中華民國九十八年二月七日

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鋪面土方工程工項定義暨釋疑說明

房性中 技師

一、前言

『鋪面土方工程』係指位於鋪面基底層碎石級配料或全厚度瀝青混凝土以下層次之土壤而言；基於整治深度的不同，可分為路基(Subgrade)與路床(Roadbed)，挖方者屬於路塹、填方者屬於路堤，路基及路床的深度定義，又將因挖方路塹或填方路堤的不同而各不相同，況且，國內外不同的規範，其規定亦大相逕庭，可謂莫衷一是。

基於上述情形，頗多從業人員對於鋪面土方工程工項的定義混淆不清，導致選用施工規範錯誤或造成失敗案例者屢見不鮮。

在客觀條件下，不同的鋪面結構型態(柔性瀝青混凝土或剛性水泥混凝土)、使用機制及設計方法，其對各工項的定義、範圍限制及工程強度值表示方法等項目亦各不盡一致，身為專業工程師必須通盤瞭解，以竟全功。

本文擬列述各相關之規定事項，以達釋疑目的，諒可釐清不當視聽。

二、路基與路床之定義

  (一)挖方路塹

    1.一般規定

     (1)路基：路基頂面以下30公分以內者。

     (2)路床：路基頂面以下超過30公分部份者。

    2.民航局機場工程施工技術規範及FAA規定

     (1)路基：路基頂面以下15公分以內者。

     (2)路床：路基頂面以下超過15公分部份者。

  (二)填方路堤

    1.一般規定

     (1)路基：路基頂面以下75公分以內者。

     (2)路床：路基頂面以下超過75公分部份者。

    2.AI MS-1 1991年版設計手冊規定

     (1)路基：路基頂面以下60公分以內者。

     (2)路床：路基頂面以下超過60公分部份者。

    3.民航局機場工程施工技術規範及FAA規定

     (1)路基：路基頂面以下30公分以內者。

     (2)路床：路基頂面以下超過30公分部份者。

    4.行政院公共工程委員會施工綱要規範第02336章規定

     (1)路基：路基頂面以下﹝75﹞﹝30﹞﹝ ﹞公分以內者。

     (2)路床：路基頂面以下超過﹝75﹞﹝30﹞﹝ ﹞公分部份者。

  (三)日本運輸省航空局規定

      基底層底面以下的部份，均定義為路床。

三、路基與路床之設計需求

  (一)路基

    1.設計強度值。

    2.壓實度（compaction degree）。

    3.材質：依ASTM D2487規定，土壤不得為Pt、OH及OL。

  (二)路床

    1.壓實度。

    2.材質：依ASTM D2487規定，土壤不得為Pt、OH及OL。

四、設計與試驗方法

  (一)柔性瀝青混凝土鋪面

    1.土壤分類指數GI值方法

     (1)AI MS-1 1956年版設計手冊。

     (2)行政院公共工程委員會施工綱要規範第02300章。

    2.土壤分類方法

     (1)交通部公路總局2005年版施工說明書技術規定：路基頂面下75公分以內者，其土壤分類須為AASHTO M145 A1~A5類。

     (2)高雄市政府工務局2008年版施工規範：填方段路基頂面下75公分以內者，其土壤分類須為AASHTO M145 A1~A5類，挖方段路基頂面下30公分以內者，其土壤分類須為AASHTO M145 A1~A7類。

