中 華 大 學

中 華 大 學 碩 士 論 文

題目：管溝回填使用控制性低強度材料 推行成效之探討

系 所 別：土 木 工 程 學 系 碩 士 班 學號姓名：E09104018 黃 治 錦 指導教授：吳淵洵 博士、邱垂德 博士

中華民國 九十四 年 六 月

誌 謝

承蒙恩師 吳淵洵教授及邱垂德教授，在研究所進修期間，不吝 給予耐心的指導，使學生的專業知識獲致提昇。更於論文撰寫期間，

予以逐字批閱斧正，使論文得以順利完成；在其諄諄教誨下，獲益匪 淺，受益良多，學生將永銘於心，在此謹致上最誠摯的敬意。

感謝口試委員堅尼士工程顧問公司 周南山博士及財團法人臺 灣營建研究院 李維峰博士撥冗指正，對論文內容提供諸多寶貴意 見。使得論文疏漏之處得以釐清改進，讓本篇論文更臻充實完整。

求學期間，非常感謝系上李錫霖教授、葉怡成教授及劉俊杰教授 等多位老師於修業期間細心指導與教誨。另外承蒙應昇營造有限公司 林建良先生、通運環保企業有限公司陳榮昌先生提供現地試驗場所與 重型機具等及永駿豐建設工業股份有限公司王博明先生提供相關資 料。在現地取樣及實驗方面，有政昭等多位學弟積極配合與協助，使 論文得以順利完成，在此一併致上由衷的感恩。

特別要感謝，影響我最深的人是新竹市政府工務局陳局長炳煌，

因為有他在工作及學業上的提攜與鼓勵，方能有今日之成果。論文寫 作期間幸有新竹市政府工務局同仁、妹婿旭仁及弟妹們給予諸多支持 與協助，深表感激。

最後，感謝我摯愛的家人母親魏敏真、拙荊淑君、弟妹們：金鈺、

義書、小玲、鈺婷、玫樺、玫瑾及稚子豊庭、靖宸，由於他們的支持 與鼓勵，才能無後顧之憂得以順利完成學業。將此論文獻給我的先父 黃光雄先生、母親魏敏真女士及拙荊傅淑君。謹將此份結果獻予你們 分享。

黃治錦 謹識 中華民國九十三年七月于新竹

摘 要

管線單位為因應民生需求必須不斷的重複對道路進行挖掘埋設管 線，影響交通且因回填不實造成路面沉陷，不但增加社會成本也降 低原道路設計之服務水準。提昇道路挖掘管理之效能及工程品質，

推動優質替代回填材料實有必要。

控制性低強度材料(controlled low strength material, CLSM) 或 稱流填料（flowable fill）具有高流動性及自充填性，故應用於管線 回填具有免夯實、低沈陷、低強度、易於再開挖及符合環保需求等 優點。應用此種材料於管溝不僅能有效改善回填品質，亦可減少天 然砂石之耗用與棄土數量，符合環保資源再利用及回填材料選擇多 元化之綠營建潮流。

CLSM 雖為一優異之回填替代工法，惟其於國內之應用，目前 卻遭遇極大之阻礙。本研究首先調查全國各縣（市）政府道路挖掘 埋設管線回填材料應用 CLSM 之執行狀況及遭遇問題，並對調查結 果進行歸納、分析與整理；其次以現地試驗驗證 CLSM 之可行性及 利弊得失；再次實地訪談 CLSM 之產製及施工單位；最後探討地方 政府對使用 CLSM 之意願與尚未使用之原因；並針對相關業者面臨 使用 CLSM 之困難原因，自法規面、政策面、執行面、需求面等各 方面加以檢討，提出建議改善方法，以供推動使用時之參考。

本研究調查各縣（市）政府關於 CLSM 於管溝回填應用之可行 性，結果顯示約 59％認同 CLSM 為一優良之替代工法，可資應用於 管溝回填。雖目前相關國家標準規範仍在審議階段，但部份縣（市）

