北宜高速公路规划设计与施工专辑.doc

V-93-04-18北宜高速公路規劃設計與施工專輯中興工程科技研究發展基金會 編印中華民國九十三年十月二十九日初版中華民國九十四年四月二十五日再版北宜高速公路規劃設計與施工目 錄頁碼一、前言1二、北宜高速公路興建後之效益2三、規劃設計經過2四、路線設計標準5五、工程內容6六、工程特色10七、橋梁工程11八、雪山隧道14九、隧道交通安全設施18十、施工概況23十一、結論29北宜高速公路規劃設計與施工中興工程顧問有限公司北宜工程處顧問 林振基一、前言過去四十年來，在政府卓越的領導及全體國民辛勤的努力下，經濟發展迅速蓬勃。蘭陽地區由於受中央山脈及雪山山脈阻隔，雖然劃入北部區域，惟實際上與區域內各縣市之互動關係並不密切，且經濟發展居北部區域各縣市之末；北部區域之民眾以蘭陽地區之觀光據點為假日旅遊活動，或視之為前往東部區域所必經之門戶。受此天然地形及交通狀況之影響，台灣工商業之發展均集中於台北、高雄兩市及西部平原地區；東部地區仍停留在以農業、林業、漁業及礦產為主之經濟型態。雖然近年來政府已致力於對東部鐵路及一般公路系統之改善，與蘇澳港之興建等，並且引進若干新興工業至宜蘭地區，但由於缺乏一條能與西部連接之現代化快速公路，以致蘭陽地區之經濟發展仍遭受極大之限制。政府有鑑於此，遂興起新建一條快速公路連接台北宜蘭之構想，以縮短台北和蘭陽平原間之距離，加速蘭陽地區發展，紓解台北都會區之人口壓力，使沿線及山區的農業和遊憩資源得以充分利用，並帶動東部開發。於71年開始研擬在台北宜蘭間闢建一條快速公路之可行性；自77年4月完成北宜快速公路之可行性研究報告後，即積極進行後續之工作，先後完成路線評選、基本設計、環境影響評估及細部設計等工作。自80年7月開工以來，全體工程人員無不以不屈不撓之精神，克服一切困難，以期早日完工通車，提供國人一條既平穩又舒適、高品質的高速公路。二、北宜高速公路興建後之效益北宜高速公路西銜北二高，東連頭城蘇澳段，南續未來國道東部公路。本路將成為環島高速公路網之一環，除可改善宜蘭地區之聯外運輸，滿足地區均衡發展之需求外，尚具有如下之效益:1.北宜高速公路為台灣東西向第一條高速公路，將台灣東西部連成一體，可促進東部地區經濟發展，充份利用國土資源。為日後環島高速公路網不可缺少的一環。2.延伸至蘇澳港，發揮港埠功能，提昇蘇澳港內陸轉運功能，使其發揮基隆港輔助港之機能。3.催化產業東移政策之推動績效，加速東部區域之健全發展。4.促進北部區域之均衡發展，將蘭陽平原納入台北都會區之共同生活圈、擴展生活空間。5.開發蘭陽平原產業及觀光資源，促進蘭陽平原與台北都會區同步發展。6.提供北部地區與蘭陽平原地區民眾高水準、迅速且方便的運輸服務。三、規劃設計經過北宜高速公路路線分由各不同單位及顧問公司規劃，長達十年，過程嚴謹。每一階段規劃成果均報請政府核定有案，以作為次一階段推動的依據。茲將各階段規劃設計經過說明如下:1.南港頭城隧道公路地質評估71年間，台灣省公路局委託中華顧問辦理南港頭城隧道公路可行性研究。本階段按一般公路標準規劃，終點與當地鄉道相接，當時研究結論認為投資過於龐大、工程技術困難、益本比及本身報酬率甚低，建議不應輕率投資興建。公路局於73年復委託中興顧問對該路線辦理地質評估，經區域地質調查認為本計畫技術上可行，直接效益及投資報酬率雖低，但具總體效益。2.南港宜蘭隧道公路可行性研究交通部運研所於76年間，委託美國帝力凱撒顧問(主導)、奧地利吉奧顧問及中華顧問共同規劃。本階段共研擬三條路線，以一般快速道路規劃，終點銜接台2線公路。三條路線已大幅移向南側。其最北邊之路線3即位於台9號公路九彎十八拐北端之大崩坍區內，距地質評估時之路線約1公里。本階段雪山隧道規劃以鑽炸法施工，經報請行政院核定，獲得裁示:於辦理進一步地質評估及環境影響後，自路線2及3中評選一條，見圖1。3.南港宜蘭快速公路路線評選隨後交通部國道新建工程局(簡稱國工局)成立，於78年間委託帝力凱撒顧問 及吉奧顧問辦理路線評選，由中興顧問協助。