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「劉銘傳(獅球嶺)隧道損壞情況調查與修復規劃」期末簡報

委託單位: 基隆市文化局執行單位: 中國科技大學計畫主持人 : 陳昶良 副教授(中國科技大學建築系)共同主持人 : 黃燦輝 教授 (國立台灣大學土木系)

王泰典 助理教授(國立台北科技大學材資系) 閻亞寧 副教授(中國科技大學建築系)游本志 副教授(中國科技大學土木系)蕭興臺 副教授(中國科技大學土木系)

中 華 民 國 九 十 七 年 五 月 十四 日

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目 錄

「劉銘傳(獅球嶺)隧道損壞情況調查與修復規劃」

期中簡報

第一章 計畫概述

1-1 計畫緣起

1-2 背景分析

1-3 計畫服務範疇

第二章現況勘查與檢測調查成果

2-1現況勘查成果

2-2現場檢測調查成果

2-2-1隧道基本資料檢測調查成果

2-2-2隧道內檢測調查成果

1.熱紅外線影像掃描成果

2.隧道橫斷面量測成果

3.佈標成果

4.隧道襯砌展開影像建立成果

5.透地雷達(GPR)檢測成果

6.地電阻影像剖面法(RIP)檢測成果

2-3 綜合檢測調查成果

第三章 隧道損壞綜合分析與評估

3-1隧道損壞分析

3-2隧道安全評估

第四章 修復方案規劃與所需經費預估

4-1修復方案規劃

4-2所需經費預估

第五章 長期安全與防災管理控制計畫建議

5-1 長期安全與防災管理計畫建議

第六章 綜合結論與建議

6-1 綜合結論

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第一章 計畫概述

1-1 計畫緣起

劉銘傳隧道(獅球嶺隧道)，於清光緒年間竣工至今已超過百年，為基隆市的市定古蹟，長度約235公尺，原本隧道保存狀況極差，經兩次大規模修復與保護，百年前先人心血結晶，才能維持現貌。

目前由於隧道上方蘊藏豐富地下水，且排水孔大多已淤塞，隧道南口上方有大量水流經縫隙排出；雨季時出水量大，並夾雜碎磚石落下；非雨季時期，水量較少，但仍可明顯看出磚壁被風化剝落的情形。

為防止地下水位不斷上升，造成古蹟主體損壞；並避免碎石掉落造成參訪者的危險，基隆市文化局特辦理「劉銘傳(獅球嶺)隧道損壞情況調查與修復規劃」一案，並委託中國科技大學邀集相關學者專家，共同協助執行先期水文環境調查及牆面風化損壞狀況調查等工作，以作為後續古蹟修復之依據。

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1-2 背景分析

劉銘傳隧道(又名獅球嶺隧道)，興建於西元1888春，1890年8月竣工。隧道長235公尺，歷時30個月完成。依「台灣的過去與現在」一書記載，當時是由南、北口兩端進行開挖施工，因隧道位於曲線段上，在施工中並非平順形成弧形，而導致貫通前，發現兩端水平誤差達14呎[1,2]。

由現場初步勘查並參考相關文獻資料[1,2,3]，隧道內襯砌材料，主要以石材及紅磚為主要材料構件，部份則為直接裸露岩壁。因施工過程各種因素使隧道斷面變化頗大，其寬度約為360cm~460cm，而高度約為420cm~585cm。自北口往南方向，頂拱襯砌材質約略分怖如下：

北洞口~22.46公尺 裸岩(22.46公尺長)

22.46公尺~27.42公尺 石砌(4.96公尺長)

27.42公尺~64.42公尺 紅磚(37.0公尺長)

64.42公尺~92.72公尺 石砌(28.3公尺長)

92.72公尺~97.46公尺 紅磚(4.74公尺長)

97.46公尺~205.76公尺 石砌(108.3公尺長)

205.76公尺~228.41公尺 紅磚(22.65公尺長)

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再依相關資料顯示，基隆市政府歷年對獅球嶺鐵路隧道修復作業共有五次[3]：

1986年 隧道口上方排水系統整理，除雜草，挖淤泥，施作排水溝、截水牆。

1987年 南口外西側擋土牆崩蹋，緊急搶救。

1988年 南口外東側擋土牆崩蹋，增設擋土牆、排水溝。

1990年 委託李乾朗教授主持全面性調查研究及修復計劃。

2003年 委托曾文吉建築師設計南口擋土牆位移，嚴重損壞，造成隧道內積水，整修坡崁，令配合開放，新設部分服務設施及環境整理。

其中主要有1990年李乾朗教授[2]及2003年曾文吉建築師[3]之修復工作較為完整可考。惟探其修復原則與實際之修復內容，皆以修復已受損之隧道文物件及清理坍塌土石污泥為主，對於隧道內滲水機制及隧道損害原因，則未見詳盡之探討與改善。

參考文獻:

1.李乾朗 “獅球嶺清代鐵路隧道調查研究＂，基隆市政府委託研究報告，1991,4.