政府仍先行強制規定各管線單位採用，且持續增加的趨勢用。各縣

（市）政府於推動 CLSM 使用雖有遇到困難，但回填成效良好，迄

今尚未有終止使用之情況，且由機關首長主動要求推動使用成效最 佳，值得政府及工程相關單位注意並積極推動使用。

關鍵詞：管溝回填、道路服務品質、服務性指數、控制性低強度材 料、CLSM

目錄

頁次 摘要……….I 目錄……….III 表索引………VIII 圖索引………X 照片索引………XI

第一章 緒論………1

1-1 研究動機………...1

1-2 研究目的………...2

1-3 研究方法………...2

1-4 論文內容………2

1-5 研究流程………...4

第二章 文獻回顧………5

2-1 挖掘道路壓實度探討………...5

2-2 挖掘道路路面服務性指數評估與結構分析….………6

2-2-1 路面服務性指數評估……….6

2-2-2 路面結構分析……….6

2-3 國內砂石資源現況分析………...7

2-3-1 土石生產量及需求量……….7

2-3-2 政府土石供給方案……….7

2-3-3 政府砂石政策……….7

2-4 傳統回填材料之夯實問題……….8

2-4-1 夯實定義..………...8

2-4-2 夯實問題………...8

2-4-3 案例缺失介紹……….8

2-5 控制性低強度材料……….9

2-5-1 CLSM 之定義………...9

2-5-2 CLSM 之特性………...10

2-5-3 CLSM 材料組成………...10

2-5-4 CLSM 與水泥混凝土之比較………...11

2-5-5 土壤改良………...11

2-6 CLSM 回填工法與傳統工法之比較………..11

2-6-1 制式材料 CLSM 與傳統工法………..12

2-6-2 非制式材料 CLSM 與傳統工法………..12

2-7 國內外 CLSM 材料之推動與應用……….13

2-7-1 CLSM 推動成效………13

2-7-2 國內應用回填工程案例………...13

2-8 國外應用回填工程案例………...…16

2-8-1 美國工程運用案例………16

2-8-2 日本工程運用案例………16

第三章 道路挖掘施工與鋪面維護探討……….32

3-1 道路挖掘施工探討………32

3-1-1 回填品質浮濫的不良影響………...32

3-1-2 管溝修護品質低劣………...33

3-2 鋪面維護探討（以新竹市為例）……….35

3-2-1 鋪面維護管理………...35

3-2-2 道路維護現況問題………...37

3-2-3 現行制度檢討………...37

3-2-4 小結………...38

第四章 管溝回填使用 CLSM 之可行性探討………..40

4-1 綠營建材料……….40

4-1-1 綠建築………..40

4-1-2 環保材料………...40

4-1-3 政策鼓勵………...40

4-1-4 小結………...41

4-2 現地試拌驗證………..41

4-2-1 現地試拌………..41

4-2-2 施工配比………..42

4-2-3 拌合計量……….42

4-2-4 拌合材料……….42

4-2-5 拌合與回填………..42

4-2-6 現地試驗結果與討論………..43

4-2-7 小結………..45

4-3 使用 CLSM 運用成效………..46

4-3-1 國內 CLSM 使用情形………...46

4-3-2 推行策略………..48

4-3-3 未使用原因分析………..48

4-3-4 小結………..49

4-4 研擬改善措施………..49

4-4-1 學術界………..49

4-4-2 政府政策………..50

4-4-3 預拌廠產製業者………..51

4-4-4 施工業者..……….51

4-4-5 施工應注意的事項.……….52

4-4-6 小結………53

第五章 推動使用 CLSM 之困難原因分析………69

5-1 法規面（管溝回填材料相關規定） ………69

5-1-1 各縣（市）之法規.………69

5-1-2 管線機構施工規範.………...72

5-1-3 小結 ……….73

5-2 政策面（新材料審查機制）………..73

5-2-1 工程技術停滯………74

5-2-2 政策非全面性………74

5-2-3 財團法人臺灣營建研究院之審查制度………74

5-2-4 小結………75

5-3 執行面（使用 CLSM 所遭遇之困難）………..75

5-3-1 路面不平未改善………..…..75

5-3-2 指定回填材料被質疑有綁標之嫌………76

5-3-3 路面服務水準差………....76

5-3-4 小結………77

5-4 需求面（制訂國家標準施工規範）……….77

5-4-1 管線單位挖掘需求………77

5-4-2 施工規範之制訂………78

5-4-3 現行使用規範………78

5-4-4 小結………78

第六章 結論與建議………..82

6-1 結論………82

6-2 建議………83

參考文獻………84

表索引

頁次

表 2.1 服務性指數 IRI 值..……….………18

表 2.2 南向車道挖掘前、中、後各層強度指標值..….………19

表 2.3 南向車道挖掘前、中、後各層強度評估結果...………19

表 2.4 北向車道挖掘前、中、後各層強度指標值..….………20

表 2.5 北向車道挖掘前、中、後各層強度評估結果...………20

表 2.6 各縣市土石生產量、需求量統計表...………….………21

表 2.7 CLSM 與一般混凝土之異同..………22

表 2.8 CLSM 與傳統碎石級配回填工法比較..………22

表 2.9 CLSM 與傳統碎石級配回填工法施工單價比較………...23

表 2.10 CLSM 之回填示範計畫概述.………23

表 2.11 案例使用之 CLSM 配比………23

表 2.12 沈陷釘監測沈陷變化狀況…….………...24

表 2.13 CLSM 配比設計參考值………24

表 2.14 剩餘土拌合之 CLSM 實際採用配合比..………24

表 2.15 抗壓強度試驗結果..…….………25

表 2.16 沈陷釘監測沈陷變化狀況………26

表 2.17 日本工程應用案例 1 配比設計………27

表 2.18 日本工程應用案例 2 配比設計………27

表 2.19 日本工程應用案例 3 配比設計………27

表 3.1 各單位道路挖掘回填及夯實規範..………39

表 4.1 基本拌合配比表………..………54

表 4.2 土壤流填料之現地試驗結果………..………54

表 4.3 現地土壤流填料完工後之現地強度試驗結果…..………...…54

表 4.4 現地土壤流填料完工後之沉陷觀測結果…..………...………54 表 4.5 北部地區產製輔導拌合廠商名冊….………55 表 4.6 中部地區產製輔導拌合廠商名冊….………55 表 4.7 各縣〈市〉CLSM 使用情形調查資料….………56 表 4.8 各區營業處道路回填材料使用 CLSM 材料一覽表…………59 表 4.9 中華電信股份有限公司道路回填材料使用 CISM 材料….…61 表 4.10 使用傳統碎石級配與 CLSM 回填工法施工比較.………….61 表 5.1 材料篩分析標準..…………..….………79 表 5.2 台北市歷年道路挖掘統計表.………79 表 5.3 台北市各類地下管線挖掘瀝青混凝土路面之面積…………79 表 5.4 公路局第一區工程處管線挖掘瀝青混凝土路面金額……….80 表 5.5 新竹市核發挖掘件數及費用……….80

圖索引

頁次

圖 1.1 研究流程..………...4

圖 2.1 服務性指數 IRI 值曲線圖………28

圖 2.2 南向車道挖掘前、中、後路面結構強度 SSI 值變化………28

圖 2.3 南向車道挖掘前、中、後鋪面強度 X

12

圖 2.4 南向車道挖掘前、中、後鋪面強度 X

67

圖 2.5 北向車道挖掘前、中、後路面結構強度 SSI 值變化..…………29

圖 2.6 北向車道挖掘前、中、後鋪面強度 X

12

圖 2.7 北向車道挖掘前、中、後鋪面強度 X

67

圖 4.1 現地施工斷面………...62

圖 4.2 抗壓強度與齡期之關係………...62

圖 4.3 現地土壤 CLSM 之沉陷量與時間關係………...63

圖 4.4 土壤流填料之流度與貫入深度之關係………...63

圖 4.5 土壤流填料之流度與凝結時間之關係………...64

圖 5.1 中華民國營建科技審查制度作業流程………...81

照片索引

頁次

照片 2.1（a）以現地土壤回填………..31

照片 2.1（b）回填整平作業……….31

照片 2.1（c）以挖土機履帶往返滾壓……….31

照片 2.1（d）因回填不實產生沉陷，以 AC 重新修護情形……..31

照片 2.2（a）永康交流道橋台底部淘空……….31

照片 2.2（b）現場打設人孔並派人員進入勘查………..31

照片 2.3（c）現場勘查結果深度約 1.3m.………..31

照片 2.4（d）拓寬工程承商緊急以混凝土澆置處理.…..……..31

照片 4.1 現地施工斷面………...64

照片 4.2 加入現地土壤………...65

照片 4.3 加入水泥………...65

照片 4.4 土壤與水泥先行乾拌.………...65

照 片 4.5 依配比加入適當之水量 ..… … …… … …… … … … .. .6 5 照 片 4 .6 挖 土 機 拌 合 至 目 視 均 勻 程 度 . . . … … … . . . 6 5 照 片 4 .7 量 測 坍 度 . … … … . . … … … . . … … … . . .6 5 照 片 4 .8 量 測 坍 流 度 . . . . … . . … … … . . … … … . . . 6 6 照 片 4 .9 量 測 流 度 . . … … .. … … … . . … … … . . 6 6 照片 4.10 量測單位重……….66

照片 4.11 單軸試體製作……….66

照片 4.12 以挖土機挖斗盛料回填……….66

照片 4.13 鋪設觀測點位……….66

照片 4.14 圍上警示標誌……….67

照片 4.15 現場澆製後取回實驗室之試體…..……….67

照片 4.16 執行 1 天、7 天、28 天單軸強度試驗.………….67

照片 4.17 貫入試驗儀量測現地強度...……….67

照片 4.18 衝擊錘檢測現地強度.……….67

照片 4.19 量測現地沉陷變化..……….67

照片 4.20 現地土壤流填料拌合之泌水現象..……….68

照片 4.21 現地強度小於儀器偵測值..……….68

照片 4.22 凝結時間試驗步驟…..……….68

照片 4.23 現地土壤於拌合後 4 小時，人員即可於表面行走...68

第一章 緒論

國內道路鋪面施工技術與品質日益提昇，國道平坦度之起始服 務能力指標已可達國外規範要求之水準（交通部臺灣區國道新建工 程局， 1995），惟一般道路因管線埋設、維修、遷移等之施工，常 肇致挖掘回填不實之缺失，影響行車安全與舒適性，屢屢成為民眾 詬病指責的焦點，對政府施政形象傷害極大。

1-1 研究動機

挖掘道路回填不實產生沉陷，肇因於施工單位未依施工規範採 分次回填、逐層夯實等施工不良因素所造成，使用傳統回填材料之 施工方法無法有效管制及解決管溝回填不實之弊病，且近年來更面 臨砂石日益短絀之窘境。研發替代工法進行管溝回填，以提昇道路 挖掘埋設管線之回填品質實乃當務之急。

控制性低強度材料(controlled low strength material, CLSM)亦稱 流填料（flowable fill）為使用水泥、粗細骨材及大量水分拌製而成 之類似混凝土材料，具有高流動性及自充填性，故應用於管線回填 具有省成本、免夯實及低沈陷等優點，此外，管線現場開挖土石亦 可作為 CLSM 之骨材，故使用 CLSM 不僅能有效改善回填品質，亦 可減少天然砂石之耗用與棄土數量，符合環保資源再利用及回填材 料選擇多元化之綠營建潮流（李維峰等人，2002）。