帝力凱撒顧問根據上階段研究及行政院裁示，針對路線2及3作詳細比較後，評選路線3，但為了延伸至蘇澳而將雪山隧道東口局部轉向九彎十八拐南側，命名為3A線，亦即目前之洞口位置。評定路線及工程預算601億元，隨即報請行政院核可，奉指示儘速辦理後續工作早日動工。4.台北宜蘭高速公路基本設計國工局於79年委託由美國Parsons Brinckerhoff International Inc.、瑞士Electrowatt Engineering Services Ltd.及中興顧問組成之Asian Expressway Consultants 聯合顧問進行基本設計，依據核定之路線(3A)設計各主要工程之區位、型式、尺寸及功能。此段期間，雪山隧道東口以南路線，因考慮蘇澳延伸線尚未定案以及頭城收費站區位對行車安全的影響，而將路線延長至大竹圍附近設交流道，見圖2。5.台北宜蘭高速公路細部設計國工局於80年委託中興顧問辦理細部設計。細部設計係根據基本設計之構架，完成各標發包文件。路線業經行政院核定，各項功能亦已規範定型，並且導坑也已施工。四、路線設計標準公路等級: 一級路服務水準: D級設計時速: 主線80公里、匝道40公里、環道40公里車道: 雙向四車道基本容量(PCPHPL): 2,220主線平曲線最小半徑: 230公尺隧道平曲線最小半徑: 600公尺主線最大縱坡度: 5%斷面最大超高度: 8%標準路拱: 2%隧道最小縱坡度: 0.5%車道寬度: 3.5公尺外側路肩寬度: 2.5公尺中央分隔帶寬度: 2.8公尺(含兩側各1.0公尺內側路肩)隧道維修步道寬: 兩側各1.0公尺橋梁跨鐵路淨高: 6.5公尺橋梁穿過公路淨高: 4.6公尺隧道淨高: 4.6公尺門架式標誌淨高: 5.35公尺五、工程內容北宜高速公路路線全長約31公里，路線沿山區及溪谷行走，為減少土方開挖及避免施工污染水源，維持天然景觀，故大部分均採隧道或高架橋梁工程克服，其中隧道工程佔65%，橋梁工程佔20%，公路工程佔15%。工程主要內容如下(見圖3):圖、北宜高速公路路線示意圖1.隧道總長約20.1公里，包括南港一號隧道、南港二號隧道、烏塗隧道、彭山隧道及雪山隧道共5座，詳見表一。其中最長之雪山隧道長12.9公里，為世界第五長，且為東南亞第一長之公路隧道。2.橋梁:包括景美溪橋、石碇高架橋、北勢溪橋等大小橋梁共二十七座，詳見表二。3.交流道:全線計設置南港系統交流道、石碇交流道及頭城交流道共三處及坪林行控中心專用道一處。4.收費站於頭城設主線柵欄式收費站，並再增設匝道計程收費站。5.路工:包括道路、涵洞、土木管道、邊坡、擋土設施及交通工程設施等。6.服務區於石碇設置服務區。7.附屬設施:包括工務段、公路警察分隊廳舍、行控中心、機房及衛戌崗哨等。表一、 隧道資料統計表隧道名稱長度斷面尺寸形狀施工法南港一號隧道東行線456.0010.80x8.75馬蹄形鑽炸法棚架式明挖隧道89.40南港一號隧道西行線331.0010.80x8.75馬蹄形鑽炸法平均長438.20南港二號隧道東行線2697.6010.80x8.75馬蹄形鑽炸法南港二號隧道西行線272010.80x8.75馬蹄形鑽炸法平均長2708.8烏塗隧道 東行線215.6314.40x9.63馬蹄形鑽炸法 西行線247.2910.80x8.75馬蹄形鑽炸法平均長231.46彭山隧道 東行線3861.210.80x8.75馬蹄形鑽炸法 西行線3806.410.80x8.75馬蹄形鑽炸法平均長3833.8雪山隧道 東行線12924.6D&B:12.50x12.64馬蹄形鑽炸法 西行線12954.46TBM:11.80圓形全斷面平均長12939.53鑽掘機附註: 1.長度、斷面尺寸，單位均為公尺。 2.隧道斷面尺寸係指隧道之寬度x隧道之高度，均含襯砌厚度在內。表二、 橋梁資料統計表橋名橋長橋寬橋面積橋墩高最高，平均上構型式及施工法基礎型式景美溪橋東行22510.513.485476.7529.69，21.69預力箱型梁B.C.