2.李乾朗、王以唐 “獅球嶺清代鐵路隧道修復工程報告書＂，基隆市政府委託修復報告，1991,11.

3. 曾文吉 “基隆市三級古蹟獅球嶺隧道出口擋土牆修復暨古蹟活化再生工程修復工作報告書＂， 基隆市政府委託修復報告，2003,3.

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依業主所定技術服務範疇共包括以下內容，並依其內容特性分述於各對應章節:

一、 劉銘傳隧道基本資料（包含週邊自然、地形、地質、人文）【第二章】。

二、 現況調查，包括現況地質環境調查、水文、隧道結構安全、損壞情況（含裂縫）、地表追蹤等調查及鑑定【第二章】。

(一) 以隧道水文環境調查及滲水防治為主題。

(二) 隧道古蹟本體構造係由紅磚及石塊所構築而成，因年代久遠，且受基隆地區多雨氣候影響，在雨季時沉重的地下水的壓力是否隧道本體產生破壞情形？有必要對其結構安全進行檢測鑑定，以作為後續修復及規劃的重要依據。

(三) 對現況滲水情形原因，進行水文環境調查分析，經由物理測量加以釐清及思考解決滲水原因。

三、 依文化資產保存法相關規定，採用非破壞性檢測及檢測報告紀錄【第二章】。

四、 按比例之平面、立面、剖面、大樣等必要現況測繪及圖說製作【第二章】。

五、 必要調查之資料整理分析【第三章】。

六、 修復原則、方法之研擬及初步修復概算預估【第四章】。

七、 修復規劃方案研擬【第四章】。

八、 安全檢測工作項目之建立【第五章】。

由前述技術服務項目預期可達成以下預期成果:

一、 透過現況調查及鑑定，了解劉銘傳隧道異狀之原因及損壞情況。

二、 根據損壞情形，研擬修復規劃，提供後續修復經費編列參考。

三、 透過安全檢測工作項目之建立，協助管理單位確實維護劉銘傳隧道之安全與正常營運。

1-3 計畫服務範疇

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第二章 現場勘查與現場檢測成果

2-1現場勘查成果

初步探勘後發現本隧道有滲水、內擠、側壁擠入、勾縫新填砂漿剝落與勾縫填充材料剝落等異狀，以下就各異狀逐項說明：

• 滲水：水流沿砌磚或砌石間勾縫裂隙流出，部分區域有土壤夾帶，地下水中的礦物於側壁上結晶後形成白色的硬固物體。

• 側壁擠入：隧道中特定區段側壁出現局部向內擠入的情形，該區砌石往隧道內鼓凸，且勾縫間水泥砂漿出現剝落。

• 內擠：磚造區域表面有凹凸不平的情形，初步推測應為隧道內擠使磚塊向內突出，之後受重力或地震力而發生局部範圍剝落所致。

• 勾縫新填砂漿剝落：隧道部分區段勾縫在以往修復工程中已用水泥砂漿填補，但少數區域新填砂漿有剝落現象出現。

• 勾縫填充材料流失：本隧道部分頂拱石砌段勾縫間的填充材料流失，石材後方並有孔洞存在，恐有掉落之虞。

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滲水 滲水：地下水中礦物於側壁上形成結晶

隧道內擠：砌磚向隧道內擠壓後掉落

勾縫填充材料流失隧道內擠

側壁擠入

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2-2現場檢測調查成果

2-2-1隧道基本資料檢測調查成果

本計畫現場檢測調查工作之目的，主要針對劉銘傳(獅球嶺)隧道之現況進行調查。期利用不同功能之檢測儀器進行隧道表面異狀分佈情形與內部結構異狀檢查，確實瞭解隧道現狀，掌握異狀發展並進行安全評估，以瞭解隧道結構之安全性，提供後續隧道修護之依據。

