英文篇名
FIELD INSTRUMENTATION FOR SHIELD TUNNELLING
作者
方永壽、陳秋宗
摘要
隨著經濟之快速成長,社會結構之改變,市區內捷運交通系統、衛生下水道、自來水道等都市隧道工程之需求日益迫切。由於人口集中,交通繁忙,作業空間減小,以致城市隧道施工條件受到嚴格限制。為克服上述問題,世界各國乃不斷研究發展各種工法以符施工需要。一般在已經相當發達的都市道路下方構築隧道,最常用之施工方法有兩種,即明挖覆蓋工法(Cut and Cover Method)及潛盾工法(Shield Tunnelling Method)。從事明挖施工(如台北市鐵路地下化工程),所遭遇到的困難甚多,如影響地面繁忙的交通,妨害沿路商店營業及房屋結構安全,地下已埋設管線的遷移,挖掘道路所產生的空氣污染,及路面之修復等。潛盾工法在盾殼及支撐系統保護下於地下施工,可將地上交通等影響減至最少,且可日夜不斷施工,不受天候、地上交通之影響。都市隧道工址之地質狀況大都為軟弱土層,在潛盾隧道施工過程中,由於潛盾機之推進引致開挖面地層應力之改變;潛盾機通過後,因盾尾間隙量(Tall Void)(註1)造成地層之鬆弛、擾動土壤之壓密、弓型支保變形、及長期壓密等因素,促成了土壤變位,如隧道開挖面前方地表隆起,潛盾機通過後覆土層沈陷及側向位移等現象。以新加坡下水道之潛盾隧道施工為例,其監測系統所測得之最大地表沈陷達十六公分(Lo, et al., 1984),此值已超過大部份高層建築物及地下管線所能容許的地表沈陷量。以國內潛盾施工為例,民權東路段衛生下水道主幹管道工程施工時,亦曾因附近其他地下箱涵施工之影響,致潛盾機通過該受擾動地層時,路面下陷致影響地面交通。由上述案例可知,大地工程師必須對潛盾施工所導致之地盤變位加以偵測,以為採行減輕地盤沈陷對策之依據。
英文摘要
This paper summarizes the principles and techniques commonly employed to monitor the ground movements due to shield tunnelling in soft ground. Field measurement items such as surface settlement, surface horizontal movement, in-ground settlement, in-ground lateral movement, pore pressure, horizontal ground intrustion at the face, pressure on the lining, and movements of adjacent structures have been reviewed. A case of field instrumentation designed to monitor the ground response due to shield tunnelling in Taipei basin has also been introduced in this article.