擴展基礎樁基礎景美溪橋西行265石碇交流道穿越橋東行74.410.51562.413.9，13.8剛構架預力版橋C.I.樁基礎石碇交流道穿越橋西行74.412.4，12.3石碇交流道聯絡道橋65.622029.31363.212.5，7.4斜吊式拱橋C.I.擴展基礎石碇高架橋809.424.61993830，22雙向共構箱型梁(加斜撐版)F.T.擴展基礎，井式深基礎潭邊橋441.8524.610869.555.7，40.3雙向共構箱型梁(加斜撐版)F.T.擴展基礎，井式深基礎烏塗溪橋564.424.61388565.5，25.4雙向共構箱型梁(加斜撐版)F.T.井式深基礎烏塗高架橋東行278.313.33733.641.6，29.2預力箱型梁F.T.擴展基礎，井式深基礎烏塗高架橋西行197.310.52031.732.6，30.8彭山一號高架橋東行394.713.3521941，18預力箱型梁F.T.擴展基礎，井式深基礎彭山一號高架橋西行617.110.5650749，26彭山溪橋東行192.613.32560.2539.5，26.3預力箱型梁B.C.擴展基礎，井式深基礎彭山溪橋西行285.010.52992.550.3，31.3彭山二號高架橋東行231.213.311.12934.534，25.3預力箱型梁F.T.擴展基礎，井式深基礎表二、 橋梁資料統計表(續)橋名橋長橋寬橋面積橋墩高最高，平均上構型式及施工法基礎型式STA.21+420箱涵90.089.6864.775.1C.I.STA.21+500箱涵399.5522.857758.72-C.I.坑子口溪橋26.4213.7361.93-PCI吊裝工法擴展基礎坪林一號高架橋東行542.310.55694.1510.4，7.5預力箱型梁C.I.擴展基礎，井式深基礎坪林一號高架橋西行294.310.53090.15坪林二號高架橋東行650.9710.523.0817516.8，13預力箱型梁F.T.+C.I.擴展基礎，井式深基礎坪林二號高架橋西行628.2010.515.0714322.317坪林行控中心 東行專用道穿越橋 西行31413.7863026.5，21.75預力箱型梁F.T.+C.I.擴展基礎315.5坪林行控中心專用道聯絡道橋61.412.0736.813.09，13.09預力箱型梁C.I.擴展基礎坪林行控中心專用道匝道1高架橋756.851021.87，21.87預力箱型梁C.I.擴展基礎坪林行控中心專用道匝道2高架橋1456.898629.29，21.69預力箱型梁C.I.擴展基礎坪林行控中心專用道匝道3高架橋110.57.8861.920.73，18.79預力箱型梁C.I.擴展基礎坪林行控中心專用道匝道4高架橋122.156.8830.6223.63，21.19預力箱型梁C.I.擴展基礎北勢溪橋東行317.210.513.447021.9325.56，21.65預力箱涵梁B.C.擴展基礎，沉箱基礎北勢溪橋西行333.2金盈路箱涵62.19.0627.2-C.I.頭城高架橋東行72110.513.576039.6，8.9預力箱型梁ILM150cm全套管基樁頭城高架橋西行71610.513.57550下浦排水橋43.227.61192.3-PCI吊裝工法擴展基礎頭城收費區聯絡道排水橋(一)43.29.4406.1-PCI吊裝工法擴展基礎頭城收費區聯絡道排水橋(二)43.26.5280.8-PCI吊裝工法擴展基礎頭城交流道穿越橋39.225.126.21005.5-PCI吊裝工法150cm全套管基樁下浦聯絡道排水橋43.220.0864-PCI吊裝工法150cm全套管基樁鐵路穿越橋34.220.0684-PCI吊裝工法附註:1.橋寬係指欄杆內側間之淨寬，橋長係指橋台背牆前緣間之淨距，橋墩高係指基礎頂至大梁底淨高。