歐、美、日等先進國家自 1970 年代即開始 CLSM 之研發與推 行，目前在管溝及擋土牆等結構回填方面之應用均已獲致具體之成 效。我國在此一方面仍屬起步階段，有關 CLSM 之產製、設計、監 造及施工均未盡了解，且目前國內 CLSM 實務應用之相關規範仍係 由各單位依個案工程需求撰寫，並非國家標準規範，致造成推動使 用極大的阻力，研擬改善 CLSM 之推行與應用為當前最重要的課題

（李維峰等人，2002）。

1-2 研究目的

本研究的主要目的為推動管溝回填材料使用 CLSM 作為替代材 料，以改善現有道路挖掘回填不實產生之沉陷，所造成之鋪面服務 品質不佳等弊病。CLSM 為一優異之替代工法，惟其應用於國內雖 尚屬起步階段，卻己遭遇極大之阻礙。本研究將分析現地土壤試拌 驗證之可行性及利弊得失，並將全省各地使用 CLSM 情形之調查結 果，推動困難原因及遭遇問題進行歸納、分析與整理。最後針對其 推動困難提出解決對策，作為政府及工程相關單位推動使用參考。

1-3 研究方法

本研究之執行將首先以現地土壤試拌實際運用於管溝回填，並 利用全國各縣（市）政府資訊網站縣（市）長信箱調查全國各縣（市）

政府道路挖掘埋設管線回填材料應用 CLSM 之執行狀況；其次探討 地方政府對執行使用 CLSM 之意願與尚未使用之原因；最後實地訪 談 CLSM 之產製及施工單位，針對相關業者面臨使用 CLSM 困難提 出建議改善方法，以供推動使用時之參考。

1-4 論文內容

本論文內容分成六章，其內容摘要說明如下：

第一章 緒論：說明研究的動機、目的、方法、論文內容及研究流程。

第二章 文獻回顧：首先回顧管溝使用傳統回填材料之夯實與壓實度 之要求及挖掘道路鋪面之調查評估結果分析；其次瞭解 CLSM 之基本性質（定義、特性、組成材料等）及其與傳統 回填工法之比較；最後評述國內 CLSM 的發展推動與應用 情形。

第三章 道路挖掘施工與鋪面維護之探討：首先分析探討道路埋設管 溝回填品質浮濫所造成的不良影響，並以新竹市為例，檢討 如何提昇道路挖掘管理之效能以期達到「道路要平」的目 標。最後針對目前道路維護現況所產生的問題及現行道路挖 掘管理制度提出改進方案。

第四章 管溝回填使用 CLSM 之可行性探討：使用 CLSM 不僅能有 效改善回填品質，亦可減少天然砂石之耗用與棄土數量，符 合環保資源再利用及回填材料選擇更多元化之綠營建潮 流，並以現地土壤實際試拌驗證 CLSM 其可行性，調查國 內推動管溝回填使用 CLSM 應用成效及研擬改進措施。

第五章 推動使用 CLSM 之困難原因分析：調查國內管溝回填材料 使用 CLSM 至今未能受到公民營單位的青睞及使用的原 因，並自法規面、政策面、執行面、需求面等各方面進行探 討。

第六章 結論與建議：針對研究成果提出重點結論與建議。

1-5 研究流程

本研究之研究流程如圖 1 所示。

圖 1.1 研究流程 擬訂研究方法與步驟

道路挖掘施工與鋪面維護探討

道路挖掘施工探討 道路鋪面維護探討

管溝回填使用 CLSM 之可行性探討

符合綠營 建材料

現地試拌 驗證

使用 CLSM 運用成效

推動使用 CLSM 之困難原因分析

法規面 政策面 執行面 需求面

研擬改善 措施

結論與建議 文獻回顧 z 挖掘道路壓實度探討

z 挖掘道路路面服務性指數評估與結構分析 z 國內砂石資源現況分析

z 傳統回填材料之夯實問題

z CLSM 之基本性質（定義、特性、組成材料）

z CLSM 回填工法與傳統回填工法之比較 z 國內 CLSM 之推動與應用現況

z 國外應用回填工程案例

第二章 文獻回顧

國內道路常因挖掘回填不實造成凹凸不平，影響行車安全與舒 適性，故需尋求有效快速回填方式，以解決管溝回填問題及道路的 服務品質。以下探討傳統回填材料之夯實問題並綜合整理國內外 CLSM 的發展推動與應用。

2-1 挖掘道路壓實度探討

吳盛崑等人(1998)之研究指出：

1.挖掘道路後，回填碎石級配之夯實必須考量現場施工之夯實能 量、粒料飽和度及規格等因素，方可減少日後產生之沈陷。參考 施工實例，夯實品質不佳之原因歸納如下：

（1）環境因素：

埋設管線時，因夯實度不足孔隙率偏高，水沿著新舊介面或孔 隙滲入或因地下水位上升造成回填碎石級配料之飽和度提高，致使 回填之級配料強度降低，產生坑洞破壞路面，為克服此現象需提高 夯實度以減小受飽和度之影響。

（2）施工因素：

未依規定分層夯實及回填夯實度不足，為挖掘道路最嚴重之問 題，當碎石級配料夯實度只有 90%時，飽和度上升達 70%以上時 容易產生凹陷，為避免回填夯實度不足所產生之坑洞，挖掘道路現 場回填夯實度必須有 95%，才可避免凹陷之發生。

2.由 Bisar 程式模擬大客車作用於路面所產生之應力及變位之情形，

當施工現場回填碎石級配料之夯實度只有 90%時，飽和度上升至 70%以上時，在底層上方將產生 9.49cm 以上之坑洞，與道路因挖 掘道路回填作業不良所產生坑洞之情形不謀而合。

2-2 挖掘道路路面服務性指數評估與結構分析

根據實際經由 ARAN（automatic road analyzer, ARAN）檢測車 進行挖掘道路前、中、後路面服務性指數評估及結構分析等資料可 得知，道路挖掘後所造成的不良影響。

2-2-1 路面服務性指數評估

廖吳章（2000）定義鋪面的服務性是指符合使用者感受到的舒 適性程度。

參考廖吳章（2000）引述鐘偉逞（2000）之研究指出，以 ARAN 檢測車進行挖掘道路(桃 73 線)所檢測得到的國際糙度指數 IRI 值 (international roughness index, IRI)如表 2.1 及圖 2.1 所示發現在挖掘 管溝回填後路面以瀝青混凝土修護時，其 IRI 值較未挖掘前為高，

在進行全面重新鋪設後，IRI 值降低，與未挖掘前的 IRI 值相較不遠，

但較未挖掘前高，因此瞭解挖掘道路對於道路 IRI 值的影響頗巨，

降低道路使用者的舒適性，亦降低服務性。

2-2-2 路面結構分析

參考廖吳章（2000）引述鐘偉逞（2000）之研究結果顯示，公 路局中壢工務段所提供之挖掘道路實際案例，以桃 73 線 4^k＋000~5^k

＋000 路段北向車道之自來水公司進行道路挖掘施工之前、中、後 三 個 時 期 與 南 向 正 常 車 道 以 落 錘 式 撓 度 儀 (falling wenight deflectometer, FWD) 進行撓度觀測，藉以了解挖掘道路工程對路面 結構強度的影響程度。

表 2.2~2.5 及圖 2.2~2.7 為南北雙向車道三階段分析之各層指標 值與評估。由數據及曲線圖中得知，雙向車道在進行挖掘道路工程 前之路面結構強度已屬偏弱狀況，而在完成挖掘道路工程的第二階 段即路段經假封層完成後，北向路面各層結構強度變得更差。在接

受長期自然壓密並經全面刨除加封後的第三階段，雙向的路面各層 結構強度水準則又得到部份的提升。經由這些結果，了解到挖掘道 路工程進行時，其路面結構強度的週期變化。

綜合以上由 FWD 對挖掘道路所進行的研究得知，挖掘道路對 於道路的結構強度具有不良影響，造成道路結構強度的降低，影響 道路的承載力，更進而影響到道路的使用年限。