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2-2-2隧道內檢測調查成果

1.熱紅外線影像掃描初步成果

2.隧道橫斷面量測初步成果

3.佈標初步成果

4.隧道襯砌展開影像建立初步成果

5.透地雷達(GPR)檢測初步成果

6.地電阻影像剖面法(RIP)檢測初步成果

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1.熱紅外線影像掃描成果

‧掃描結果顯示隧道滲水明顯，較嚴重處進行地電阻影像探查(南北口段)

‧全線掃描成果詳附錄二

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2.隧道橫斷面量測成果

‧利用全測站儀器根據已知的方位觀測斷面距離、角度及高程數據，經由人工計算或程式計算位置，繪製斷面圖形，用以進行隧道斷面變形之監測，供後續維修補強設計之用。

‧每10m量測一橫斷面，每一橫斷面量測20點以上。另由於本隧道經過數次維修補強，斷面變化甚大，因此於隧道斷面明顯變化處另行施測。

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全測站儀器

現場作業情形

隧道斷面量測成果範例

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‧利用測量儀器自隧道洞口引測至隧道內，每隔固定間距於襯砌壁或路面上設置明顯覘標，並註記距離洞口之里程，以利建構隧道整體之座標。由於劉銘傳(獅球嶺)隧道為一市定古蹟，若於襯砌壁上佈標將有誤損古蹟之虞，原則上以路面中心線佈標之方式進行。

‧於隧道全程每隔5m佈設一里程標示，以利檢測作業。

3.佈標成果

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‧本計畫採用高畫素數位相機配合雷射控制點拍攝襯砌影像，載入影像嵌接程式中，獲得隧道襯砌展開影像，成為檢查記錄使用的基本底圖，有利於將異狀的空間分佈更準確的定位，亦可比對不同時期拍攝之影像，以瞭解異狀發展情況。

4.隧道襯砌展開影像建立成果

雷射控制點佈設情形

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初步成果

A

B C

C

D

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5.透地雷達(GPR)檢測成果

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• 襯砌厚度約50~60 cm左右

• 剖面A-7、A-8、A-9在靠近拱頂部份襯砌背後有空隙之反應，透地雷達影像中可見襯砌表面層狀瑕疵，如測線A-3中1~2 m處

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• 襯砌厚度約50~60 cm左右

• 剖面B-7、B-8、B-9在靠近拱頂部份襯砌背後有空隙反應，且空隙有向上發展趨勢

• 透地雷達影像可見襯砌表面層狀瑕疵，可能和剝離現象有關

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• 襯砌厚度約40~50 cm左右• C-1剖面中0~2 m間襯砌背

後1公尺內呈現空隙，其他部份反射訊號很少，可能是襯砌背後較為潮濕，電磁波衰減較快所致

• 剖面C-7、C-8、C-9在靠近拱頂部份襯砌背後皆有空隙反應，空隙貼近襯砌

• 透地雷達影像可見襯砌表面層狀瑕疵，可能和剝離現象有關

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• 襯砌厚度約50 cm左右• 幾乎所有剖面都顯示

襯砌背後有貼近襯砌之空隙，尤其是接近拱頂部份，如D-7、D-8、D-9

• 透地雷達影像可見襯砌表面層狀瑕疵，可能和剝離現象有關。

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6.地電阻影像剖面法(RIP)檢測成果

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• 此測線底下電性地層大致可分A、B、C、D、E為五個區塊與界面，研判為地下水可能較多的位置

• C,E區較淺，A區範圍較大且較深，約9 m深• 整體而言，0.5 m之下含水量可能不少，尤其是下雨時，

隧道內水量可能會急遽增加

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• 此測線底下電性地層大致可分A、B、C、D為五個區塊與界面，研判為地下水可能較多的位置

