Page 14 - 捷運技術 第38期

8 龐聲瑀 林聿群 穿越淡水河潛盾隧道發進冷凍工法

開挖深度約為34m，工作井鏡面連續壁隔約4.7m寬民權西路225巷與屋齡超過60年連棟老舊
建物相鄰，故未來潛盾機發進通過地盤改良區後，即進入鄰房下方，工作難度無形中增高。

（二）工址地質

本案例工址位於臺北盆地中央之淡水河流域內，西側距淡水河不到400m，景美礫石層
上之地層亦由松山層所構成，松山層厚度於本區域約53m，松二及松三層較不明顯，松六至
松四層則層次明顯，其中松六層厚度約5~10m，為本區域大部分建物基礎所在地層。
（三）冷凍工法之施工規劃

本工址因地質條件、環境限制、高地下水壓及施工風險，考慮隧道接頭灌漿地盤改良品
質之不確定性，細部設計顧問中興工程顧問股份有限公司設計冷凍工法作為隧道發進部地盤
改良輔助工法。破鏡後坑口土體之自立性主要由地盤改良灌漿體提供，冷凍工法則主要為提
供良好之水密性。另基於下述三個原因，規劃隧道接頭處必須先施作地盤改良灌漿後再施作

冷凍輔助工法：
根據既有施工經驗，如有界限流速以上水流（地下水流速不得大於2m/day），將無法形
成凍土牆，故必須先施作地盤改良灌漿固化地盤，降低冷凍區土體中之地下水流動速度，以
確保冷凍效果。

冷凍工法之施工成本比地盤灌漿改良高出甚多，若只靠冷凍工法增加破鏡後坑口土體之
自立性及水密性，則冷凍量體勢必大增，而顯得相當不經濟。
工址緊鄰民房，地改後之土體因冷凍膨脹、解凍收縮之效果會較輕微，造成地盤變位量
會較小，對鄰近建物之保護較為有利。

1. 凍土厚度設計與冷凍管配置
本工址廠商採Superjet-Midi工法施作發進端之灌漿地盤改良，在考慮施作冷凍輔助工法
增加改良土體強度後，廠商評估鏡面上、下及側邊改良體厚度及長度僅分別需0.8m、0.7m、
0.7m及0.8m即可提供破鏡後坑口土體之自立性。但廠商基於安全性及止水性考量，最後規

劃Superjet-Midi灌漿地盤改良範圍為：深度為地表下21.18~33.62m、長度4.7m、寬度12.44m
（圖6，鏡面上、下及側邊改良體厚度皆為3m），冷凍工法施作範圍大致與Superjet-Midi灌
漿地盤改良相同，僅長度減為2m。
基於施工時程考量，冷凍管無法由工作井內水平埋設，而規劃之2m凍土厚度為實務上

單列冷凍管配置可達之最大凍土厚度，因此冷凍管採管心距0.8m之單列垂直冷凍管配置於連
續壁後0.6m處，施工數量如表2所示。此外，為加強凍土體與連續壁之凍著效果，冷凍運轉
後於鏡面附近連續壁壁面加設貼附式冷凍管加強凍土牆效果。

表2 冷凍管施工數量表
數量 削孔長度(m) 限定管長度(m) 冷凍管長度(m)
冷凍管部位 備註 *
(支) 單孔 總長 單孔 總長 單孔 總長
垂直冷凍管 18 * 33.62 605.16 21.18 381.24 12.44 223.92 垂直冷凍管原
規劃為15支後
貼附式冷凍管 26 0 0 0 0 2 52
於冷凍運轉中
合 計 26 605.16 381.24 275.92 追加3支。