2.B.C.: 懸臂施工法，F.T.:支撐先進工法，ILM:節塊推進工法，C.I.:就地澆注工法，PCI: 預鑄預力工型梁。3.單位: 公尺。六、工程特色1.提昇國內施工技術本高速公路行經台灣北部雪山山脈之高山峻嶺，地形險惡，隧道及橋梁工程佔較大部分，工程極為艱鉅。雪山隧道長12.9公里，經過各種不同地層與弱帶，並約有10公里長位於台北水源保護區，是台灣隧道工程史上之一大挑戰。如採用傳統鑽炸法施工，將面臨工期太長、工作面太多、技術工人短缺、污染水源、影響交通等種種問題，因而首度引進施工快速之全斷面隧道鑽掘機(TBM)開挖隧道，期能提昇國內隧道工程之技術，以因應將來更艱鉅之工程。本高速公路橋梁工程大部分位於水源保護區，橋墩高聳，如採用傳統工法施工，則施工困難並有污染水源、破壞景觀、施工進度緩慢等缺點，因而設計採用較新之懸臂工法、節塊推進工法及支撐先進工法等施工，以提昇國內橋梁工程之施工技術。2.重視環保景觀(1)設計上之考量為維持天然景觀及減少土方工程，避免污染水源，採用隧道及高架橋之長跨徑設計與高空施工方式。結構造型配合天然景觀融合成一體。隧道排水流向水源區外，水源區內橋梁、路工段路面污水均集中於污水處理系統處理，合乎標準後排放。服務區、工務段均有廢(污)水及固體廢棄物處理設施，且有減少噪音考量之噪音防制設施。(2)施工上之考量施工由水源區外開始，各工區排水系統下游設沉砂池(沉澱池)，並處理污水後才排放，以防止污染水源。水源區內不得棄土，車輛進出須有防護措施，在水中橋墩以沉箱圍水方式施工，以為因應。因此除完成水源保護區水土保持計畫、環境影響評估外，更嚴格要求施工計畫之訂定，以期降低對環境之負面影響。3.專業營建管理制度本高速公路工程艱鉅且複雜，包含各項專業工程，採用大標制發包施工。本計畫從規劃設計開始即採用專業營建管理制度，以增進各項功能之運作、控制進度、節省人力並提高工程品質。七、橋梁工程1.橋梁特色北宜高速公路自南港經石碇、坪林至宜蘭，全線行經深山、溪谷，大多地形陡峭，風景優美。為減少開挖避免破壞自然景觀，全線除設置南港一、二號隧道、烏塗隧道、彭山隧道及雪山隧道外；高架橋、河川橋等橋梁長度亦達6公里，總計大小橋梁27座，其中橋長超過500公尺者有6座。北宜高速公路橋梁特色可分下列各點:(1)因地制宜，配合景觀設計北宜高速公路橋梁設計配合地形地貌，以儘量減少對自然環境之干擾為原則，如石碇高架橋、潭邊橋、烏塗溪橋等橋梁穿越原始林區，為減少基礎施工對其破壞，均採雙向共構設計，以減少開挖。又如坪林一、二號高架橋沿坑子口溪溪谷施築，為減少開挖及影響水流，橋面採分離式設計，東、西行線橋梁之距離配合山谷變化，且兩向橋面高程亦不相同，除於兩頭隧道進出口等高外，中間高架橋段兩向高低亦不等，最大高差有達公尺者。(2)跨越山谷、橋墩高聳為減少開挖，北宜高速公路於石碇段多採山頭至山頭間直接跨越溪谷方式進行，如烏塗溪橋跨越烏塗溪谷處橋墩最高達65公尺，潭邊橋跨越石碇溪谷處橋墩高度55公尺，彭山溪橋跨越崩山溪谷處橋墩高度50公尺，其它高度超過40公尺之橋墩亦多達11處。(3)施工標準化，降低工程成本為節省工程成本，北宜高速公路橋梁儘量採取標準化設計。如橋墩外型，除頭城高架橋因位於市區，其外型予以特別考慮外，其餘橋墩外型均予標準化，以減少模板之施工成本。此外，對位於同一標工程內之橋梁，其施工方法儘量予以統一，以避免設備之重複投資。(4)採連續梁設計，提高行車舒適性北宜高速公路之橋梁，儘量採連續梁結構設計，以減少伸縮縫設置，除增加結構穩定性減少伸縮縫維修外，並提高行車舒適性。全線橋梁其連續長度超過250公尺者有12座。其中彭山一號高架橋連續長度達617公尺。2.主要橋梁概述(1)石碇高架橋、潭邊橋及烏塗溪橋石碇高架橋位於景美溪上游石碇溪外按段附近，全長809公尺，計分20跨。潭邊橋位於石碇溪彎潭段，總長442公尺，為一11跨連續梁。烏塗溪橋於石碇鄉摸乳巷附近跨越烏塗溪，全長564公尺，計分13跨，見圖4。圖4、石碇高架橋本路段三座橋均採雙向共構設計；由於橋面淨寬達24.6公尺，故分兩次施工。