• B、C區水量可能較多，深約6.5 m；D 區水的分佈較不集中，但其附近低電阻區較廣，值得注意

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2-3 綜合檢測調查成果

a.隧道橫斷面量測資料

本隧道總長約235m，每隔10m量測一斷面，而在斷面明顯變化處另行量測。

b.佈標

以鋼釘設於路面，間隔5m，做為里程之標註點。

c.隧道襯砌展開影像

建立本隧道整體之襯砌展開影像，瞭解隧道襯砌壁上之異狀分佈及滲漏水情形。

d.透地雷達(GPR)影像根據熱紅外線影像結果，針對可能有異狀處進行透地雷達檢測，並進行影像判釋，掌握隧道整體安全性。

e.地電阻(RIP)影像

根據熱紅外線影像結果，針對可能有異狀處進行地電阻影像剖面法檢測，並進行影像判釋，瞭解襯砌背後之地下水分佈以及是否有地質弱帶存在。

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f. 額外3D雷射掃瞄數位計錄成果

另為求本案之執行更具成效,本計畫額外補充3D雷射掃瞄以完整數位記錄獅球嶺隧道之現況完整資料。

由現場隧道斷面測量資料，配合 RIGEL 420i 雷射掃瞄儀現場全區掃瞄成果，並每20公尺切一3D剖面圖，彙整獅球嶺隧道現況完整數位資料如後圖所示。

圖2-3-1之資料，為錄獅球嶺隧道之現況完整數位資料，其點雲圖為絕對座標系統，此資料可作為日後長期監測作業之研判管理依據，亦可做為重大災害發生後古蹟修復之參考依據。

另並依完整隧道之數位點雲資料，建立實境漫游動畫，可供適當展示之用。

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絕對座標N2779845~2779842

里程=0~3(北口)

絕對座標N2779822~2779819

里程=23~26

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絕對座標N2779796~2779793

里程=49~52

絕對座標N2779772~2779769

里程=73~76

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絕對座標N2779744~2779741

里程=101~104 里程=116~119

絕對座標N2779729~2779726

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絕對座標N2779705~2779702

里程=140~143 里程=163~166

絕對座標N2779682~2779679

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絕對座標N2779660~2779657

里程=185~188 里程=209~212

絕對座標N2779636~2779633

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絕對座標N2779614~2779611

里程=231~234(南口)

獅球嶺隧道實境動畫

獅球嶺隧道幾何監測

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第三章 隧道損壞綜合分析與評估

3-1隧道損壞分析

隧道異狀的生成，其直接因素為荷重增加、支撐構件及周圍地盤之強度及勁度的減低；而間接關聯的滲漏水問題，則會增加對材質劣化及空洞生成的不利影響，進而加速異狀生成及惡化。

造成隧道異狀之因素，大致上可分為外在因素與內在因素兩種。外在因素泛指外在環境改變所引致之外力增加或襯砌材料劣化；而內在因素係指在設計上或興建時施工不良所造成承載能力未如預期之現象。

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因素分類 自然因素 人為因素

外在因素

外力

地形：偏壓、地滑。地質：膨脹壓、擠壓、隧道上方鬆動岩土重壓、地盤沈陷、基腳之地盤承載力不足。地下水：水壓、凍脹壓。其它：地震、地殼變動。

鄰近施工(開挖、回填、蓄排水)。其它(列車行駛振動、空氣壓力變動等)。

環境

老化：中性化、風化、劣化。地下水：漏水、有害水。其它：鹽害、凍害。

火災煙害

內在因素

材料 --- 骨材含泥量、異常凝結、鹼骨材反應、溫差應力(與養護有關)、乾縮(與養護有關)。

施工 混凝土打設時之氣溫、濕度

養護不良、過早拆模、拆模時引發之突發荷重、粒料分離、襯砌背後空洞、不均質之打設、混凝土模具下陷、接縫、施工縫施作不良、打設中斷(形成冷縫)、支保下沈、振動、防水工施作不良、襯砌厚度不足。

設計 ---防水工設計不良、襯砌厚度不足、混凝土強度不足、側壁陡直、側壓土重不足、無設計仰拱、排水工不良、保護層不足，無隔熱設計。

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本次檢測獅球嶺隧道發現之主要異狀包括

• 砌石和磚材剝落– 類似單軸壓縮應力狀態的劈裂、剝離或剝落現象

• 勾縫填充材料鬆脫流失• 襯砌背後孔洞

• 整體而言，並未發現襯砌遭受劇變式的外力變化因素

• 獅球嶺隧道歷經百餘年風霜，部份風化的圍岩已變形並與襯砌密接，對襯砌之作用力持續增加，造成部份區段的襯砌剝落的現象

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3-2隧道安全評估

黃燦輝與鄭富書(1997)於「老舊交通隧道之安全檢測技術手冊」中建議鐵公路隧道安全評估之實施步驟分為檢查、安全檢測與維修三階段進行，此三階段之實施時機、工作內容及相互關係如下頁圖所示。

