Page 176 - 捷運技術 第45期

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168 賴建名 黃啟修 蘇福來 張龍均 環狀線潛盾穿越新店線大坪林站之設計分析與風險評估
2. 於營運車站下方潛盾穿越回饋及分析

PLAXIS程式因在開挖分析上已具有一定程度的可靠度，後續亦陸續運用於北捷
信義線及松山線於潛盾隧道旁開挖或者潛盾隧道上方開挖等情況。而於潛盾隧道
分析上應用部分，中興公司於松山線設計時，依據Loganathan, N. and H. G. Poulos
(1998)的回饋方式以及冀樹勇博士等（2000）依據台北捷運新店線、淡水線以及
南港線29個監測斷面沉陷資料所做的回饋分析結果，並搭配土城線CD266標、
CD268標及CD269標共60個監測斷面資料做回饋分析，將回饋成果導入PLAXIS程

式中。於模擬分析潛盾隧道開挖地表沉陷量，包含開挖前建物重量模擬、二次背
填灌漿模擬以及潛盾隧道開挖間隙收縮，並且對於孔隙水壓的激發以及壓密沉陷
量的分析，均使用該程式進行分析。目前北捷松山線（賴建名等(2006)）已採用此
捷運技術半年刋 第 45 期
套模式分析潛盾隧道上方共管開挖，以及潛盾隧道通過對鄰近結構物之影響。
於環狀線DF111標階段，依據上述回饋模式成立潛盾隧道回饋研發案，發展以
博士等（2000）依據台北捷運新店線、淡水線以及南港線 29 個監測斷面沉陷資料所做的回饋
Loganathan與Poulos間隙參數結合北捷大地監測資料庫，進行潛盾隧道引致沉陷回
分析結果，並搭配土城線 CD266 標、CD268 標及 CD269 標共 60 個監測斷面資料做回饋分析，
將回饋成果導入 PLAXIS 程式中。於模擬分析潛盾隧道開挖地表沉陷量，包含開挖前建物重
饋，因為採用潛盾隧道非均勻變形所導致地盤位移之半解析解，故可將地層中任
量模擬、二次背填灌漿模擬以及潛盾隧道開挖間隙收縮，並且對於孔隙水壓的激發以及壓密
一點水平向以及垂直向的變位納入回饋，且依據時間的不同區分機頭切齊、通過
沉陷量的分析，均使用該程式進行分析。目前北捷松山線（賴建名等(2006)）已採用此套模
10日、通過90日、通過365日及完工等之間隙參數變化，相較於以往Peck等沉陷槽
式分析潛盾隧道上方共管開挖，以及潛盾隧道通過對鄰近結構物之影響。
僅以統計方式進行沉陷槽的回歸，並僅能以經驗公式修正不同深度之沉陷量，以
於環狀線 DF111 標階段，依據上述回饋模式成立潛盾隧道回饋研發案，發展以 Loganathan
此半解析解沉陷槽理論進行回歸搭配間隙參數於未來預估不同深度、不同位置及
與 Poulos 間隙參數結合北捷大地監測資料庫，進行潛盾隧道引致沉陷回饋，因為採用潛盾隧
不同時間之沉陷量，具有較大的優勢。系統發展完成後，目前將中興將台北近十
道非均勻變形所導致地盤位移之半解析解，故可將地層中任一點水平向以及垂直向的變位納
入回饋，且依據時間的不同區分機頭切齊、通過 10 日、通過 90 日、通過 365 日及完工等之
年來參與之捷運潛盾隧道相關標別，自動擷取大地監測資料庫資料，透過此系統
間隙參數變化，相較於以往 Peck 等沉陷槽僅以統計方式進行沉陷槽的回歸，並僅能以經驗公
進行回饋與篩選統計(如圖7)，並將所回饋歸納的結果，搭配可模擬分析潛盾立即
式修正不同深度之沉陷量，以此半解析解沉陷槽理論進行回歸搭配間隙參數於未來預估不同
沉陷以及壓密沉陷的二維軟體(PLAXIS程式)，結合風險管控流程，於設計階段進
深度、不同位置及不同時間之沉陷量，具有較大的優勢。系統發展完成後，目前將中興將台
行風險回應及對策，進一步採用更安全之設計方式，並透過施工中之自動化監測
北近十年來參與之捷運潛盾隧道相關標別，自動擷取大地監測資料庫資料，透過此系統進行
回饋與篩選統計(如圖 7)，並將所回饋歸納的結果，搭配可模擬分析潛盾立即沉陷以及壓密沉
進行風險管控，避免潛盾隧道施工中可能產生過大沉陷引致之危害。
陷的二維軟體(PLAXIS 程式)，結合風險管控流程，於設計階段進行風險回應及對策，進一步
針對本案，首先透過回饋系統篩選相似地層以及深度之案例，發現土城線CD269
採用更安全之設計方式，並透過施工中之自動化監測進行風險管控，避免潛盾隧道施工中可
標共20個監測斷面與本區地質相近，故由系統篩選此20個案例進行回饋求得相同
能產生過大沉陷引致之危害。
條件下，不同時間點所產生之間隙參數(間隙參數與土壤漏失率關係如式(1))，並
針對本案，首先透過回饋系統篩選相似地層以及深度之案例，發現土城線 CD269 標共 20
依據回饋參數以PLAXIS程式進行潛盾隧道穿越既有營運中潛盾隧道下方產生沉陷
個監測斷面與本區地質相近，故由系統篩選此 20 個案例進行回饋求得相同條件下，不同時間
點所產生之間隙參數(間隙參數與土壤漏失率關係如式(1))，並依據回饋參數以 PLAXIS 程式
之分析。
進行潛盾隧道穿越既有營運中潛盾隧道下方產生沉陷之分析。

圖 7 潛盾隧道沉陷回饋知識庫回饋及篩選統計示意圖
圖7 潛盾隧道沉陷回饋知識庫回饋及篩選統計示意圖
π ( 2 / g ) R + 2 −π R 2 4gR + g 2
(土壤漏失率)= = ( 1 )
π R 2 4R 2
式中 g 為回饋出之間隙參數，R 為隧道半徑。依據系統回饋結果，土城線 CD269 標回饋
之間隙參數大約為 21.08mm。因 PLAXIS 程式是以環片收縮率，來模擬盾尾間隙閉合所造成
地表的沉陷量，而間隙參數與環片收縮率與關係式如式(2)所示：
( )( 1 . 6 + g 2 − 1 . 6 2 )
(收縮率)= ( 2 )
1 . 6 2

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