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雪山隧道

雪山隧道，原名坪林隧道，亦簡稱雪隧，是台灣最長的公路隧道，位在蔣渭水高速公路（國道五號，又稱北宜高速公路）台北縣坪林至宜蘭縣頭城段之間。由三座獨立的隧道組成：導坑、西行線及東行線，全長共12.9公里，於2006年6月16日全線啟用。

雪山隧道是亞洲第二長的公路隧道，第一則為甫於2007年1月20日通車的秦嶺終南山公路隧道，全長18.02公里。同時，雪山隧道在世界的公路隧道中排行為第5名。另外，由於隧道施工難度高，早在未更名之前，以坪林隧道一名列入大英百科全書中。

雪山隧道不僅只有兩座主隧道，還包括中間的導坑。兩座主隧道中間，有28座橫向的人行聯絡隧道，8座車行聯絡道，加上抽排風系統所挖掘的豎井、通風孔道（包括三處通風站，三座通風中繼站合計12處橫向通風隧道，六座通風豎井，一號豎井頂部排風用橫向排氣隧道）等等，大大小小長長短短共58組隧道，是全世界規模最大雙孔公路隧道群。

  命名

由於雪山隧道有三分之二位於坪林鄉境內，依照國道命名慣例，將其命名為坪林隧道。但由於隧道兩端分別為台北縣坪林鄉、宜蘭縣頭城鎮，使得頭城居民認為並不公平，最後總統陳水扁以當地屬雪山山脈支脈，逕指示改名雪山隧道，相關單位並於一個禮拜後完成更名作業。

雪山隧道為完成蔣渭水高速公路建設的關鍵工程。施工期間遭遇台灣工程史中未曾面對的困難，造成工程嚴重受阻且進度大幅落後，並使得通車時程比預估的1998年足足晚了8年。細數雪山隧道工程艱難之處，主要因素在於行經極度惡劣的地質。其中包括了6處斷層、98處剪裂帶及36處地下湧泉。隧道工程常常因此而受到阻礙，有施工人員形容，雪山隧道就像是「泡在水裡長大的隧道」。整個雪山隧道工程使用3部全斷面鑽掘機（TBM）(2大1小)進行快速挖掘，負責主隧道工程的大型TBM，1部造價約新臺幣10億餘元，獨力挖通導坑的小型TBM約3.2億元。其中一部大型TBM，在進行隧道東口工程時，通過硬度比鋼還要高的四稜砂岩地層，一度遭遇每秒750公升的大湧水。在挖掘過程中，共發生過63次岩盤崩落，全斷面鑽掘機曾26度受困。另一部位於西行線(通車後改稱為北上線)的一部在1997年12月15日的一次隧道崩塌事故中，被大量土石掩埋而損毀報廢。之後施工單位為了加快工程進度，在第二號豎井內增開新的工作面，並用傳統鑽炸法施工，以增加工作面的方式提昇施工速度，才讓整體施工進度大幅改善。

整個工程共有上千名工程人員參與，這些工程人員日夜趕工經常回不了家，造成有些人家庭破碎。也有些人因工程環境、壓力、憋尿及勞累造成健康受損。最常見的是呼吸系統疾病、外科傷害，也有人泌尿系統受損得面對終生洗腎的痛苦。此外在發生的工程災難中，有工程人員被絞成碎片，被湧水吞噬或被巨石奪走性命。在前後15年的施工期間內共計有25位工作人員不幸殉職。

Discovery與交通部合作，為雪山隧道拍攝紀錄片「建築奇觀：台灣雪山隧道」，紀錄興建雪山隧道的艱辛過程，並稱雪山隧道足以躋身全球「最艱鉅建築工程」之列。該片於2006年8月27日晚間9:00首播，創下該頻道來台以來收視率的最高紀錄，並將陸續於全亞洲23個國家及全球播出，也曾於台灣7-11販售該片的DVD。

隧道直徑 11.8 公尺，以鑽掘機（ Tunnel Boring Machine, TBM）開挖後，組裝預鑄環片，形成圓形斷面。若以鑽炸法施工時，則開挖斷面是馬蹄形，以噴凝土、岩釘、鋼支保等支撐，隧道內側再澆置混凝土（部分以鋼筋補強）。

兩隧道中間設有直徑 4.8 公尺的導坑，施工期間提供地質調查、排水、灌漿等作業需要，營運時供作維修及救援車輛的備用通路。

主坑每 350 公尺設有人行聯絡隧道（共 28 條），每 1,400 公尺設有車行聯絡隧道（共 8 條），以供事故時人員逃生和車輛疏散。車行聯絡隧道前，設置緊急停車彎，供故障車輛臨時停車和大型車輛迴轉以進入聯絡隧道。

兩隧道設有 3 組通風豎井（每組進氣井與出氣井各一），深度 247 ~ 501 公尺，內徑 6 公尺，豎井底部設置機房。因兩隧道行車分別是爬坡與降坡，車輛排煙量差異甚大，所以在兩通風豎井之間設置中繼站，使兩隧道空氣得以流通，以調和空氣品質。

地質調查

臺灣位處歐亞大陸板塊和菲律賓海板塊衝撞處，東北方又有沖繩海槽的作用，因而北部山區地層構造複雜，斷層與褶皺帶眾多。又因雨量豐沛，大量地下水蓄積於破碎地層，更增隧道施工的難度。雪山隧道穿越臺灣西部麓山帶地質區和雪山山脈地質區，沿線地質由西口的第三紀中新世，向東口方向漸變為較古老的第三紀始新世，分別是枋腳層、媽岡層、大桶山層、乾溝層及四稜砂岩。