•檢查階段：指日常、定時與臨時檢查，以目視檢測為主；當發現隧道有異狀時，則進行安全檢測。

•安全檢測階段：按隧道之安全性，以及是否能維護隧道原有功能為依據，可將安全等級分為甲、乙、丙、丁四級，以甲級最安全。在確定隧道異狀的成因後，隧道因外力變化、襯砌材質劣化及滲水所產生之異狀，又可分別進行安全等級之評定。

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隧道等級

判 定 因 素

處理對策之緊急性對用路人及車輛安全之

影響

對結構物安全之影響

對維護管理作業之影響

異狀之程度(詳附註)

甲目前尚無影

響。目前尚無影

響。幾乎無影響

輕微經安全檢測後，無異狀或異狀輕微，目前對路人及車輛尚無影響，惟仍須進行監視或平時檢查。

乙將來會變成危險。

將來會變成重大。(未來可能達丙等級)

中等

異狀進行中，有功能降低之可能。

經安全檢測後，有異狀之發生，將來可能達到丙等級並對路人及車輛造成危險，須進行重點監視，並須有擇期實施處理對策。

丙

遲早造成威脅，異常外力作用下危

險。

遲早會變成重大。

大

異狀進行中，功能亦持續降低中

經安全檢測後，有異狀之發生，且異狀仍持續進行中，遲早對路人及車輛造成危險，須儘快採取處理對策。

丁 危險 重大 明顯 重大經安全檢測後，異狀嚴重，對路人及車輛造成危險，須立即採取處理對策。

安全檢測階段之隧道等級分類與評估標準(黃燦輝與鄭富書，1997)

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里程 (自北口側柵門起算)

長度(m)

襯砌型式

(側壁/頂拱)

異狀描述* 異狀判定因素

隧道安全等級剝落

勾縫填充材料流失

襯砌背後孔洞 滲漏水

異狀之程度

對通行人車之影響

對結構安全之影響

對維護管理作業影響

入口段天然石拱 23 天然石拱 NA NA NA Y 甲 甲 甲 甲 甲

入口段人造石拱 5 石拱/石拱 N NA NA Y 甲 甲 甲 甲 甲

入口段人造磚材 8

天然石拱/磚材 Y NA NA Y 乙~丙 乙~丙 乙 甲 丙

0~29 29 砌石/磚材 Y N Y Y 乙~丙 丙 乙 乙 丙

29~55 26 砌石/砌石 N Y NA Y 乙 甲 甲 甲 乙

55~63 8 砌石/磚材 Y N Y Y 乙~丙 丙 乙 乙 丙

63~84 21 砌石/砌石 N Y NA N 乙 乙 乙 甲 乙

84~104 20 砌石/砌石 N Y Y Y 丙 丙 丙 丙 丙

104~124 20 砌石/砌石 N Y Y Y 乙 乙 乙 甲 乙

124~175 51 砌石/砌石 N Y NA Y 乙 乙 乙 乙 乙

175~198 23 砌石/磚材 Y N Y Y 乙~丙 丙 丙 丙 丙

南口段人造磚材 2 砌石/磚材 N N NA Y 乙 乙 乙 乙 乙

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第四章 修復方案規劃與所需經費預估

4-1修復方案規劃

‧根據第二章現場勘查與檢測成果顯示，本隧道具有下列異狀：

‧1.內擠 (內空變形)：隧道內部份區段側壁出現石砌襯砌內擠情形，另部份區段頂拱紅磚襯砌亦出現內擠現象。

‧2. 紅磚襯砌片狀剝落 (剝離)：隧道內部份區段頂拱紅磚襯砌因長期岩土壓作用下，產生片狀剝落或剝離等現象。

‧3. 勾縫材料流失：隧道內部份區段石砌或紅磚間之勾縫材料因老化或滲水沖蝕而流失。

‧4. 滲水及白華：隧道內部份區段有滲水現象，且有些滲水因水中碳酸鈣離子析出而產生白華現象。

‧5. 襯砌背後空洞 (孔隙)：由透地雷達檢測成果顯示，部份內襯砌有背後空洞、孔隙或疏鬆等現象。

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‧而經第三章隧道損壞綜合分析與評估結果可知，本隧道異狀之主要可能原因如下：

