柱、鋼襯片、挖掘設備。
三、試驗步驟
（一） 選定試驗點。
（二） 試驗面以人工整平，舖上一層約2 cm 厚之細砂，放置 30cm 圓 型平版，並調整使保持水平且完全與地面接觸之狀態。
（三） 架設載重台，提供靜載重。
（四） 架設參考樑，參考樑之支點距離試驗點至少5 ft（1.5 m）以上。
（五） 由下而上依序裝置方型平版，荷重傳遞於30 cm 直徑之承壓版 上，以減小彎曲之產生)、油壓千斤頂、荷重計、球形承座及適 當長度之承壓支柱(如圖 3.8)。
（六） 裝設電子式位移感測計(LVDT)4 支，以適當距離平均裝置，於 方形平版邊緣約3 cm 處，並歸零。
（七） 設備完畢後啟動記讀系統，並開始加壓。依據實際載重與沉陷 量相對關係，微壓操作油壓千斤頂至變形，並記讀平版位移量 與荷重變化情形，每次加壓至少記錄共約15 分鐘，且連續 3 分 鐘沈陷率小於0.02 mm/min 方可進行下一階載重，過程中千斤 頂之荷重維持穩定；記讀於加壓後之 1、2、4、6、8、10、12 及 15 min 記讀測微錶讀數。
（八） 施加預定荷重增量，重複上述步驟，至預定最大荷重約二分之 一時，荷重解壓。
（九） 再重新施加荷重至荷重達預定最大荷重後，所有荷重平分3 次 解壓，每次解壓同加壓步驟記讀荷重、時間及沈陷量三者之關 係。
圖 3.8 平版載重現地施作照片
第四章 青埔機廠現地土石資源再利用分析
4.1 土石級配調整試驗規畫
根據篩分析試驗結果發現，青埔機廠現地原土石粒徑分佈未達規範 要求，因此無法直接用來鋪設軌道次層道碴，故本研究建議進行土石 級配改良，與現地工程師協商討論後，進行碎石改良級配作業，於碎 石機破碎過程中隨機取樣多組試體，進行篩分析試驗。並將篩分析結 果與台灣高鐵、台北捷運規範進行比對(圖 4.1)，得知現地原土石級配，
經破碎加工後已大幅改善。另將試驗結果與圖3.6 進行比對，求得其改 良範圍如表4.1 所示。
次層道碴粒徑分佈曲線圖
0.1 1 10 100
0 20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖4.1 次層道碴粒徑分佈曲線圖
表4.1 次層道碴土石級配改良範圍表
粒徑(mm) 原土石級配(%) 改良範圍(%) 38.1 76.58－92.23 0
25.4 73.98－43.9 +9 19.1 64.56－34.37 +2 12.7 52.04－28.16 +3 9.52 42.16－19.23 +5 4.76 28.91－9.2 +8
2 23.31－15.9 0
0.42 18.23－10.15 0 0.074 4.24－0.43 0
原土石經破碎加工後，土石級配雖已大幅改善，但受限於中型碎石 機的破碎粒徑，只能達到3 公分左右，因此仍須針對部分未達標準的 級配範圍進行調整，對此本研究提出兩項建議：
一、 剔除粒徑為1 吋或 1.5 吋以上的土石
本研究針對篩分析試驗結果進行一連串評估作業，發現粒徑1 吋以 上之土石所佔比例約為30％，此部份土石若部份或全數剔除，可有效 改善級配分佈不良的情形。對此本研究進行三項模擬分析：a. 剔除 1 吋以上的土石、b. 剔除 1.5 吋以上的土石、c. 剔除 1.5 吋以上及介於 1
～1.5 吋間ㄧ半土石，發現若依 a.剔除 1 吋以上的土石，則土石級配即 可符合規範要求。模擬分析結果如圖4.2～4.4、表 4.2～4.4 所示。
表4.2 剔除 1 吋以上土石級配分佈表
粒徑通過百分比%
篩號 粒徑
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 1 25.4 100 100 100 100 100
3/4 19 － － － － 80
1/2 12.5 － － － － 67
1/4 6.35 52 49 62 24 60
#4 4.75 － － － － 44
#10 2 34 31 54 14 28
#40 0.42 27 19 46 9 17
#200 0.074 15 4 29 3 2
表4.3 剔除 1.5 吋以上土石級配分佈表
粒徑通過百分比%
篩號 粒徑
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 11/2 38.1 100 100 100 100 100
1 25.4 77 90 82 82 89
3/4 19 － － － － 71
1/2 12.5 － － － － 60
1/4 6.35 40 44 51 20 53
#4 4.75 － － － － 39
#10 2 26 28 44 12 25
#40 0.42 21 17 38 7 15
#200 0.074 11 3 24 2 2
表4.4 剔除 1.5 吋以上及介於 1～1.5 吋間ㄧ半土石級配分佈表 粒徑通過百分比%
篩號 粒徑
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 11/2 38.1 100 100 100 100 100
1 25.4 87 94 91 90 89
3/4 19 － － － － 72
1/2 12.5 － － － － 60
1/4 6.35 45 47 57 22 53
#4 4.75 － － － － 39
#10 2 29 29 49 13 25
#40 0.42 24 17 42 8 15
#200 13 3 26 3 2
0.1 1 10 100
0 20 40 60 80
100 高鐵規範上下限
捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖4.2 剔除 1 吋以上土石粒徑分佈曲線圖
0.1 1 10 100 0
20 40 60 80
100 高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖4.3 剔除 1.5 吋以上土石粒徑分佈曲線圖
0.1 1 10 100
0 20 40 60 80
100 高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.4 剔除 1.5 吋以上及介於 1～1.5 吋間ㄧ半土石粒徑分佈曲線圖
二、 利用現地原土石與破碎後的土石混合使用，達到級配改良效果 剔除1 吋以上的土石雖可達到規範要求，但須損失約 30％的土石，
因此本研究經多方考量後，提出現地原土石與破碎後的土石混合使用 之建議，並針對加入5％、10％、15％、20％、25％、30％的原土石進 行配比混合模擬分析，提出配比使用評估表，以方便查照。模擬分析
結果如圖4.5～4.22 所示。
0.01 0.1 1 10 100
0 20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖4.5 原土石 5%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限
0 20 40 60 80
100 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.6 原土石 10%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.7 原土石 15%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限
0 20 40 60 80
100 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.8 原土石 20%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.9 原土石 25%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限
0 20 40 60 80
100 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.10 原土石 30%混合 1 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖4.11 原土石 5%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限
0 20 40 60 80
100 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.12 原土石 10%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100 0
20 40 60 80 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.13 原土石 15%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
0.01 0.1 1 10 100
高鐵規範上下限 捷運規範上下限
0 20 40 60 80
100 第一次
第二次 第三次 第四次 第五次
Pass Percent(%)
Grain Size (mm)
圖 4.14 原土石 20%混合 1.5 吋以下破碎土石之粒徑分佈曲線圖