2-3 國內砂石產量現況分析

我國土石生產量於民國 81 年始有較精確統計數據。民國 86 年 6 月 10 日以前，國內所需土石皆係自採自足。

2-3-1 土石生產量及需求量

經濟部礦務局（2002）之資料顯示民國 81 年我國土石生產量為 113,641,200 m³，民國 91 年時則降為 60,355,920 m³。民國 88 年至 91 年各縣市土石生產量及需求量詳表 2.6 所示。由表可知，我國土石 方之使用已呈現嚴重供不應求之狀況。

2-3-2 政府土石供給方案

民國 81 年我國土石料源由河川取得 106,708,900 m³（93.9%），

由陸地取得 6,932,300 m³（6.1%）；民國 91 年由河川取得 37,577,840 m³（62.3%），由陸地取得 22,778,080 m³（37.7%）（經濟部礦務局，

2002）。顯示台灣地區砂石產量逐年遞減，砂石愈來愈難取得，價格 亦有隨之調高之可能。

2-3-3 政府砂石政策

依據政府「杜絕河川盜濫採砂石加強取締方案」，民國 92 年擬 由河川取得砂石料源 50%，由多元化砂石料源（含坡地砂石、平地

（農地）砂石、海域砂石、碎石母岩、人工機製砂石）取得 50%；

另依「砂石開發供應方案」，民國 95 年擬由河川取得砂石料源

30%，由多元化砂石料源取得 70%。政府之砂石開發政策，係以自 採自足為原則（經濟部礦務局，2002）。

2-4 傳統回填材料之夯實問題

2-4-1 夯實定義

傳統回填材料乃以加州載重比（CBR）值較高之砂石級配料作 為回填材料（李銘哲，2000）。李文勳（1993）說明夯實之定義為 採用人工或機械夯實方式使回填土壤成為緊密狀態，以減少土壤中 的孔隙達到回填所需之密度、強度、厚度與承載力（陳雨音，2002）。 2-4-2 夯實問題

李維峰等人（2002）說明國內管溝回填工程大部份使用原有土 壤或級配砂石料。回填過程更有管線密佈及空間狹窄的阻礙，無法 有效夯實，而造成路面沉陷、坑洞等問題。挖掘道路中以回填夯實 作業影響工程品質最為明顯。

依據高雄市政府養工處八十九年度的資料顯示：從一月至十月 申請開挖道路的件數共計五千多件，其中台電、中華電信、自來水 公司、欣高瓦斯等公民營機構，合計達三千零九十八件。該民生需 求管溝回填工程之回填施工不實，形成沉陷、孔洞，造成用路人困 擾傷害申訴或遭受政府部門處罰者，合計達一千六百零二件，佔全 部案件量的 51％，顯示回填不實問題解決的迫切與嚴重性（潘昌 林，2001）。

2-4-3 案例缺失介紹

回填工程為大部份工程興建階段中必須執行的過程，在許多案 例中，材料及施工條件均是達到填土品質最佳化與否之關鍵因素，

故夯實不良為導致回填失敗的關鍵因素（吳淵洵，1999）。

1.埋設排水設施工程

照片 2.1(a）～(d)所示為以挖土機進行排水管線之埋設作業。

施工人員將排水管線放置完畢後，隨即以開挖之土壤代替碎石級配 料進行回填，並以挖土機進行表面土層滾壓之夯壓。施工數日後由 於夯實作業不確實，導致路面過量沉陷一再發生，之後施工單位又 進行兩次表層瀝青之重新鋪築作業（李銘哲，2000)。

2.橋台背填土沉陷

如照片 2.2(a）～(d)所示，中山高速公路永康交流道穿越橋南 下側北端進橋版附近有掏空現象。經國道高速公路局拓建工程處人 員於現場勘查，由橋台耳牆側可清楚看見進橋版下確有掏空現象，

經查發現進橋版下方有長 3.5m、寬 5.6m、深 1.3m 之不均勻斷面之 孔洞，疑似回填不實所造成之現象（謝清淋，2003）。

2-5 控制性低強度材料

2-5-l CLSM 之定義：

柴希文等人（2001）指出依美國混凝土協會(ACI)的定義，控 制性低強度材料為一種具備自我充填，用為替代優良級配的新興材 料，其定義相當廣泛，舉凡可流動性的回填料、低收縮性的可控制 式低密度回填料、可流動性漿體、可塑性之泥土水泥質材料、泥土 水泥質泥漿、K-Krete 等

，

若以混凝土的觀點，CLSM 更可被定義為一種 28 天抗壓強度 不超過 1200 psi（約 84 kg/cm²），使之可便利將來以人工或機具方 式再開挖的超低強度水泥質材料。其組成包括水、膠結料及骨材。

膠結料一般均使用波特蘭水泥或固化劑，骨材則可以使用天然砂 石、飛灰、爐石或土壤等。其組成材料與混凝土相類似，但對於組 成材料的要求，卻無製造混凝土材料般的嚴苛規定（李公哲等人，

2003）。

2-5-2 CLSM 之特性：

柴希文等人（2001）指出 CLSM 主要用途為替代需滾壓之結 構填方或回填工程。CLSM 具自流性且不需滾壓，適用於狹小或 機具無法進入或不易壓實之回填場所。例如管線挖掘狹窄型的開 挖面，無法使用大型夯壓機，雖有小型夯壓機，但夯壓能量不足，

且含水量不易控制，夯實度不甚理想。

CLSM 之工程特性包括下列各項:

1.自充填及自流性，施作過程毋需夯實設備。

2.具有高流動，澆置施工更快速，對開挖斷面小的回填作業效果 更顯著。

3.強度適中:易於再開挖符合施工特性。

4.水泥質:以強度代替基底層承載力，低沈陷。

5.符合資源回收再利用之環保需求。

2-5-3 CLSM 材料組成：

李維峰等人（2002）指出 CLSM 可分為制式材料及非制式材 料兩大類：

1.制式材料之 CLSM，即是所使用之相關材料，皆符合相關混凝 土國家標準(CNS)者。

2.非制式材料之 CLSM，即是所使用之相關材料，非完全符合相 關混凝土原料之國家標準(CNS)者。非制式材料含括廢棄混凝土 再生粒料、剩餘土石方、垃圾焚化底灰、廢鑄砂、廢玻璃、廢 陶瓷或以試驗驗證無環保公害問題且具力學性能之非國家標準 規範之粒料，相關使用非國家標準規範之膠結料以及相關非國 家標準規範使用之化學摻料等。

非制式材料 CLSM 的回填應用，應視非制式粒料種類擬具

相關之使用計畫與使用配比表，工程司更得視工程規模及工程重 要性要求進行現場試拌工作。

2-5-4 CLSM 與水泥混凝土之比較

由表 2.7 中可以發現拌合場生產之 CLSM，其水灰比或水膠 比得依配比試驗結果決定，通常大於 1.0 之結果，遠較一般混凝土 0.4-0.55 的水灰比高出許多，乃由於強度並非 CLSM 所主要考量事 項。CLSM 材料由組成配比中佔甚大部分的細粒料與水泥，在高 水灰比狀況下膠結少量的粗粒料，形成具低強度之鬆散結構，提 供所需之基礎承載力，與一般混凝土由級配緻密組合，要求高抗 壓強度的想法具甚大差異（李維峰等人，2002）。

2-5-5 土壤改良

李維峰等人（2002）之研究指出，現場棄土拌合生產之 CLSM，

其水灰比或水膠比亦通常大於 1，使用膠結料約 100-200 kg/m³， 實又是另一種土壤的改良，但此種土壤的改良，或者應陳述為藉 助水量的添加使回填料具配自充填（self-compacting）性能，並由 水化性水泥膠結特性提供土壤所需承載力，以祛除傳統回填工法 夯壓需求的一種新式材料。