區域內的主要斷層包括石槽斷層、石牌斷層北支、石牌斷層南支、大金面斷層及金盈斷層，多分布在隧道線的南端。褶皺構造共 11 條，除鶯仔瀨向斜和倒吊子向斜兩主要褶皺外，其餘 9 條次要褶皺延伸較短。

為了了解隧道沿線地質構造，自規畫設計至施工各階段分別進行多項地質調查工作，包括航照判釋、野外調查、鑽探、震測、槽溝及橫坑開挖、現地應力量測、地電阻量測、透地雷達和隧道內震波探測等，耗費近 2 億元，完成報告約 125 冊。

雪山隧道的施工

隧道工程：近三分之二的雪山隧道位於大臺北水源保護區，須儘量減低對環境的影響。又因地形限制，除南北兩端洞口外，須先開鑿 1 公里以上的隧道才能進入施工。考量降低勞工需求、提升國內隧道技術等因素，顧問公司建議引進鑽掘機（TBM）工法。

1856 年威森（Charles Wilson）發明 TBM，經過約百年的改進，技術漸趨成熟。自 1951 年起，美國、歐洲、日本等地逐漸運用於引排水、鐵公路等隧道工程。

英法海峽隧道的海底段約 22 公里，以 TBM（主隧道直徑 8.76 公尺、服務隧道 4.8 公尺）分別自兩端施工，而於海底接合，在 1991 年貫通。哥達隧道（Gotthard Tunnel）分別有鐵路和公路，隧道長度超過 17 公里，也採 TBM 施工。目前世界上最大的 TBM 是 2005 年西班牙馬德里公路隧道採用的兩臺，直徑達 15 公尺。截至目前為止，國內陸續有雪山隧道、士林水力發電工程頭水隧道、新武界引水隧道、和平溪碧海水力發電頭水隧道等工程採用。

TBM 有兩種類型。用於岩盤較完整的，多採用無鋼殼的機身，以「撐座」頂撐岩盤壁，以「推進千斤頂」把機頭頂入地層，掘削前進開挖，稱為「開放型」或「撐座式」TBM。地層較破碎的，機身設有鋼殼保護，稱為「盾構式」TBM，並配合採用 RC 或鋼製環片支撐隧道。為同時推進和組裝環片而設置兩節鋼殼的，稱為「雙盾式」TBM，雪山隧道導坑與主坑都採用這一型式。

因為 TBM 設計、製造和運輸耗時約需兩年，期間自頭城端，先行以鑽炸法施工。遺憾的是，一開挖就面對極端破碎地層的挑戰，包括斷層、剪裂帶、湧水等，致使隧道崩坍，TBM 多次被夾埋，必須開挖迂迴導坑脫困。其中一次巨大崩坍甚至把北上線主坑 TBM 壓毀，進度嚴重遲緩，數度幾告停擺。

為減低被夾埋事故，在地層較破碎段，先在 TBM 前方開挖先進頂導坑，再以 TBM 開挖下半斷面，稱為「混合工法」。另為加速完成隧道開挖，必須設法增闢工作面，因此利用聯絡隧道和二號豎井加開工作面，最高曾達 20 餘處。在破碎地層和高湧水區段採行灌漿及排水措施，以使開挖工作得以順利進行。

豎井工程：為通風需要，須自地面開挖連通隧道的垂直豎井，每處豎井由兩口直徑 6 公尺、相距 50 公尺的進氣井及排氣井構成，深度 238 ~ 501 公尺。施工方法有自地面逐階往下開挖的「降挖工法」；或先自地面以鑽機鑽設導孔貫穿隧道後，再自隧道內換裝擴挖頭自隧道向地面擴挖，最後再以鑽炸法自地面向下開挖完成，稱為「昇井工法」。

里程辨識系統：兩隧道壁面每1公里設置里程辨識系統，分別以漢民族及原住民編織圖案構成「時光拼織 12.9」（隧道長 12.9公里），象徵隧道開鑿如同織布的一針一線般緊密又謹慎。圖案的使用也可舒緩用路人單調枯燥的心情。

機電及交控設施

電力系統：在隧道兩端分別設置變電站，採雙迴路供電，並各配置兩臺 4,160 伏、2,000 千瓦並聯的發電機組。另設有不斷電電源供應設備，可供緊急用電15分鐘。

隧道照明：隧道照明共分 5 區段，依交通量、天氣、晝夜調整。主隧道照明採用 40 瓦 × 2 日光燈，在洞口段輔以高壓鈉氣燈以加強照明。步道上每隔 50 公尺設置1個逃生指示燈，在發生火警時點亮，導引用路人逃生。

通風系統：雪山隧道採用加強縱流式通風系統，隧道上方共裝設 112 臺噴流式風機。通風豎井、中繼站、隧道洞口等處機房裝設軸流式送風機共 44 具，依據天候、車流、空氣品質、能見度等設定多種運轉模式。

消防系統：雪山隧道設有火警受信總機、偵煙式火警探測器、差動式銅管、火警綜合盤等火警偵測系統，沿線每隔 50 公尺設置一個消防栓箱。

交控系統：雪山隧道設有行車狀況的監測設備，利用標誌、號誌、通訊和廣播、資訊看板等提供用路人交通資訊和採行必要的管制措施。

歷經多年的艱辛奮鬥，北宜高速公路雪山隧道在 95 年 6 月 16 日正式開放通車。通車以來，便捷的行車路徑導致大輛的車流，對東部地區的發展提供莫大的助益。在此把這項重大工程的相關內容做一彙整，提供國內外關注人士參考。