‧1. 因地下水長年浸潤弱化圍岩而發生潛變現象，其增加之額外荷重直接作用於內襯砌 (石砌或紅磚)，以致襯砌產生內擠或片狀剝落現象。

‧2. 早期隧道興建時外支撐之木支保或木矢板因年代久遠而腐化，並產生孔洞或空洞現象。

‧3. 石砌或紅磚間之勾縫材料因老化或滲水沖蝕而流失。

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‧一、隧道整體結構行為之改善:‧(一)、圍岩與地下水‧1. 方案一－水平排水管：‧2. 方案二－環狀導水：‧3. 方案三－背填灌漿：‧(二)、背後孔洞兩部份‧1. 情況一：ddc，表示隧道目前雖然穩定，但遭遇外力

短期大幅增加之情況，如地震、圍岩弱化或潛變後岩塊沿弱面滑落等，疊砌隧道襯砌可能失穩崩毀。因此修復方案建度進行孔洞填實，

隧道之修復方案可分為

一、隧道整體結構行為之改善

二、隧道磚石襯砌及裸岩之修復

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二、 隧道磚石襯砌及裸岩之修復:

對磚石襯砌及裸岩表面剝落部位之修復規劃如下：

1.清洗砂岩條石、青斗石及紅磚表面的碳酸鈣，

並除苔滅菌。

2.在剝落較為嚴重之紅磚表面噴塗一層高滲透的

石材復建劑，以強化磚石材表面的強度。

3.在已噴塗石材復建劑的砂岩條石、青斗石及紅磚

表面噴塗一層高滲透的磚石材保護劑。

4.在容易崩塌剝落的紅磚段，製作如同海洋館

透明的複層隧道，如此一來可以保護遊客的安全

，又可讓遊客透過透明的複層隧道看到美麗的

紅磚結構。

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透明的複層隧道

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外力變化引致之隧道異狀原因及其維修與補強工法(黃燦輝等，1998)

隧道異狀原因

維修與補強工法

鬆動土壓

偏壓、邊坡

潛移

地層滑動

塑性壓

水壓

地盤下陷

地盤承載力

不足

地震

洞口段異狀

填縫工法(pointing) ○ △ △ △ △ △ △ ○ △

檔板、防護網 ○ △ △ △ △ △ △ ○ △

背填灌漿工法 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ △

內覆襯砌噴凝土* △ ○ ○ ○ △ △ － ○ ○

現場打設混凝土 △ ○ ○ ○ △ － － ○ ○

鋼肋補強工法 ○ ○ ○ ○ △ ◎ － ○ ○

岩栓補強工法 △ ◎ ○ ◎ △ △ ○ ○ △

護基(foot protection)混凝土工法 － ○ △ － － － ◎ △ ○

支撐(strut)工法 － ○ ○ ○ △ △ △ △ ○

設置仰拱 － ○ ○ ○ △ ○ ◎ ○ ○

地盤灌漿工法 △ △ － － △ △ ○ ○ ○

新設排水設施 △ △ ○ △ ◎** － ○ △ △

邊坡穩定工法 － ○ ◎ － － － － ◎ ◎

（註）採用之維修與補強工法應針對各種隧道異狀原因選擇適當工法，並參考圖例（◎、○、△）加以組合使用

圖例

◎：最適合該異狀之工法 ○：適合該異狀之工法

△：視情況對該異狀有效之工法 －：不適合該異狀之工法

* ：有大變位之虞時，採鋼纖維噴凝土（SFRC）有效** ：以改良或新設導水設施改善排水效果

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隧道襯砌材質劣化之維修與補強工法選擇表(黃燦輝等，1998)

襯砌材料種類 襯砌表面汙染

現場打設之混凝土襯砌 混凝土砌塊、磚塊、石材襯砌

備 註頂拱 側壁 頂拱 側壁

工法選擇因子

頂拱或側壁 局部性 廣範圍 局部性 廣範圍 局部性 廣範圍 局部性 廣範圍

劣化範圍1 掉落物的大小 劣化程度 劣化位置 劣化位置

劣化狀況2 小 大 小 大 小 大 小 大 勾縫母材

勾縫

母材

勾縫

母材

勾縫

母材(工法)