2-6 CLSM 回填工法與傳統工法之比較

潘昌林（2001）提出傳統之碎石級配回填與 CLSM 回填工法 之使用材料、施工所需工作人員、機具以及施工中之檢、試驗方 法等。由表 2.8 二者之比較可以瞭解，使用 CLSM 對於施工人力 的節省，對於施工單位而言，其少了施工中分層夯實、鋪設厚度 檢查、壓實度計算等諸多繁瑣工作，其對工程進度的執行，應更 能掌握。

2-6-1 制式材料 CLSM 與傳統工法

依據潘昌林（2001）之研究指出，傳統之碎石級配回填與 CLSM 回填工法之施工成本問題。比較材料成本、夯壓成本以及檢、試 驗費用等。

1.由表 2.9 二者之比較，CLSM 工法在使用材料的成本上，高出約 兩倍的價格。

2.CLSM 工法工作性優良、充填性佳的狀況，更免除了傳統工法所 需之夯壓費用。

3.CLSM 工法由於其水泥質材料的特性，無承載力不足的問題產 生，祛除了夯實度試驗所需之開銷。

以上數者相抵，其整體施工成本將較傳統工法有競爭的空 間，故 CLSM 材料運用於回填工程上有其品質及施工程序上之優 勢。

2-6-2 非制式材料 CLSM 與傳統工法

依據周進煌（2002）之研究，CLSM 與傳統工法之比較如下所 述：

1.品質：澆置後 24 小時之抗壓強度可達 3.5kg/ cm²優於砂石級配夯實後 之強度，且因其具有高流動性，可自行填滿管溝內之孔隙以避免沈陷，

另其 28 天之抗壓強度可控制在 50kg/cm²以下，方便管線維護時之開 挖，屬於優質之回填材料。

2.經濟性：施工成本在場拌作業系統下單價為 405~479 元/m³；若採用預 拌系統其單價為 574-608 元/m³。以傳統砂石級配回填夯實之施工成本 為 734~760 元/m³。故採用 CLSM 進行回填最高可節省 47%之成本。

3.環保：開挖之土石方再利用，可減少砂石開採及棄土所衍生環保與生 態問題，雖然開挖土石方再利用之過程，也會產生空氣、噪音、水污 染等對環境之不良影響，但土石方資源再利用，對自然生態環境仍是

利多於弊。

2-7 國內外 CLSM 材料之推動與應用

在國內，中華大學自 1993 年開始即進行一系列以飛灰及開 挖土石為組成材料之 CLSM 相關研究(江啟政，1994；錢文國，

1995 等），台灣營建研究院民國八十七年起開發 CLSM 迄今仍未 間斷持續推廣使用中。

2-7-1 CLSM 推動成效

鄭瑞濱（2001）提出營建研究院自民國八十七年起開發之控 制性低強度材料（CLSM）使用於管線開挖後回填施工。並獲得 經濟部工業局「協助國內傳統工業技術升級計畫」補助，協助並 輔導預拌廠商生產該項材料，獲致初步的成果。

民國八十八年度起，協調台北市政府養工處工地，對不同交 通流量路段進行試作評估，試驗結果有效改善道路開挖後回填不 實引致沉陷問題。隨即於民國八十九年十二月二十七日函文申令 自九十年度起全面使用該材料於全市之管溝開挖回填工程。

基於增加國內 CLSM 材料產製與應用的人才，於九十一年起 於南、北各開授相關的教育訓練課程與講習班，讓管線業管單 位、現場從業人員、混凝土拌合業者，增加業者對 CLSM 材料生 產管制之了解，並使得政府、民間管線相關單位及施工單位對 CLSM 材料及施工技術有所認知，講習班成員，涵蓋產、官、學 各領域，達到初步普及的效果，跨出 CLSM 材料推廣應用之第一 步（李維峰等人，2002）。

2-7-2 國內應用回填工程案例

1.制式材料產製 CLSM 的回填應用

潘昌林（2001）以台北市政府工務局養工處選擇管線回填工

地三處，如表 2.10。以信義路一段附近巷道工程案為例，屬路燈 管線埋設，開挖深度為 0.75 公尺，挖掘寬度 0.3 公尺，整個長度 62.0 公尺。使用 CLSM 回填體積為 12.0 立方公尺以及瀝青混凝 土面層體積 3.8 立方公尺等。使用 CLSM 之配比如表 2.11 所示，

此 CLSM 工程施工簡易而快速，12 立方公尺 CLSM 澆注，僅費 時約 30 分鐘，所需之施工人員僅一名工人，節省一般級配回填 工法所需進行夯實之龐大人力與工作時間，對施工狀況的掌握，

更能確實有效。

針對 CLSM 施作後之沈陷問題監測，於 1、7、14、28 夭齡 期時，觀測其高程變化，整個量測過程中發生最大沈陷不過為 0.545 公分如表 2.12 所示 CLSM 運用於管溝開挖回填上具有相當 防止沈陷之能力。

2.非制式材料產製 CLSM 的回填應用

李維峰等人（2002）針對中華電信公司為改善南迴公路段之 通信品質，而埋設之光纖配管工程，使用 CLSM 材料要求規格等 內容，說明如下：

（1）強度要求

依 CNS1232 之 測 試 方 法 ， 28 天 齡 期 強 度 ， 不 超 過 70 kg/cm² ，且 24 小時齡期強度，不低於 5 kg/cm²為原則。

（2）表面硬固時間

自澆置起至足夠支撐人體於其上行走而不下陷之時間，一般 以 8 小時內為佳。

（3）工作性

依據 ASTM C143 混凝土標準坍度錐測試之，以坍度至少 16cm，不超過 25cm 且表面無泌水為佳。

（4）配比設計

a.規定使用膠結料總用量不得低於 160kg/m³，粗、細粒料總 用量不高於 1800 kg/m³，膠結料係採用高細度卜作嵐材料 為主要原料，成分比例含波特蘭水泥Ⅰ型約佔 60％、 卜 作嵐材料高細度爐石粉及其他助劑約佔 40％。

b.預拌場使用之粗粒料，最大粒徑不得大於 1"。

c.工地拌合使用之粗粒料，最大粒徑不得大於 5"，單位重以 1950 ~ 2200 kg/m³ 為限。

d.早強劑或速凝劑等化學摻料，視工程需要決定是否摻加，

其摻加量以 1.2 ~ 3.0 kg/m³ 為宜，摻加種類為中鋼水泥製 品股份有限公司出產，由多種表面化學物質調配而成的 CSC－L100 早強劑。

e.CLSM 配比設計之參考值及實際使用配比詳如表 2.13 及表 2.14 所示。

（5）案例施工使用 CLSM 材料性質試驗

該案 CLSM 材料之抗壓強度試驗結果由表 2.15 顯示；其 28 天齡期之抗壓強度為 49 kg/cm² ~ 56 kg/cm²之間，平均值為 53 kg/cm²，符合其抗壓強度要求 20 kg/cm² ~ 70 kg/cm² 。

（6）施工沈陷量監測

於 AC 設完成後第 1 天(完成日期為 90 年 11 月 1 日晚間 , 不 適監測) , 觀測初始值後 , 於第 3 , 7 , 14 , 28 天齡期時 , 觀測其 高程的變化情形如表 2.16。測得之整體沈陷量呈現 5.5mm 以內之 高程變化狀況，顯示 CLSM 回填材料具有相當防止沈陷的成效。