第一次以支撐先進工法完成中央主箱型梁，俟施完預力後，再於兩側架設預鑄斜撐版並澆注兩外側橋面版。由於基礎均位於陡坡上，為減少開挖對環境的影響，大部分基礎採用井式深基礎。(2)烏塗高架橋及彭山一號高架橋烏塗高架橋位於石碇與小格頭間之烏塗溪右岸山麓，採分離式橋面設計。東行線橋面淨寬13.3公尺，長278公尺，為7孔連續剛構架；西行線橋面淨寬10.5公尺，長197公尺，為5孔連續剛構架。彭山一號高架橋位於崩山溪下游左岸，亦採分離式橋面設計。東行線橋面淨寬13.3公尺，長394公尺，為10孔連續剛構架；西行線橋面淨寬10.5公尺，長617公尺，為16孔連續剛構架。本段高架橋因採分離式設計，故上下部結構均顯得極為輕巧。橋墩配合箱型梁外形，採菱型空心柱，橋墩高度達49公尺，外形極為細長。施工方法均採支撐先進工法。(3)坪林一、二號高架橋坪林一號高架橋採分離式橋面設計，橋面淨寬均為10.5公尺，西行線長290公尺，採8孔配置；東行線長542公尺，採14孔配置。坪林二號高架橋亦採分離式設計，西行線橋寬10.5至15公尺，長628公尺，採16孔配置；東行線橋寬10.5至23公尺，長651公尺，亦採16孔配置。本段高架橋沿坑子口溪谷架設，為減少開挖及回填等土方作業，其東、西行線分離式橋面高差達5公尺。用路人除可欣賞溪谷自然景觀外，對沿線橋梁結構亦可一覽無遺。(4)北勢溪橋、景美溪橋及彭山溪橋北勢溪橋位於坑子口溪與北勢溪匯流口即坪林國中上游，跨越北勢溪接雪山隧道西口，採分離式橋面設計，西行線橋寬10.5公尺，長333公尺，為4孔預力混凝土剛構架；東行線橋寬10.5公尺，長317公尺，亦為4孔預力混凝土剛構架，主跨度均為100公尺。景美溪橋位於石碇國中下方南港二號隧道東口，跨越106縣道及景美溪進入楓子林台地。採分離式橋面設計，橋寬10.5至13.5公尺，西行線長265公尺，為4孔預力混凝土剛構架；東行線長225公尺，為3孔預力混凝土剛構架，主跨度均為100公尺。彭山溪橋位於彭山一、二號高架橋間，跨越106乙縣道及崩山溪。採分離式橋面設計，西行線橋面淨寬10.5公尺，長285公尺，採4孔預力混凝土剛構架設計；東行線橋面淨寬13.3公尺，長192.6公尺，採3孔預力混凝土剛構架設計，主跨度均為80公尺。北勢溪橋、景美溪橋及彭山溪橋均採懸臂工法施工。預力梁跨深比為1/20；箱型梁懸臂版達3公尺，外型靈巧、橋墩修長為其特色。(5)頭城高架橋頭城高架橋位於頭城二城里，採分離式橋面設計，橋面淨寬10.5公尺，西行線長716公尺，東行線長721公尺，均為19孔配置，標準跨距38公尺。本高架橋係北宜高速公路惟一採推進工法施工者。八、雪山隧道雪山隧道為完成北宜高速公路建設計畫之關鍵工程，隧道開挖斷面依施工方法不同而異：以鑽炸法施工時，開挖斷面為馬蹄形，外支撐依岩盤性質而選用不同型式之支撐(如岩釘、噴凝土、鋼支保等)；以全斷面鑽掘機(TBM)開挖時，採用外徑約11.8公尺之圖形斷面，外支撐使用預鑄環片。兩種施工法均以混凝土或鋼筋混凝土為內襯砌。工程概要(見圖5至圖7 ):圖5、雪山隧道剖視圖圖6、雪山隧道及導坑關係位置圖 圖7、雪山隧道與導坑TBM1. 隧道長度: 約12.9公里。2. 車道: 分離之雙孔隧道，每孔隧道為單向之雙車道。3. 坡度: 由東(頭城)向西(坪林)爬坡，坡度為1.255%。4. 路面: 採用瀝青混凝土柔性路面。5. 通風豎井: 共三處，每處設新鮮空氣豎井及廢氣排出豎井各一座，兩豎井前後相距為50公尺。豎井資料詳見表三。表三 雪山隧道通風豎井資料通風豎井1號通風豎井2號通風豎井3號通風豎井進氣井排氣井進氣井排氣井進氣井排氣井內徑(m)6.006.006.506.506.006.00深度(m)4805012402524384596. 通風機房: 配合三處豎井之位置，設置三處地下通風機房。7. 通風中繼站: 設三處通風中繼站，使兩隧道分區形成通風循環網路，提高通風效果。8. 