106年度「以三維透地雷達及表面波建立四維鐵道噴泥資料庫技術研發」

• 委託單位：科技部補助專題研究計畫
• 計畫主持人：郭治平
• 摘要：

      目前全台營運中鐵道約有85%鐵道結構屬於傳統的軌道結構，即原地面上構築路基(又稱路盤、 路床)後，再鋪覆道碴、枕木與軌道。為了能就地取材而將軌道面填築到設計高程，路基材料可能從 黏性至粒狀土壤皆有，非理想之級配。列車通過會造成軌道反覆震動，並透過道碴將反覆力量傳遞 傳遞至下方路基。當路基材料含水飽和時，即可能產生真空吸取現象，稱為唧筒效應；造成噴泥汙 染道碴，並使軌道沉陷、翻轉、偏移，嚴重者恐造成列車脫軌翻覆。根據國外文獻，產生噴泥的土 壤材料以泥(粉土)為主，然而根據研究團隊於內灣支線現場取樣與分析後發現，砂土噴出的案例比粉 土與黏土多，可見在噴泥機制研究上，需導入本土化環境與運行條件；而在防災調查方法上，亦須 一併研發。現行之噴泥檢測方式，為利用夜間非營運段以人力目視巡軌，遇到路碴表面有明顯噴泥 才進行後續處理。此方法可能有遺漏與透視不足之疑慮，且往往在雨季時緩不濟急。國外近年利用 非破壞性檢測技術(透地雷達)進行鐵道路床結構完整行檢測已有初步成效，然而將其應用於噴泥分布 檢測，本研究應屬首例。期可藉此找出以目視無法發現之噴泥分布，而噴泥的成長速度不易掌握， 若能搭配其他地球物理方法(表面波)，於噴泥熱區持續自動監測，將可獲得四維之噴泥歷史資料庫。 此舉將原本消極的事後補救，提升為事前的預防，做到平時防災。 本研究已取得鐵路局同意，已於內灣支線展開利用透地雷達檢測噴泥，再對照目視巡視結果後， 評估路碴汙染程度，並選定一處用表面波法，於汛期於噴泥熱區埋置一個月，觀察噴泥之發展，作 為與透地雷達成果之比對，最後此處將進行斷面開挖驗證。本研究預計發展國內相關技術，節省因 誤判之處理成本與提高行車安全。