2-8 國外應用回填工程案例

CLSM 的主要用途是替代土石滾壓後作為結構填方或回 填，以下為美國及日本工程運用案例。

2-8-1 美國工程運用案例

引述柴希文、謝佩昌（2001）之研究，國外 CLSM 使用案 例說明如下：

1.狹窄的壕溝內回填

1988 年，伊利諾州公共工程局與該州混凝土協會合作試驗 CLSM (每立方碼水泥 50 磅、飛灰 200 磅、細骨材 2900 磅、水 49～57 加侖)，回填於 3 呎至 9 呎深的壕溝內，CLSM 密度為 120 lb/ft³，幾乎完全沒有收縮，在澆置後 2～3 小時即可承載一個人 的重量，可在極短時間內發揮早強的特性。

2.路面或建築物基礎下孔洞的回填

愛渥華州交通處使用 CLSM 很輕易將舊橋改建為涵洞，將 橋下預定數量的水泥管排定位，兩端用塑膠布堵塞後並堆土以防 止 CLSM 流失，然後以混凝土攪拌車澆置 CLSM 直到離橋底數 吋，數天後再從橋面鑿孔將 CLSM 灌滿至溢出孔口為止。

2-8-2 日本工程運用案例

日本建設省土木研究所，（1997）針對流動化處理土（類似 CLSM），之應用已發展出場拌與預拌兩種作業系統，且成效良 好，以下為其扼要說明:

1.共同管溝周邊回填

為建造兩國/東蒲田/東六鄉之共同管溝，開挖建造箱涵，產 生箱涵與開挖壁體間空隙，建設省東京國道事務所決定以流動 化處理土填充此空隙，使用材料與配比設計如表 2.17 所示，該

材料之高流動性，使得施工順利完成。

2.路基孔洞填充

位於橫濱市鶴見區道路基礎發生孔洞，該工程單位為避免 開挖造成施工範圍擴大，採用流動化處理土於路面鑽孔注入打 設，使用材料與配比設計如表 2.18 所示，施工一年後，未發生 路面不均勻沈陷之狀況，表示其充填情況良好。

3.橋墩基腳與鄰近管路埋設

神奈川縣橫濱市於首都高速道路灣岸線的橋腳基礎工程 中，基礎工程鄰近處為埋設水道管與相關生命管線，造成回填 夯實施工困難，因而採用流動化處理土充填橋腳基礎周邊狹隘 空間，使用材料與配比設計如表 2.19 所示，該材料之單軸壓縮 強度為 3.05kg/cm²，在施工完成後 5 個月，進行沈陷計量調查，

結果顯示僅發生 7mm 之沈陷量，顯示出該材料之穩定性。

綜合以上 CLSM 無論在國內外使用皆具自充填、有高流 動、低沉陷，澆置施工快速，對開挖斷面小的回填效果更加顯 著，國內如能推動使用必能有效解決目前國內管溝回填不實的 弊病。

表 2.1 服務性指數 IRI 值（鐘偉逞，2000） 單位：m/km

樁號位置 IRI From To 挖掘道路前 假封層 全面加封

5.50 5.40 3.22 2.20 2.66 5.40 5.30 3.09 2.60 2.51 5.30 5.20 4.59 3.50 3.52 5.20 5.10 5.43 2.87 2.92 5.10 5.00 4.79 3.85 4.07 5.00 4.90 5.14 4.30 2.88 4.90 4.80 4.56 6.65 4.10 4.80 4.70 5.17 16.23 8.41 4.70 4.60 4.43 11.30 5.15 4.60 4.50 3.49 12.97 6.09 4.50 4.40 4.28 18.80 5.40 4.40 4.30 3.46 13.83 6.22 4.30 4.20 3.69 16.20 5.74 4.20 4.10 2.33 15.92 7.62 4.10 4.00 2.98 11.61 8.42 4.00 3.90 1.76 4.32 5.85 平均值 3.90 9.20 5.10

表 2.2 南向車道挖掘前、中、後各層強度指標值（鐘偉逞，2000）

挖掘前指標值 挖掘中指標值 挖掘後指標值 里程

Km SSI Xl2 X67 SSI Xl2 X67 SSI Xl2 X67

4.0 1.06 20.24 6.06 0.98 26.00 6.45 0.97 25.34 6.38 4.1 0.78 21.47 5.72 1.08 20.91 6.15 1.24 18.06 6.15 4.2 1.04 17.28 5.76 1.28 14.89 5.94 1.09 12.12 5.39 4.3 0.45 25.09 5.51 1.33 17.77 6.28 1.64 17.09 6.72 4.4 0.43 25.74 5.52 0.36 23.20 5.18 0.51 19.51 5.10 4.5 0.62 19.11 5.24 2.31 30.42 9.00 2.31 22.97 8.34 4.6 0.26 25.75 5.25 0.57 27.35 5.91 0.33 21.88 5.02 4.7 1.34 23.89 6.84 1.02 21.92 6.14 1.42 23.99 6.97 4.8 0.89 34.51 7.06 0.58 52.27 8.14 1.55 35.05 8.18 4.9 0.20 35.23 6.00 0.24 45.35 6.97 0.68 16.02 5.06 5.0 -0.74 20.95 3.20 -0.93 28.32 3.55 -0.03 17.72 4.06

表 2.3 南向車道挖掘前、中、後各層強度評估結果（鐘偉逞，2000）

整體強度 SSI 鋪面強度 路基強度 里程

Km 前 後 前 後 前 後

4.0 弱 弱 強 中 弱 弱

4.1 弱 弱 中 強 中 弱

4.2 弱 弱 強 強 中 弱

4.3 中 弱 中 強 中 弱

4.4 中 中 中 強 中 中

4.5 中 弱 強 中 中 弱

4.6 中 中 中 中 中 中

4.7 弱 弱 中 中 弱 弱

4.8 弱 弱 中 中 弱 弱

4.9 中 中 中 強 弱 中

5.0 強 中 中 強 中 中

表 2.4 北向車道挖掘前、中、後各層強度指標值（鐘偉逞，2000）

挖掘前指標值 挖掘中指標值 挖掘後指標值 里程

Km SSI Xl2 X67 SSI Xl2 X67 SSI Xl2 X67

5.0 0.28 13.64 4.21 0.20 34.59 5.95 0.09 19.72 4.43 4.9 0.80 15.65 5.23 2.89 64.26 12.96 2.91 41.59 10.97 4.8 1.07 20.02 6.05 6.74 52.16 18.14 2.05 37.97 9.25 4.7 1.33 25.18 6.94 5.13 64.01 16.58 4.11 38.62 12.65 4.6 -0.21 14.90 3.51 3.58 61.43 13.83 2.32 34.16 9.35 4.5 0.59 17.48 5.06 4.06 63.37 14.78 3.83 32.20 11.62 4.4 -0.01 21.68 4.46 3.71 85.46 16.18 2.25 29.32 8.80 4.3 -0.27 12.32 3.19 3.93 65.18 14.73 2.96 26.78 9.72 4.2 1.42 15.50 6.22 0.22 50.17 7.37 3.40 28.04 10.56 4.1 0.18 10.50 3.77 4.06 62.10 14.66 4.50 33.60 12.84 4.0 0.85 33.48 6.90 -0.83 63.05 6.81 3.55 25.29 10.55

