南港線東延段CE730A區段標
向陽路口衛工污水幹管與本標潛盾隧道
高程衝突因應方案摘要
一、因應方案緣起
根據細部設計階段之資料顯示，在設計圖號E831/GI134、E831/GI144圖中標示2條φ600DIP污水幹管，管頂深度約位於地表下14公尺（EL94.99~95.35），而潛盾隧道上下行線縱剖面設計高程如設計圖號E831/CE201、E831/CE207，污水管頂約位於潛盾隧道底端下方1.2~1.6公尺。
惟經廠商探測結果顯示兩者之間距離為±0.1公尺，且經調閱CN259B竣工圖及訊問該污水管施工廠商中華工程CN260標工程人員，該污水幹管施工係採推進工法，RCP推管內徑為1公尺，外徑約為1.22公尺，每支長度2.5公尺，接頭處則為鋼材質環圈，從南港機廠內之污水處理廠由南向北推進，長度約82公尺*2管（2管平行），到達井在向陽路為衛工處提供，完成後再於RCP推管內安裝ψ60公分DIP污水管，為6公尺長延性鑄鐵污水管(Duct Iron Pipe) DIP，法蘭接頭，中間空隙填充水泥砂漿。
二、向陽路口地下污水幹管位置及深度探測成果報告摘要及說明
為求探測污水幹管位置走向及深度高程之精確度，本項調查係委託聯合大地工程顧問有限公司使用地球物理探查方法之跨孔式地電阻影像剖面(Resitivity image Profiling , RIP)探測，共計施測2個剖面，RIP-1位於潛盾隧道上行與下行線之間，RIP-2位於潛盾隧道下行線北側。
按照探測成果圖RIP-1顯示，污水管中心位於E探測孔第9~10電極點處，污水管中心高程計算：97.64－0.2*8.5＝95.94。污水管頂高程計算：95.94＋0.6＝96.54
按照探測成果圖RIP-2顯示，污水管中心位於E探測孔第10~11電極點處，污水管中心高程計算：97.884－0.2*9.5＝95.984。污水管頂高程計算：95.984＋0.6＝96.584
另RIP-1圖內紫色區有斜度，故可判斷為二支平行污水管存在不等高之現象（約±20公分蛇行現象）。
廠商委託聯合大地公司之契約約定精度必須達到±30公分以內，探測管之地表高程為廠商測量隊提供。從成果顯示污水管高電阻區域之影像清晰，故誤差（精度）可認定已達電極點距20公分之半（±10公分）程度。
三、污水管與潛盾隧道高程衝突因應方案
由於推管RCP強度甚高且接頭為鋼材，絕無可能藉由潛盾機刄盤磨過，故撞擊後必將之推移而損傷污水幹管（同時造成潛盾機損壞）。廠商建議因應方案為：將隧道縱向坡度線型予以調高，保持足夠及必要安全距離以策安全。
潛盾掘進於近距離（40~50公分）通過污水管上方，特殊因應方式如下：
（一）潛盾機頭掘進至污水管前方約12公尺（二倍潛盾機直徑），精確掌控潛盾機掘進土壓值，以落在理想土艙壓值上下0.1-0.2Kg/c㎡範圍為目標。
（二）潛盾機頭掘進至污水管前方約12公尺（二倍潛盾機直徑），加強隧道施工測量頻率，從原來早晚班各測量一次（4~6環測量一次），增加為每2~3環即測量一次，以事先更精準掌控潛盾機走勢。
（三）當潛盾機頭距離污水管前方約12公尺，降低油壓千金頂推進速度為2公分/分鐘（一般正常速度為4~5公分/分鐘），當潛盾機頭遇到保護污水管之地盤改良區時，掘進速度應再放慢至1公分/分鐘以下。
（四）當潛盾機頭遇到保護污水管之地盤改良區時，上部為軟弱粘土質地層，下部則為較堅硬之地盤改良體，故潛盾機可能會有上浮偏移現象，屆時應隨時掌控潛盾機走勢，以千斤頂、超挖刀於第一時間調整。另地表面亦須配合加強觀測有無沉陷或隆起異狀，以適時再修訂土艙壓力管理值。