聯絡隧道:l 人行聯絡隧道每隔350公尺設一人行聯絡隧道，共二十八座，以連接東、西行隧道，提供人員緊急逃生之用，並可通達導坑。l 車行聯絡隧道每隔1400公尺設一車行聯絡隧道，共八座，以連接東、西行隧道，提供緊急時車流疏散及維修救助之用，並可供人員通達導坑。9. 安全設施: 每隔50公尺設消防栓一處；每隔175公尺設緊急聯絡電話一處；每隔1400公尺於車行聯絡隧道之對面主隧道之外側設置緊急停車彎一處。10.導坑: 雪山隧道工程規模龐大，且地質複雜，為充分瞭解沿線地質構造特性，提供主隧道設計及施工參考，並先期排除地下水及處理地質弱帶，以降低主隧道施工困難度及風險，乃於兩條主隧道間先施築一直徑4.8公尺之探查導坑，該導坑除可做為主隧道施工之輔助通道外，完工後尚可供做營運維修，急難救助之用。導坑之施工，規劃僅於洞口段採用鑽炸法施工，餘均採用TBM施工。11.隧道開挖: 除隧道兩端洞口部分路段採用傳統鑽炸法開挖外，餘均規劃採用TBM開挖。12.工期: 原預定工期約七至八年。九、隧道交通安全設施1.緊急逃生隧道北宜高速公路之隧道，於南港二號隧道、彭山隧道及雪山隧道在東、西行隧道之間設橫向聯絡隧道，沿隧道每間隔350公尺設人行聯絡隧道一條，每間隔1400公尺設車行聯絡隧道一條，另緊急停車彎設於車行聯絡隧道兩端對面之主隧道外側。人行聯絡隧道作為隧道內發生火警、濃煙或車禍緊急事故時，人員可緊急避難或逃離之用；車行聯絡隧道作為車輛於緊急狀況時，可由原行進隧道轉換至另一條隧道之用，緊急停車彎道除供用路人於隧道內緊急停車外，並提供足夠迴轉空間，以供大型車輛由主隧道轉入聯絡隧道，或由聯絡隧道駛入主隧道之用。2.照明系統(1)隧道照明北宜高速公路全線隧道照明採用40Wx2日光燈具作為基本照明，另於入口區以400W及150W逆照式(COUNTER BEAM)高壓鈉氣燈作為加強照明，使駕駛人能順利適應隧道內部之基本照明。而在出口時，為避免小車被大車遮蔽光線及考慮日後須雙向通車時，並在出口區採用150W對稱式高壓鈉氣燈作為加強照明。緊急照明設計為基本照明之十分之一輝度值，以作為停電之緊急照明使用，其電源取自不斷電供電系統。(2)導坑照明導坑提供一緊急維修之通道，採用防濕型40Wx2日光燈。此外，另設220V插座，提供維修用電之需。(3)管線廊道照明管線廊道提供隧道內水電、空調管線佈設空間，採用防濕型40Wx2日光燈。此外，另設220V插座，提供維修用電之需。(4)聯絡隧道(橫坑)照明聯絡隧道(橫坑)照明採用40Wx2日光燈，當有人員、車輛進出時，燈具自動點滅控制。(5)主隧道火警緊急照明火警緊急照明為60W白熾燈具，置於隧道左側壁，平時不亮，待火災發生時，由監控站接受火警信號自動點亮。(6)主隧道內標誌照明及標示燈a.出口方向指示燈: 內含20Wx4日光燈管，平時永遠點亮。b.出口指示燈: 內含20Wx3日光燈管，指示聯絡橫坑出口用，平時永遠點亮。c.電話標誌燈: 內含20Wx2日光燈管，平時永遠點亮。d.洞口整數公里牌: 內含20Wx4日光燈管，距離隧道洞口6公里區段內，每2公里設置一具，平時永遠點亮。e.出口整數公里牌: 內含40Wx4日光燈管，裝置於接近隧道出口之2個停車彎處，平時永遠點亮。以上各項照明均由不斷電電源(UPS)供應。(7)公路照明全線路段採用400W及250W之高壓鈉氣燈。南港系統交流道至雪山隧道西洞口，採用鍍鋅鋼製路燈桿；雪山隧道東洞口以東，則採用鋁合金燈桿。另於濃霧區段，每隔50公尺裝設40W之黃色濃霧閃光燈乙套，其與路燈交叉排列，遇濃霧則由交控信號起動閃爍，作為警示之用。3.隧道通風系統隧道之通風極為重要，其主要功能為:(1)稀釋汽車排放廢氣中一氧化碳及一氧化氮之濃度，以符合人體生理需求，避免對用路人造成傷害。(2)稀釋煙塵濃度，以維持行車良好之能見度，維護行車安全。(3)當隧道內若發生火災時，能有效控制濃煙及熱氣之擴散方向及速度，以利逃生及救災。