表 2.5 北向車道挖掘前、中、後各層強度評估結果（鐘偉逞，2000）

整體強度 SSI 鋪面強度 路基強度 里程

Km 前 後 前 後 前 後

5.0 中 中 強 強 中 中

4.9 弱 弱 強 弱 中 弱

4.8 弱 弱 強 弱 弱 弱

4.7 弱 弱 中 弱 弱 弱

4.6 中 弱 強 弱 中 弱

4.5 中 弱 強 弱 中 弱

4.4 中 弱 中 弱 中 弱

4.3 中 弱 強 弱 中 弱

4.2 弱 弱 強 弱 弱 弱

4.1 中 弱 強 弱 中 弱

4.0 弱 弱 中 弱 弱 弱

表 2.6 各縣市土石生產量、需求量統計表（經濟部礦務局，2002）

單位: m³

88 89 90 91 年度

縣市別 生產量 需求量 生產量 需求量 生產量 需求量 生產量 需求量

台北縣 4498700 11463309 3347900 10431661 2779008 8838705 3294000 10727121 桃園縣 2905000 5522148 3209000 5065751 3403488 4316128 4252000 5280724 新竹縣市 771000 2598079 744900 2362840 499908 2006555 1204400 2449396 苗栗縣 5423000 1827786 4850000 1636436 3780000 1372572 5725120 1651928 台中縣市 8555000 7907931 7620000 7192729 5120004 6086206 4847850 7389628 南投縣 2870000 1776310 3673000 1583323 1920996 1326492 3746000 1594560 彰化縣 6813100 4262976 5745000 3831674 4088988 3216952 2094900 3877254 雲林縣 12205400 2436512 5943400 2173427 5100000 1820406 2875340 2188162 嘉義縣市 775000 2702711 612600 2422298 1797996 2035351 2237000 2445935 台南縣市 4124000 5980857 1931250 5386546 4797936 4524913 3995300 5457654 高雄縣 3685000 4017157 3399000 3609983 2138196 3028350 2548000 3633386 屏東縣 4940000 2967977 6325000 2653573 3985992 2226327 8977000 2669456 澎湖縣 404100 290632 494000 261665 464904 225893 402100 272331 宜蘭縣 3655000 1518260 3510000 1360091 2417004 1140380 2729740 1367185 花蓮縣 6618000 1161331 7121000 1033928 6356016 864563 6961120 1037390 台東縣 2647800 809082 2466500 717233 3234000 598865 3431600 718682

基隆 0 1257699 0 1135660 0 957172 40800 1153150

台北市 0 8624008 0 7737647 0 6448137 625800 7782488

高雄市 0 4817593 0 4358035 0 3658765 0 4446777

金門縣 0 168904 2077000 157392 136514 139446 209550 173607 連江縣 0 21423 30000 19694 90000 21669 158300 25814 小計 70890100 72132684 63099550 65131584 52110950 54853848 60355920 66342628 全國進口

砂石量 1242584 2032034 2742898 5986708

合計全年

使用量 72132684 65131584 54853848 66342628

註:1．民國 88 年土石需求量之估算方式為:全國年土石使用量(72,132,684 m

)÷全國人口數(22，

092，387 人)=3.265047m

/人(平均每人年土石消費量)。而後再以 3．265047 m

/人 X 各縣 市人口數，即為該縣市年土石需求量。

2．民國 89-91 年土石需求量之估算方法同前所述，民國 89 年平均每人年土石消費量為 2．

9237570 m

/人，民國 90 年平均每人年土石消費量為 2．448224 m

/人，民國 91 年平均每 人年土石消費量為 2．945841 m

/人。

資料來源:生產量統計數據取自經濟部礦務局。需求量係依註 1 所載方式推算。

表 2.7 CLSM 與一般混凝土之異同（李維峰等人，2002）

使用原料 制式材料 CLSM 非制式材料 CLSM

一般混凝土 水泥膠結料

（kg/m³）

100 - 200 100-200 250 – 450 波索藍材料

（kg/m³）

50 – 100 - 0 – 100 水（kg/m³） 180 – 220 200-500 180 – 220

W/B 依配比試驗結果決 定，通常大於 1

依配比試驗結果決 定，通常大於 1

0.4 – 0.55 粗粒料

（kg/m³）

200 – 400 - 700 – 1100 細粒料

（kg/m³）

1280 – 1480 - 700 – 1000 剩餘土石土

（kg/m³）

- 1300-1700 - 摻料 速凝劑、發泡劑 早強劑 減水劑、強塑劑

表 2.8 CLSM 與傳統碎石級配回填工法比較（潘昌林，2001）

項 目 傳統工法 CLSM 回填工法

使用材料 碎石級配料 預拌場拌合之 CLSM 施工人員 大工一人

小工若干人

小工一人

機 具 夯實機 無

是否分層夯實 工作性檢驗 鋪設厚度檢查 初凝時間測定

含水量 - 施工中檢、

試驗方式

壓實度試驗 -

表 2.9 CLSM 與傳統碎石級配回填工法施工單價比較（潘昌林，2001）

項 目 傳統工法 CLSM

回填工法 使用材料

（元/m³）

300-400 1200-1500

回填夯實費

（元/m³）

400-600 -

檢、試驗費用

（元/次）

6500

（壓密度試驗/3 孔）

900

（抗壓試驗）

表 2.10 CLSM 之回填示範計畫概述（潘昌林，2001）

地點 項目

信義路一段巷道 仁愛路復興南路口 光復南路市民大道口 挖掘長度 62 公尺 19 公尺 150 公尺

挖掘寬度 0.3 公尺 0.5 公尺 0.5 公尺 工程種類 路燈管線埋設 噴水管線埋設 電信管線埋設 回填數量 12 立方公尺 11 立方公尺 60 立方公尺

表 2.11 案例使用之 CLSM 配比（潘昌林，2001）

水泥 細粒料 粗粒料 水 CaCl₂ 總計 230

kg/cm³

1250 kg/cm³

400 kg/cm³

240 kg/cm³

5 kg/cm³

2125 kg/cm³

表 2.12 沈陷釘監測沈陷變化狀況（潘昌林，2001）

單位：cm

測點 1 天後 7 天後 14 天後 21 天後 28 天後 NO.11 -0.005 -0.363 -0.545 -0.420 -0.330 NO.12 0.025 N/A -0.125 -0.170 -0.040 NO.13 -0.015 -0.178 -0.115 -0.150 -0.140 NO.14 -0.065 0.047 -0.065 -0.100 -0.120 NO.15 0.055 -0.113 -0.115 -0.180 -0.110 NO.16 -0.055 -0.158 -0.095 -0.150 -0.070

表 2.13 CLSM 配比設計參考值 （李維峰等人，2002）

材料 成份

水泥 爐石粉 加飛灰

粗粒料 細粒料 水 早強劑或 速凝劑

單位重

用量 (kg/m³)

40 - 60

120 - 100

750 - 1050

950 - 750

180 - 220

視工程需 要而定 1.2 - 3.0

1950 - 2200

表 2.14 剩餘土拌合之 CLSM 實際採用配合比（李維峰等人，2002）

材料 成份

粘著材 中鋼牌 SC-301

粒料

(剩餘土) 水 早強劑或速

凝劑 單位重 用量

(kg/m³)

100 1700 - 2000 200 視工程需要 而定 3.0

1950 - 2150

表 2.15 抗壓強度試驗結果（李維峰等人，2002） 單位 kg/㎝²

取樣日期 1 天 7 天 14 天 28 天

90.09.26 3 18 40 52

90.09.27 3 17 39 52

90.09.28 4 17 41 51

90.10.01 - - - 34

90.10.02 3 19 40 55

90.10.03 2 19 39 52

90.10.04 2 19 38 53

90.10.05 4 20 39 54

90.10.08 3 20 39 54

90.10.09 3 18 38 52

90.10.11 - - - 29

90.10.12 3 19 38 49

90.10.15 3 18 39 52

90.10.16 3 19 39 51

90.10.17 4 21 39 54

90.10.18 2 17 38 55

90.10.19 2 16 38 50

90.10.22 2 17 38 54

90.10.23 3 16 37 55

90.10.24 3 18 38 53

90.10.26 3 17 38 53

90.10.29 3 17 39 54

90.10.30 - - - 32

90.11.01 3 20 40 56

90.11.02 3 18 42 54

90.11.03 3 17 39 54

表 2.16 沈陷釘監測沈陷變化狀況（李維峰等人，2002）

單位: mm 測點 1 天後 3 天後 7 天後 14 天後 28 天後 NO.1 0.0 -0.9 -0.4 -2.0 -2.4 NO.2 0.0 -3.9 -0.5 -4.3 -0.4 NO.3 0.0 -0.7 0.7 -3.3 2.9 NO.4 0.0 -2.0 -0.5 -1.9 -1.1 NO.5 0.0 0.1 -1.0 0.4 -2.5 NO.6 0.0 -1.2 0.6 0.2 -0.6 NO.7 0.0 -2.4 1.2 1.4 1.6 NO.8 0.0 -2.0 4.8 1.4 2.0 NO.9 0.0 4.0 5.5 4.3 4.2 NO.10 0.0 0.2 -0.2 -1.1 -0.5 NO.11 0.0 2.3 1.9 0.2 2.7 NO.12 0.0 2.5 4.8 3.8 3.7 NO.13 0.0 0.4 4.4 0.2 -0.7 NO.14 0.0 2.3 1.1 2.9 1.5 NO.15 0.0 1.8 -0.6 3.1 1.3

