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捷運技術半年刋 第 45 期
MIDAS GTS 分析步驟如表 4。
表 4 二維及三維程式於全面地盤改良後(風險回應後)計算各階段說明
分析目的及預期成果
分析階段
既設車站結構體、中間樁、地表載重及初使水位設定完成，並進行應
PHASE 1
力平衡
將初始位移設定為零，並模擬潛盾鑽掘區域全面地盤改良之後進行應
PHASE 2
力平衡
上行線隧道鑽掘，架設環片，修正水壓後進行應力平衡
PHASE 3
模擬脫盾所產生的間隙量，並進行壓密分析（90 天）
PHASE 4
下行線隧道鑽掘，架設環片，修正水壓後進行應力平衡
PHASE 5
模擬脫盾所產生的間隙量，並進行壓密分析（365 天）
PHASE 6
分析完成後，因潛盾隧道通過所造成既設車站底版之沉陷變位情形，依據所分析的結果
發現，底版最大沉陷量為 8.71mm，最大垂直傾斜量為 2.75/5000（圖 9），均小於禁限建列管
要點中所規定的 10mm 以及 3/5000。

圖 9 風險回應後潛盾隧道穿越營運中車站下方分析變位圖(PLAXIS)
而本工程因潛盾隧道穿越既設車站下方時，距離底版非常近，為評估潛盾隧道施工過程
中，潛盾機的面板推力、千斤頂推力、即時背填灌漿壓力、以及後續脫盾所造成沉陷對營運
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中車站的影響。考量二維軟體較難模擬潛盾機推力及灌漿壓力對於週遭結構物的影響，故採
用三維分析軟體 MIDAS GTS 程式來進行此部份的模擬，並評估潛盾隧道鑽掘穿越對於既設
車站之影響分析。於推進過程中，面盤推力設定為靜止土壓力+0.2kg/cm2，並考慮機殼摩擦
隆起約0.2mm）。而車站底版因為脫盾後所產生最大垂直沉陷量約為7.3mm，而東
力，合併計算後即為千斤頂所需輸出之推力，在此推力狀況下，穿越工程對於車站底版影響
西向底版最大傾斜量為1/5000，南北向底版最大傾斜量為2.86/5000，均小於安全
非常微小（僅略為隆起約 0.2mm）。而車站底版因為脫盾後所產生最大垂直沉陷量約為
標準規定值。
7.3mm，而東西向底版最大傾斜量為 1/5000，南北向底版最大傾斜量為 2.86/5000，均小於安
全標準規定值。
千斤頂推力
灌漿壓力

掘進面壓力

圖10 潛盾隧道穿越營運中車站下方三維分析設定及結果變位圖(MIDAS GTS)
5. 數值分析成果及探討 11
依據所分析的結果，對於營運中既設站安全性進行綜合研判，依據施工順序分析
結果可分為開挖及潛盾隧道穿越兩個部分來看，但最後兩個部分所分析的數據必
須進行綜整後，檢核是否於安全標準之內，並作為施工時實際監測警戒及行動值
之依據。
開挖部分對於車站的影響，採用Rido及PLAXIS分析後，因既設車站所受到
的影響為二維問題，必須由PLAXIS分析結果作為判斷，但Rido所分析結果
可作為PLAXIS分析的參考。若依照右側連續壁Rido和PLAXIS之比值（R/

P=3.16/2.69），進行左側（靠近既設車站側）壁體及車站底版變位之預測，其預
測結果亦仍在標準值內。

潛盾隧道穿越部份經過PLAXIS及MIDAS GTS分析後，PLAXIS為考量地盤改良
以及脫盾效應後，對於既設車站底版及軌道影響狀況如表八。而MIDAS GTS除

了考量地盤改良及脫盾效應，另考量潛盾機推力，以及即時背填灌漿壓力，考量
背填灌漿壓力以及潛盾機推力後，實際所產生的底版沉陷量以及垂直角變位量較
PLAXIS所分析來的小，但兩種軟體所分析的結果均在安全標準值之內。

而參考類似案例(如臺北捷運DK192標穿越台高鐵(高宗正等(2007))，在良好的施工
狀況下，實際量側值（最大沉陷約4mm）較分析值（約為8mm）來的更小，且實

際沉陷量亦與本次分析差異不大。由數值分析結果判斷，於營運中的既設車站旁
開挖以及潛盾穿越之後，兩工程依據現況以三種程式分析後，對於既設車站的變
位以及傾斜的影響都在捷運局所規定的安全標準值之內(結果合併計算如表5)。依

據過去相關案例的驗證，若在施工管理良好的狀況下，應不致影響既設車站之
安全性。