隧道內空氣品質:一氧化碳(CO)75ppm能見度(K)0.0075m-1一氧化氮(NO)25ppm北宜高速公路包含了五座隧道，其中除南港一號隧道與烏塗隧道採自然通風外，其餘三座隧道均採機械通風。雪山隧道長12.9公里，採加強縱流式通風系統，設置三組通風站及三組通風中繼站，每組通風站設置進氣豎井與排氣豎井各一座，通風站之目的為將隧道內之污濁空氣經由排氣豎井排出，新鮮空氣則由進氣豎井引入隧道；通風中繼站之目的為將其中一孔隧道內之空氣引入另一孔隧道內，反之亦然。由於下坡隧道車輛所排放之廢氣量較少，如此便可將下坡隧道污染度較輕之空氣與上坡隧道污染度較高之空氣互相交換(見圖8)，此種通風方式可減少豎井之設置。圖8、雪山隧道通風系統示意圖彭山隧道長約3.8公里，採縱流式通風系統，在隧道上方設置噴流式風機，將新鮮空氣由隧道一端洞口引入，而由另一端洞口排出。南港二號隧道長約2.7公里，通風方式與彭山隧道相同。洞口機房及隧道內機房之空調系統採用氣冷式中央冰水系統，由氣冷式冰水機製造冰水送至各機房之空調箱，以供應各機房所需之冷氣。4.火警消防系統北宜高速公路隧道路段之自動火災警報系統設置於下列場所:-南港1號隧道東行線孔道；-南港2號隧道，東行及西行線孔道；-彭山隧道，東行及西行線孔道；-雪山隧道，東行及西行線孔道；-上述各隧道之洞口機房、隧道內機房、人行/車行聯絡隧道及雪山隧道1號、2號及3號通風站進氣豎井頂部建築物等。各場所火災偵測器之設置摘要如下表所示:設置場所偵測器類別1.隧道內機房採用光電式偵煙火警偵測器2.洞口機房3.人行及車行聯絡隧道通風進氣豎井頂部建築物於豎井頂部設置光電式風道偵煙火警探測器管線廊道採用偵熱式線型火警偵測系統主隧道差動式銅管型火警系統或偵溫式電纜型火警系統火警信號之傳輸，將藉由裝設於各變電站電子設備室或C&C室內之通風/空調現場控制器，將火警受信總機所得之火警訊息送至機電監控系統網路，再經由機電監控系統傳輸主網路(FDDI)傳送至區段控制中心及坪林行控中心。消防系統包含消防栓(箱)、手提式ABC乾粉滅火器及二氧化碳自動滅火系統等三大部分，詳如下表:設備消防栓消防栓箱手提式ABC乾粉滅火器二氧化碳自動滅火系統場所一般建築:室內-VVV 室外V-隧道部分:隧道-VV- 機房-VVV-隧道消防栓（箱），分別以約50公尺之間距，設置於各行車方向右側之隧道壁凹槽，作為火災發生時迅速滅火之用。本系統能將消防栓（箱）門之監視訊號自動傳送至行控中心之監視電腦，使值班人員充分瞭解消防栓之使用狀況。-全線重要之機房或控制室，設置採用雙重偵測火警之全自動二氧化碳滅火系統，於滅火時，對貴重之器材設備不產生損傷，亦不會造成第二次公害。十、施工概況北宜高速公路工程包括土木、建築、景觀、機電及交控共分成十八標，已經發包施工者共有十六標。茲將各土木標之施工概況說明如下:1.第一標: 南港石碇段本標工程由南港系統交流道至石碇交流全長4.5公里，主要工程包括南港一、二號隧道、景美溪橋及石碇交流道，於83年9月16日開工，其中南港一、二號隧道為本標之主體工程，以鑽炸法由一號隧道西口施工。南港一、二號間約200公尺之覆土甚淺，東行線以棚架式明挖回填隧道通過，西行線則為路工段，該區段因屬木山層含煤之砂頁岩互層廢礦坑，於路基開挖時又逢豪雨曾經造成坡面坍滑。二號隧道西洞口護坡亦然，後經加固處理才獲穩定。規劃設計時，國外顧問非常擔心二號隧道西口開炸時，如不小心可能會引爆廢礦坑沼氣或瓦斯，造成災害，因國外經常有此類災變發生。施工時，確實挖到數條廢礦坑，除了坑內積水湧出之外，經處理後並未造成多大困難。此外，施工期間因須挖斷下游居民接引洞口頂部山澗水之水管，乃事先以簡易自來水處理，並未造成糾紛。施工棄土一直是台灣營造工程的頭痛問題，本隧道開挖時台北附近僅有新興坑一處民間棄土場，該棄土場容量不大，後來又因其他原因停止營業，致使本標將南港二號隧道西行線東口以假洞口方式向外延長124公尺，將假隧道頂部作為開挖碴料之棄碴場，共棄置230,000立方公尺碴料，總算暫時解決了棄碴的問題。