襯砌表面清掃 ○ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △ △：做為實施其他補修工法之前處理

劣化襯砌鑿除 ○ ○ ○ △ ○ ○ ○ △ ○ ○ △ △ △ ○ △ △ △：做為實施其他補修工法之前處理，亦可用於襯砌厚度無餘裕時

溝縫填塞工法 ○ ○ ○ ○ -

檔板 ○ △ △ △ △ △ △ △ 適用於淨空無餘裕，無法採用鋼肋、內覆襯砌等工法時

鋼線網、防護網 ○ △ △ △ △ △ △ △ 適用於淨空無餘裕時

內覆襯砌噴凝土 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

有必要加強襯砌強度時採用有充分淨空餘裕時採現場打設混凝土

現場打設混凝土 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

鋼肋補強 △ △ △ △ △ △ △ △ 用於有淨空餘裕時有必要加強襯砌強度時採用

部分改建 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○劣化程度明顯深及內部時(襯砌厚度的1/2

以上時)局部襯砌厚度不足、背後有空洞存在時

改建或其他 ○ ○ ○ ○ ○ ○ 僅採補修對策無法對應之情況

註1劣化範圍：「局部性」-原則指劣化範圍未達10 m2左右者2劣化狀況：掉落物的大小 「大」-大小相當於磚塊或較磚塊為大者

「小」-大小在磚塊大小以下者劣化程度 「大」-劣化深度在10 cm以上者

「小」-劣化深度未滿10 cm者

劣化位置 「勾縫」-勾縫材劣化但母材健全者「母材」-母材劣化者

3 圖例○：適當工法△：應急處理或其他工法併用時之必要工法

4如因外力變化引致襯砌破損者，應參考外力引致異狀之維修補強工法選擇表

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隧道漏水之維修與補強工法選擇表(黃燦輝等，1998)工法選擇因素

漏水狀態1 線 狀 面 狀

備 註漏水量2 少量 多量 少量 多量

淨空斷面餘裕3有 無 有 無 有 無 有 無

工法

線狀對策工法

導水槽 ○ ○ △ △ 適用於漏水沿襯砌施工縫成直線狀漏水之情況

鑿溝工法 ○ ○ ○ ○ ○

有V cut與U cut工法V cut用於頂拱施工時，應注意表面回填材料不可產生剝離現象亦可作為面狀對策工法的前處理

止水工法 △ △鑿溝工法+表面回填時也可採用勾縫填塞工法僅適用於滴水程度的漏水，且漏水範圍小的情況(須留意防止掉落現象發生)

面狀對策工法

噴漿工法 ○ ○應與鋼線網、螺栓及導水工法(鑿溝工法等)併用(主要在防止掉落現象發生)

粉刷工法 △ △適用於漏水程度輕微之情況(應注意防止掉落現象發生)

防水板 ○ -

防水膜 ○ ○ 適用於內覆襯砌、改建之情況

背面灌漿工法 ○ ○ ○ ○適用於覆土厚度小、地表水及雨水自襯砌背面的空隙直接流入隧道內的情況

降水工法 ○ ○ ○ ○適用於地下水位高、湧水使地盤中細料被水排出，有隧道結構上問題的情況

註1漏水狀態：[線狀]-漏水呈線狀分佈之情況[面狀]-漏水呈面狀分佈之情況

2漏水量：[少量]-成滲水、滴水程度之漏水量[多量]-成流下、噴出狀態之漏水量

3隧道淨空斷面的餘裕：[有]-有供對策工法施工之空間[無]-無供對策工法施工之空間

4 圖例 ○：可適用之工法△：視情況可適用之工法

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4-2所需經費預估

工程名稱 會計科目

施工地點 工程編號

項 次 項 目 及 說 明 單 位 數 量 單 價 複 價 編碼(備註)

