冰凍工法災變案例(五)

污水管工程的湧水災變

姚義久　博士

災變發生的狀況

在城市區域的土木施工工地，若發生災變，則對第三者造成的損害可能性極高。為了及早決定因應措施，而動員多名的工程師，必須在短期間內，比較數個建議案，並決定分享處置工程。2001年4月10日，在東京都中野區之污水管工程所發生的漏水災變，即為其典型例子。

災變發生在和田弥生幹線與弥生町幹線在進行地下銜接的施工中。東京都下水道局，將長達2.2km的隧道內部以水灌滿，抑制了周邊的地盤下陷。

負責施工的「東京都下水道局中部建設事務所工事第2課」，第一次接到漏水發生的訊息在10日凌晨6時40分左右。下水道局，不僅動員第2課的員工約40人，而且總動員中部建設事務所自所長以下的員工。負責施工的建設公司的總公司技術部也要求支援。

最初，探索堵住漏水地點是否能將水堵住。由於漏水地點的覆土厚度幾達50m，水壓極高，故不得已而作罷。其次，探討在漏水地點附近的隧道內部，設置截水牆。但是，構築內徑8.5m的隧道之截水牆，時間上不容許。

在反覆探討之間，隧道內部逐漸積滿水。噴出的水，也開始混入土砂，若不及早將水堵住很有可能引致陷落。最後，中部建設事務所判斷「將隧道內部灌滿水，唯此一途」。請求本局的指示，取得瞭解，為時10日中午左右。

即使決定灌水，要將長達2.2km的隧道全部灌滿水，並非易事。位於最近的大水源，為神田川與善福寺川。決定將兩河以砂包圍堵，用泵抽水，從3處的工作井灌水。匯集數十部的泵，實際開始灌水，為時10日夜11時左右。灌水於14日上午8時左右完成。道路最大下陷14mm，民房等無毀損。

災變發生後，立即在局內設置以建設部長為委員長的和田弥生幹線坑內湧水措施委員會。除局內的委員等8名之外，從局外召集2名的隧道工程專家，做為特別委員。委員會於2002年3月之前，針對湧水災變，進行調查及探討。

災變發生後不久，於4月25日舉行第一次委員會，針對災變的發生狀況加以詳細報告。

災變發生的原因

1.因環片變位而導致環片與凍土的剝落。

2.環片環圈接頭部分因未設置冷凍管，導致冰凍不足。

3.環片拆開後，5m×5m的開挖面暴露於內徑8.5m的大空間，導致開挖面的溫度上升。

4.由於以上三個因素，判定為漏水發生的原因。漏水發生後施行化學灌漿等之緊急措施。灌漿雖一時止住漏水，但是，鑽孔式灌漿後，湧水量再度增大，以致造成湧水災變。

獲得的啟示

鑽孔式灌漿，有人認為使環片變位增加以及擾動地盤等，做為防止漏水措施，並非為上策。

參考資料

姚義久（2006）。地盤冰凍工法理論與實務，現代營建雜誌社。