（五）另若萬一潛盾機刃盤撞到RCP管時，按照過去經驗，潛盾機應會有異常徵兆出現，故屆時隧道工程師應於機頭處24小時全程監控，一但發生狀況立即下令停工，以免損壞污水幹管及潛盾機。
以上因應方式細節將另納入潛盾施工計畫書修訂版內以專章述明。
四、污水管保護方案分析
本案污水幹管內徑為1公尺，外徑約為1.2公尺，因此整體剛性甚大，但考量該污水管係於民國84~85年施工完成，年代較久，故於潛盾隧道與污水管之間區域施作地盤改良乃屬必要。初步建議污水管地改區範圍應包覆污水管頂部及側邊，污水管下方則非必要。按日本藥液注入協會設計資料最小改良值建議，1.0m≦管徑d＜2.0m之地下管線地盤改良保護上方及側邊厚度不得小於1.5公尺，至於長度範圍以涵蓋潛盾隧道外緣再外加1D隧道直徑為妥。
以上因應方式將於潛盾隧道線型高程調整變更設計原則定案後，另案提送污水幹管地盤改良保護施工計畫書。
五、潛盾隧道通過鐵路局建築物下方之因應方案
潛盾隧道通過鐵路局建築物下方區段原本即屬於淺覆土（覆土厚度約1D隧道直徑），但DDC於設計階段評估，因考量建物將於潛盾施工前拆除，且該區段非屬公共道路範圍，既使潛盾施工會造成地表隆起或沉陷可能達5~15公分以上，但對於地表空曠地帶並無安全上顧慮，故未規劃特殊應對方案。
惟將隧道縱向坡度線型予以變更設計調高後，該區段覆土深度將變得更淺（約僅4.6公尺），且經初步訊問鐵路局，該區段現有建築物（1F水泥貨倉及組合房屋工務所）可能無法配合本區段標潛盾隧道施工時程先行拆除，故尚須進一步尋求其他解決方案（正由DDC及廠商分別評估當中）。
潛盾隧道通過地下污水幹管上方應保持多少「安全距離」分析
一、由污水幹管保護設計地盤改良範圍觀點分析
按日本藥液注入協會設計資料最小改良值建議，1.0m≦管徑d＜2.0m之地下管線地盤改良保護上方及側邊厚度不得小於1.5公尺。若管徑d＜1.0m則側邊厚度不得小於1.0公尺。故原設計0.6Mdip污水管與潛盾隧道距離約1.2公尺尚符合以上設計準則。
但目前調查結果污水管與潛盾隧道距離為0，本廠商建議應設法保持地盤改良樁直徑至少一倍D（約50~60公分）之安全距離，以利有效地盤改良範圍發揮保護污水管之功能，但地盤改良總厚度仍應維持至少二公尺厚度，如此將有一部分地盤改良區域與潛盾隧道重疊，此將造成潛盾隧道於不均勻地質掘進，產生方向控制方面之困難，可於潛盾隧道上方相對位置亦施作一個地盤改良區域，以平衡潛盾機刃盤切削紐力，或將地盤改良厚度提高至潛盾隧道直徑1/3範圍，以降低不均勻地質掘進方向偏移影響。
二、由確保潛盾機不會撞到污水管觀點分析
潛盾隧道施工本身會發生方向偏移施工誤差，鄰近既有地下構造物本身也存在施工誤差及探測精度誤差，因此潛盾隧道通過鄰近地下構造物應保持足夠距離以策安全，公式表達如下：
安全距離（SD）
＝潛盾隧道施工偏移誤差（△1）＋地下構造物尺寸精度誤差（△2）＋其他安全餘裕量（△3）
公式中之潛盾隧道施工偏移誤差（△1）；按照日本鐵道施設協會統計60件施工實績，大部分偏差介於10~20公分，最大偏差量為45公分。假設，△2及△3合計設定為55公分，則SD＝45公分＋55公分＝100公分。因此，潛盾隧道通過鄰近地下構造物應保持安全距離一公尺以上，此為業界一般性考量原則。