表 2.17 日本工程應用案例 1 配比設計（日本建設省土木研究所，1997）

表 2.18 日本工程應用案例 2 配比設計（日本建設省土木研究所，1997）

表 2.19 日本工程應用案例 3 配比設計（日本建設省土木研究所，1997）

圖 2.1 服務性指數 IRI 值曲線圖（鐘偉逞，2000）

X：里程、Y：服務性指數

圖 2.2 南向車道挖掘前、中、後路面結構強度 SSI 值變化（鐘偉逞，2000）

X：里程、Y：整體強度

圖 2.3 南向車道挖掘前、中、後鋪面強度 X12值變化（鐘偉逞，2000）

X：里程、Y：鋪面強度

圖 2.4 南向車道挖掘前、中、後鋪面強度 X67值變化（鐘偉逞，2000）

X：里程 Y：路基強度

圖 2.5 北向車道挖掘前、中、後路面結構強度 SSI 值變化（鐘偉逞，2000）

X：里程、Y：整體強度

圖 2.6 北向車道挖掘前、中、後鋪面強度 X12值變化（鐘偉逞，2000）

X：里程、Y：鋪面強度

圖 2.7 北向車道挖掘前、中、後鋪面強度 X67值變化（鐘偉逞，2000）

X：里程 Y：路基強度

照片 2.1（a）以現地土壤回填（李銘哲，2000） 照片 2.1（b）回填整平作業（李銘哲，2000）

照片 2.1（c）以挖土機履帶往返滾壓

（李銘哲，2000）

照片 2.1（d）因回填不實產生沉陷，以 AC 重新 修護情形（李銘哲，2000）

照片 2.2（a）永康交流道橋台底部淘空

（謝清淋，2003）

照片 2.2（b）現場打設人孔並派人員進入勘查

（謝清淋，2003）

照片 2.3（c）現場勘查結果深度約 1.3m

（謝清淋，2003）

照片 2.4（d）拓寬工程承商緊急以混凝土澆置處

理（謝清淋，2003）

第三章 道路挖掘施工與鋪面維護探討

都市道路一經開挖即形成弱面，鋪面雖經修補，但因新舊路基 及路面非一體成型及壓實度不足，易導致不均勻沉陷，對路面造成 傷害程度相當嚴重，尤其在下雨過後，水就沿著新舊界面處或孔隙 滲入，造成破壞形成坑洞，處處陷阱，交通事故頻傳，使得道路品 質難以維護（吳盛崑、林志棟，1998）。

3-1 道路挖掘施工探討

3-1-1 回填品質浮濫的不良影響 1.民眾指責焦點

道路鋪面一再重複挖掘及道路挖掘作業不當所造成之問題處處 可見，針對此問題政府相關單位均束手無策，嚴重影響政府形象，

實有賴相關單位配合改善，才能扭轉民眾對道路挖掘不良印象。

2.造成交通擁擠堵塞

台灣地區道路交通擁擠，又面臨高頻率道路挖掘及回填品質不 佳所造成之下陷，交通擁擠堵塞到處發生，民眾怨聲載道。

3.塵土飛揚形成空氣污染

在管溝鋪面修護作業中，因瀝青混凝土厚度不足、回填料與規 範不符、夯實度不足，產生坑洞使回填料裸露，以致塵土飛揚造成 空氣污染。

4.路面坑洞行駛造成噪音

回填作業不良所產生之路面坑洞，使車輛行駛時跳動產生噪音 又以大卡車行駛更明顯，另外，在人、手孔或公共設施附近，由於 高度未能適當的調整與路面平齊等均是造成噪音跳動的原因之一。

5.路面凹陷及坑洞積水

管溝回填不當，形成凹陷及坑洞，鋪築時未考量排水坡度使得

路面凹陷或凸起，新舊路面接縫未做適當之處理等缺失，都是形成 路面積水的主因。

6.交通事故

因挖掘道路作業回填不實所生之坑洞，導致車禍之發生，輕則 受傷，重則車毀人亡等事故，實有賴相關單位重視改善此問題。

7.車輛損壞機率增加

車輛行駛在到處坑洞的路上，損壞故障機率增加，車輛維修頻 率費用相對提高。

8.施工時路旁居民苦不堪言

共同管道構想尚未施行，導致道路重複挖掘情形嚴重，又因，

挖掘道路修護品質低劣，衍生之各種後遺症，使得道路兩旁居民苦 不堪言。

道路挖掘施工回填不實造成社會成本浪費難以估計，若能落實 執行施工規範與驗收規定，或尋求新材料作為管溝回填材料，提昇 道路挖掘回填品質，使衍生的問題能夠獲得解決，對社會所造成的 影響應能夠減到最低。

3-1-2 管溝修護品質低劣 1.路面平坦度不良

挖掘路面導致路面結構破壞，修復後路面與原路面無法維持原 有的平坦度，導致路面產生高低差，影響行車安全。

2.路基掏空

新設或維修管線時，通常無法有效安全支撐而產生切割線外之 路面底部常有掏空情況發生，回填時又無法將路面底部掏空部份夯 實而此一現象會常因車輛輾壓而造成路面之破壞。

3.路面使用年限減短

參考廖吳章（2000）引述徐淵靜等人之研究結果顯示，挖掘道 路回填作業中，對新舊瀝青混凝土之施工，僅能暫時性修補（或假 修復），其裂縫往往成為雨水入侵之途徑，造成路面 結構強度下 降 ， 致 使 用 年 限 減 短 。 根 據 美 國 布 靈 頓 市 (City of Burlington, Vermont) ， 採 用 美 國 陸 軍 工 程 評 量 之 路 況 指 標 PCI(pavement condition index，PCI)之測定研究指出未經開挖之街道的服務年限約 為 18.5 年，而經開挖回填後，其壽命僅為 10.9 年。

4.維護品質不佳

挖掘道路所造成之損壞，通常維護品質不佳所造成，一般管線 挖掘後之修護方式包括自行及代為修護兩種，但因各施工單位對道 路鋪面修護標準不同，造成施工品質不良，再加上未申請而擅自挖 掘者等，均是管理上之缺失。

5.路面凸起(Upheaval)

由於管溝回填未分層夯實，修護人員為避免爾後管溝下陷，因 此在修補瀝青混凝土時預留下陷高度，若該等路面回填時夯實較為 確實，則該凸出部份無法下降，其缺失永難消弭。

6.路面凹陷(Depression)

由於管溝所修復之瀝青混凝土品質不良或溫度太低等壓實度 不足現象，或因瀝青混凝土厚度不足，開放通車後，易因承載力不 足而產生破壞形成路面凹陷。

7.車轍（Rutting）

由於荷重產生在輪跡處表面沈陷即為車轍，輕微的車轍只有在 道路積水後才值得注意。明顯的車轍可能代表鋪面的結構性損 壞。

8.波浪型路面（Corrugation）