    3.R值（resistance R-value）試驗方法

     (1)美國加州設計手冊。

     (2)AI MS-1 1963年版及1970年版設計手冊。

     (3)交通部公路總局設計方法。

    4.CBR值（california bearing ratio value）試驗方法

     (1)美國陸軍工兵團設計方法。

     (2)AI MS-1 1963年版及1970年版設計手冊。

     (3)AASHTO 1972年版設計手冊。

     (4)英國設計手冊Note 29及Note 31。

    5.Mr值（resilient modulus）試驗方法

     (1)英國Shell 1978年版設計手冊。

     (2)AI MS-1 1981年版及1991年版設計手冊。

     (3)AASHTO 1986年版及1993年版設計手冊。

  (二)剛性水泥混凝土鋪面

         均以K值試驗為主，設計方法有下列兩種：

    1.PCA 1984年版設計手冊。

    2.FAA 1990年版設計手冊。

五、壓實度規定

  (一)因路基型態而規定之壓實度

    1.挖方路塹

      高速公路局1987年版施工規範規定詳表1所示。

    2.填方路堤

     (1)交通部1989年版公路工程施工規範

        距路基頂層面75公分以內者，壓實度為依AASHTO T99所得最大乾密度的95%以上，大於75公分者為90%以上。

     (2)交通部2001年版公路工程施工規範

        距路基頂層面75公分以內者，壓實度不得低於依AASHTO T180所得最大乾密度的95%，大於75公分者為90%。

表1 高速公路局1987年版施工規範有關挖方路塹壓實度之規定表

     (3)高速公路局1987年版施工規範

        與交通部2001年版公路工程施工規範規定相同。

     (4)交通部公路總局1997年版施工說明書

        距路基頂面下75公分以內者，壓實度依AASHTO T99所得最大乾密度，非黏性土壤為100%以上，黏性者為95%以上；大於75公分者，一律為95%以上。

     (5)交通部公路總局2005年版施工說明書

        路基頂面下75公分以內者，須達CNS 11777-1求得最大乾密度之95%以上。

     (6)高雄市政府工務局2008年版施工規範

        路基頂面下75公分以內者，車道處須達CNS 11777-1求得最大乾密度之95%以上；人行道處則為90%以上。

  (二)因土壤性質而規定之壓實度

    1.交通部公路總局1997年版施工說明書

      距路基頂面下75公分以內者，壓實度依AASHTO T99所得最大乾密度，非黏性土壤為100%以上，黏性者為95%以上；大於75公分者，一律為95%以上。

    2.AI MS-1 1984年版

     (1)非黏性土壤

        路基頂面以下30公分以內者，壓實度為依AASHTO T180所得最大乾密度的100%以上，大於30公分者為95%以上。

     (2)黏性土壤

        路基頂面以下30公分以內者，壓實度為依AASHTO T180所得最大乾密度的95%以上，大於30公分者為90%以上。

  (三)因設計用途而規定之壓實度

    1.美國FAA施工規範

      以飛機設計總重27,200kg為基準，大於27,200kg時採用AASHTO T180規定，小於27,200kg時採用AASHTO T99規定。詳細數據列於表2。

    2.民航局機場工程施工技術規範

      以美國FAA施工規範為藍本。唯表2中挖方路塹15~46公分之範圍值則更改為15~60公分。

表2  FAA施工規範有關壓實度之規定表

(*)：台灣地區民航局規定為15~60cm之範圍。

 六、其他相關規定

  (一)FAA 1989年版設計手冊

    1.不論新建或加鋪工程，路基設計K值均不得超過500pci(psi/in)；試驗統計平均值超過500pci時，應採用500pci為設計值。

    2.加鋪設計時，破壞性K值試驗最少要作3組。

  (二)AI MS-1 1991年版設計手冊

    1.每一種土壤型態取樣6~8組。

    2.允許R值及CBR值轉換為Mr設計值，並提供統計研究之轉換回歸公式，俾利實務作業。

  (三)日本空港鋪裝構造設計要領

    1.未改良土壤之CBR統計平均值若大於12%以上時，須加作試驗以資印證。

    2.設計CBR值不得小於2%，否則必須進行改良或置換之作業。

七、結論與建議

(一)台灣地區之土壤，CBR強度值小於3%者頗多，若採用AASHTO T99進行設計及品管，仍嫌不夠安全。建議宜先行運用水泥處理土壤之方式以提昇強度，並以AASHTO T180改良式壓實度95%以上作基準，較為妥當。

(二)身為鋪面或材料專業工程師，應特別針對路塹、路堤、路基及路床之定義做清楚、明確之瞭解，以免誤用施工規範各項不同之規定，亦可避免失敗案例。

(三)相同工項之不同機構與不同國家之施工規範，其條款南轅北轍之情形甚為常見，從業人員務必通盤瞭解，其理甚明，當不言可喻。

(四)台灣地區自行政院公共工程委員會於2000年首度頒佈施工綱要規範以來，各機構均依其模式配合改以獨立專章之方式修訂施工規範或施工說明書，使得從業人員在選用規範之作業中，較易整合及併列參用。同時，若擬進一步再做修訂時，亦可分章辦理、加快速度。據知目前行政院公共工程委員會施工綱要規範網路版每1~2年(甚或更短時間)即可完成獨立章節之改版與發行，足資趕上AASHTO與ASTM之腳步，最具口碑暨業界肯定。值得大家效法及推展。