針對CE730A區段標工程特性分析，因本工程潛盾隧道線型曲線較為平緩，故△1值設定為20公分應屬允當。至於△2值，依據聯合大地顧問公司地電阻探測報告容許精度範圍為30公分，實際上因探測成果良好，研判其誤差量應小於10公分。另分析中華工程提供之該推進管當初施工測量紀錄，與潛盾隧道交會處附近之推管坡度控制變化量為-2.24％~8.08％，高低差達20公分，蛇行狀況甚為嚴重，故綜合判斷△2＋△3至少為30公分，。
故本案之最小安全距離可縮小為50公分。
（SD）＝（△1）20公分＋（△2＋△3）30公分
綜合一及二之分析，潛盾隧道通過地下污水幹管上方應保持至少50公分距離。
向陽路口地下污水管保護
地盤處理因應方式檢討
一、前言
本工程污水管保護地盤處理詳設計圖號E831/GI134、GI144，但圖示聲明地盤改良區域僅供參考，承包商於施工前須檢閱第盤改良區域，且視需要得增加地盤改良區域，並提送隧道施工計畫書，經工程司核可後方可施工。本項之契約詳細表為一處計價，金額8,804,090元。單價分析內之「地盤改良低壓灌漿」數量為1,980 M3。
二、潛盾隧道鑽掘於通過污水管上方時應如何因應
一般潛盾施工管理土艙壓（P）的基本公式如下：
主動土壓力＋地下水壓力＜P＜被動土壓力＋地下水壓力
理想土艙壓P＝靜止土壓力＋地下水壓力
施工規劃時通常是設定略大於理想土艙壓掘進，實務上通常P設定為理想土艙壓再加0.3~0.5 kg/cm2，例如CN257標（如附件）。
以土壤力學理論上而言，若通過污水管區段掘進時土艙壓（P）能維持等於或略小於靜止土壓力＋地下水壓力，但不得小於主動土壓力＋地下水壓力，即可避免機頭前方土壓力對污水管造成額外負擔。至於機頭通過後之機身與土壤間摩擦所造成的周邊土壤擾動，可藉由潛盾機身預留之灌漿孔注入滑材予以降低。
三、污水管保護地盤處理改良區域範圍設計
地盤處理保護地下管線之改良區域範圍設計理念基本上類似潛盾隧道建物保護方式，於潛盾隧道與污水管之間區域地層施作地盤改良以為阻絕隔離地盤擾動對於鄰近地下構造物之影響。按日本藥液注入協會設計資料最小改良值建議，1.0m≦管徑d＜2.0m之地下管線地盤改良保護上方及側邊厚度不得小於1.5公尺。
本案污水幹管當初施工經調查係採推進工法，RCP推管內徑為1公尺，外徑約為1.2公尺，每支長度2.5公尺，接頭處則為鋼材質環圈，推管施工（2管平行）完成後再於RCP推管內安裝ψ60公分DIP污水管，中間空隙填充水泥砂漿固定，因此整體剛性甚大，初步依無限長樑於彈性基礎理論公式分析，既使受到潛盾機頭所造成；較靜止土壓力再加0.1~0.3 kg/cm2外力推擠應尚屬安全（至少可以認為能夠發揮部份保護效果）。
分析計算式：
假設，污水管混凝土或砂漿容許彎曲應力σ＝35kg/cm2
混凝土管斷面係數S＝πr3/4＝148365cm3
污水管受彎力距M＝WL2/10＝3.6*12*12/10＝52T-M
σ*S＞M
δ＝WL4/384EI＝0.1cm
綜上所述，從理論上而言污水管地盤改良保護厚度並非必須達一公尺以上，惟考量該污水管係於民國84~85年施工完成，當初施工之污水管接頭處是否良好不得而知【註】，故於潛盾隧道與污水管之間區域施作地盤改良以為阻絕隔離仍有必要。
原設計潛盾隧道與污水管之間本來尚有一公尺以上可施作地盤改良，現經探測調查結果此一公尺已不存在，因此原設計之污水管地盤改良保護，本廠商認為須待高程衝突案擬定後再行評估要如何處理。
1樓. 現代孔明陶朱公2022/06/08 22:17南港線東延段CE730A區段標向陽路口衛工污水幹管與本標潛盾隧道高程衝突問題問題 其實早在本標開工典禮時 細部設計顧問董事長(KURICH的老朋友)就公開警告:此問題是本標工程最大的風險!切不可輕忽...