南港隧道提前三個月貫通，於89年元月先行通車由北二高南港系統交流道至石碇交流道。由於以往集中全力趕工南港隧道先行通車，致交流道大量之土方及加勁擋土牆進度嚴重落後，合約工期應於89年9月6日完工，實際完工時間為92年1月26日。2.第二標: 石碇彭山段本標工程接自第一標石碇交流道至三標彭山隧道西口前，全長4.6公里，主要為橋梁工程，包括石碇高架橋、潭邊橋、烏塗溪橋、烏塗高架橋、彭山一號高架橋、彭山溪橋及彭山二號高架橋，此外尚包括長度231公尺之烏塗隧道及局部路工段。橋梁工程除了彭山溪橋跨越彭山溪及106乙縣道採用懸臂工法之外，其餘為了配合景觀、模具的流通性、經濟性及避免破壞環境，一律採用高空作業之支撐先進工法。本標橋梁行經山嶺區，地形惡劣，施工道路到達不易，必須與施工棧橋併用，施工難度相當高，非有相當經驗之承包商不敢貿然投標，所以本標工程曾經七次發包才以超底價決標，最後由泉安與興松兩家承包商短期結合承攬，泉安為代表主辦包商。本標自84年5月15日開工，泉安後來因財務問題，施工進度不佳，並與小包糾紛，無法承建，因而於86年1月改由興松繼續承造，惟仍因財務問題、施工機具設備、人力、技術、管理等因素，施工進度及品質一直無法提昇，如支撐先進工法大部分改為場撐工法，施工便橋改為施工便道，致將沿線環境大量破壞，迭遭環保單位罰鍰。86年至89年間，平均每月實際施工進度僅1.25%，迄止89年9月之施工進度僅61%，落後預定進度達38%。經評估承商能力確實無法在89年10月4日如期完工，遂於89年9月22日將包商驅離工地，並重新辦理發包，由華升與上大兩家承包商得標，於90年2月1日接續施工，目前施工進度已達99%，預定於93年9月21日完工。本標接續之承包商施工進度及工程品質控制良好，曾獲交通部施工品質查核優等獎及工程會第四屆公共工程金質獎。本標工程之橋墩高65公尺，墩基深35公尺及加勁擋土牆高48.5公尺，均為目前國內最高紀錄，工程可謂非常艱鉅，此外並有多項創新的施工方法，殊為難能可貴。有此寶貴的施工經驗，對以後山區高速公路橋梁工程幫助甚大。3.第三標: 彭山坪林段本標工程由彭山隧道西口至坪林北勢溪橋台，全長6.1公里。主要工程包括彭山隧道西口之路工段、3.8公里之彭山隧道、坪林一、二號高架橋、北勢溪及坪林行控中心專用道等等。本標工程雖然是由義大利與國內包商短期結合承攬，而實際上係由義大利包商負責全部施工。彭山隧道為本標主體工程，由義大利工班及哥倫比亞工班再搭配外勞而組成施工團隊，沒有採用任何一名本地工人，所有施工機具都是由國外進口，連廚具、廚師亦然。本標每週工作六天，週日全力進行施工機具維修工作。由於本標施工管理良好，施工品質及進度均能符合合約要求，隧道開挖平均進度達每月八十公尺，為國內以往最佳紀錄，曾經獲得行政院公共工程會評鑑為優等承包商，亦為北宜高實績最佳之包商。本標部分橋梁及雜項工程係委由本地包商施工，在施工品質及進度上較難掌控。特別是位於坪林工區係屬水源特定區，區位較敏感，如施工水土保持稍有不慎，即遭環保單位及主管機關之處分，並經常與當地居民發生糾紛，尤其是在交流道內請求不遷移之居民，最容易引起抗爭。本標工程於82年8月14日開工，初期主體進度均超前，而後期因小包之施工管理及其他標進場施工之干擾，致施工進度稍有落後，惟仍於90年8月8日如期全部完工。本標之坪林行控中心專用道(交流道)，當地居民要求開放為一般型交流道，但因事涉台北水源保護區之環保問題，目前尚未決定是否開放。4.第五標: 雪山隧道導坑工程本標工程為雪山隧道導坑，全長12.9公里，主要以TBM開挖，直徑4.8公尺。導坑工程的主要目的為地質探查，並作為主坑TBM施工之重要地質研判資訊，兼可降低地下水位及預行地質改良處理，所以導坑工程先行以基本設計成果與榮工公司議價，並於80年7月15日正式開工。由於預期東段地質不良，在利用TBM製造期間，設定東口公里，以施工可塑性較大之鑽炸法施工，惟經一年半的時間僅完成522公尺，其間共發生13