壹 發包工程費

一 隧道整體結構行為之改善 2,700,000

1 水平排水管 M 300 3,000 900,000

2 孔洞/空洞填補 M 20 40,000 800,000 每m約1m3，2支自鑽式岩栓

3 臨時設施(支撐架等) 式 1 500,000 500,000

4 必要之磚石砌體拆除與復原 式 1 500,000 500,000

二 隧道磚石襯砌及裸岩之修復 6,772,281

1 隧道裸岩牆面清洗工程 ㎡ 366 500 183,049

2 隧道石砌牆面清洗工程 ㎡ 2,307 600 1,384,457

3 隧道紅磚牆面清洗工程 ㎡ 1,050 600 629,736

5 隧道紅磚牆面復健劑施工工程 ㎡ 1,050 2,280 2,392,997

7 隧道石砌牆面防護劑施工工程 ㎡ 2,307 650 1,499,828

8 隧道紅磚牆面防護劑施工工程 ㎡ 1,050 650 682,214

三 透明安全覆合式隧道 1,776,000

1 透明安全覆合式隧道 ㎡ 296 6,000 1,776,000

小計 11,248,281

四 包商利潤(一項之10%) 式 1 1,124,828 1,124,828

五 勞工安全衛生管理費 式 1 56,241 56,241

六 品管及檢驗費(一項之1%) 式 1 112,483 112,483

七 保險費(一項之0.9%) 式 1 101,235 101,235

八 稅捐(以上費用之5%) 式 1 632,153 632,153

合計 13,275,221

貳 工程設計監造與細部調查費 式 1 2,072,018

1 設計監造費 式 1 1,572,018 1,572,018

2 細部調查費 式 1 500,000 500,000

參 管理費(發包工作費之0.08) 式 1 1,062,018 1,062,018

計畫總經費(總計) 16,409,256

基隆市

基隆市文化局

詳細價目表[預算]

獅球嶺隧道修復工程

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第五章 長期安全與防災管理控制計畫建議

5-1 長期安全與防災管理計畫建議

‧ 茲建議以下隧道結構安全與防災計畫項目，以確保日後長期再利用之結構安全性。

‧ 長期持續現場監測:‧ 1.定期隧道整體外觀監測(1~2年):‧ 含橫斷面內淨空測量及3D影像掃描，以完整瞭解‧ 各項異狀是否持續變化。‧ 2.即時隧道特徵點監測(24小時連續):‧ 以雷射光柵連續監測定點距離或光纖監測‧ 隧道線形，以確保於災害發生前，得以預警防範

‧ 即時研判監測資料:‧ 監測所得資料，宜即時傳輸至專業監控中心研判其是否有明顯

異狀。當明顯異狀發生時應及時預警通報相關主管單位，以為適當之防救災措施，進而確保人命之安全。

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第六章 綜合結論

一、 透過現況調查及鑑定，了解劉銘傳隧道異狀之原因及損壞情況。

主要異狀與原因:

本次檢測獅球嶺隧道發現之異狀主要包括：(1)砌石和磚材剝落；(2)勾縫填充材料鬆脫流失；及(3)襯砌背後孔洞。

主要損害情況:

又經現場勘後發現本隧道有滲水、內擠、側壁擠入、勾縫新填砂漿剝落與勾縫填充材料剝落等損害異狀

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‧二、 根據損壞情形，研擬修復規劃，提供後續修復經費編列參考。

‧ 參考上述隧道異狀種類及其可能之原因，規劃隧道之修復方案可分為‧ (一)隧道整體結構行為之改善及‧ 其中隧道整體結構行為之改善又可分為‧ 1、圍岩與地下水；‧ 2、背後孔洞兩部份。

‧ (二)隧道磚石襯砌及裸岩之修復則建議以下述程序進行修復‧ 1.清洗砂岩條石、青斗石及紅磚表面的碳酸鈣，並除苔滅菌。‧ 2.在剝落較為嚴重之紅磚表面噴塗一層高滲透的石材復劑，‧ 以強化磚石材表面的強度。‧ 3.在已噴塗石材復建劑的砂岩條石、青斗石及紅磚表面噴塗一層‧ 高滲透的磚石材保護劑。‧ 4.在容易崩塌剝落的紅磚段，製作如同海洋館透明的複層隧道，‧ 如此一來可以保護遊客的安全，又可讓遊客透過透明的複層隧道‧ 看到美麗的紅磚結構。

‧ 根據前節規劃之修復方案，綜合估算本隧道修復工程所需之計畫總經費預估約為新台幣 16,409,256元 整

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‧ 三、透過安全檢測工作項目之建立，協助管理單位確實維護劉銘傳隧道之安全與正常營運。

‧ 為確保日後長期再利用之結構安全性與正常營運，建議以下隧道結構安全與防災計畫項目。

‧ (一)長期持續現場監測:‧ 1.定期隧道整體外觀監測(1~2年): 含橫斷面內淨空測量及‧ 3D影像掃描，以完整瞭解各項異狀是否持續變化。‧ 2.即時隧道特徵點監測(24小時連續): 以雷射光柵連續監測‧ 定點距離或光纖監測隧道線形，以確保於災害發生前，得‧ 以預警防範。‧ (二)即時研判監測資料:‧ 監測所得資料，宜即時傳輸至專業監控中心研判其是否有明‧ 顯異狀。當明顯異狀發生時應及時預警通報相關主管單位，‧ 以為適當之防救災措施，進而確保人命之安全。

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◎◎簡報結束◎簡報結束◎

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