¶ 公路橋梁設計規範－第五章 基礎
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55第五章 基礎
5.1符號與一般需求
5.1.1. 符號d ：樁之平均直徑，見5.5 節。
pd ：圓樁之直徑或基腳底板H型樁埋置深度，見5.4 節。
E ：群樁效應所引致每根樁之承載力折減率，見5.5 節。
cf ′ ：混凝土規定抗壓強度，kgf/cm2 MPa，見5.6 節。
cef：預力混凝土基樁之有效預力對混凝土產生之壓應力，見5.5 節。
m ：群樁之排數，見5.5 節。
n ：每排樁之根數，見5.5 節。
s ：樁之中心間距，見5.5 節。
β ：基腳長邊與短邊之比，見5.4 節。
φ ：
，φ 採用角度量表示 (Degree)，見5.5 節。
¶ 5.1.2 一般需求
基礎設計應能支承所有之活載重、靜載重、土壓力、地震力及水壓力。
鋼筋混凝土、預力混凝土及鋼材構造物其基礎應依照第七、八、九章之容許應力設計法或強度設計法設計之。承受地震力之基礎除依本章規定外,仍應符合「公路橋梁耐震設計規範」之規定。
¶ 5.2 基礎承載力
基礎設計應能提供適當之結構支承、容許沉陷範圍內之適當基礎承載力及鄰近邊坡之整體穩定。結構之容許變形由上部結構型式及跨距決定之。基礎承載力應由載重試驗或經橋梁主辦機關同意之相關規範或設計準則所規定公式決定之。
載重試驗結果須考量有限深度及無法顯示長期壓縮情形之影響。若基樁係穿過填土層者或基樁完成後鄰近填土者，則填土產生之負摩擦力須加以考量。
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56開挖至地下水位以下之基礎，因受水力坡降之增大，可能使基礎土壤因地下水之上湧而變鬆軟，或滲透引起之損害皆應考量。
¶ 5.3 工址調查
¶ 5.3.1 通則
工址所在區域內有影響基礎承載安全之地質及環境條件，應予以妥適考量，該等條件、狀況及其影響所及之可能範圍詳加評估後，納入工址調查計畫辦理。工址調查及相關試驗計畫之工作內容及項目，係依據該橋梁工程計畫之特訂需求予以編擬。
¶ 5.3.2 一般要求
工址調查及相關試驗計畫應評析所擬調查資料，原則上宜包括下列項目：
1.
土層
(1) 深度、厚度及其變異性
(2) 土壤鑑識及分類
(3) 相關工程性質(如：剪力強度、壓縮性...等)
2. 岩層(若工址調查計畫之調查深度係貫入岩層時)
(1) 岩層頂面深度
(2) 岩質(如：硬度、節理及節理裂隙內充填料、風化程度...等)
(3) 相關工程性質(如：單軸壓縮強度...等)
3.
地下水位高程
4.
鑽探孔口高程
5.
需特殊考慮之局部性狀況
6.
沖刷
7.
地質構造
8.
地盤下陷
9.
地滑工址調查報告書視調查深度所涵蓋範圍之土層、岩層狀況，應包含土層之描述及貫入阻抗(如SPT或qc)，岩層之描述、岩心取樣率、岩石品質指標(RQD)及所有不尋常之地下情
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57況(如湧泉壓力、巨石、其他障礙物或空洞)。
¶ 5.3.3 最小調查深度
採用已有確切規劃尺寸之淺基礎時，工址調查應達可確認之承載層深度，最小深度至少應達到預訂基礎底面下方如下述之深度：
1.
當基腳尺寸為L≤2B時，其中L和B分別為基腳長度和寬度，最小深度為基腳寬度之2倍(即2B)。
2.
當基腳尺寸為L>5B時，最小深度為4B深。
3.
當基腳尺寸為2B<L≤5B時，最小深度為前述兩種情況之線性內插。
另為顧及局部性存在地層差異之狀況時，得視需要酌予增加調查深度。
下部構造計畫採用深基礎者，辦理工址調查之最小深度至少應達到預訂基樁底端下方至少四倍樁徑或沉箱底端下方至少三倍沉箱直徑或寬度之深度且不得少於6.0m，或達可確認之承載層深度。
深基礎底端承載於岩層上時，最小調查深度至少應達岩層面之下3.0m，以確認調查深度係貫入岩層，且應查明該調查深度範圍內影響基礎設計之岩層物理性質。
¶ 5.3.4 最小調查數量
工址調查計畫之調查範圍研擬原則為：
1.
於每一座橋梁至少需施鑽二孔。
2.
橋梁之橋址，每隔約100m至少應施鑽一孔，若地質與環境較為複雜，應視需要增加鑽孔。以上各項調查原則上若部份無法於設計階段完成，得保留於施工前完成。
3.
施工中應於每一下部構造之結構單元，包括：橋台、橋墩、擋土牆、基礎或其他類似構造之位置，比對是否與設計資料相符。
¶ 5.3.5 室內試驗
工址調查計畫之相關試驗工作需進行之室內試驗項目，係視所需決定之工程性質而訂，包括地層構成材料之單位重量、剪力強度、壓縮強度與壓縮性質。倘欠缺室內試驗時，地層之相關工程性質可由蒐集之試驗結果或區域性經驗推估之。
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5.3.6 液化計算承載力時，應考慮地震所引致之土壤液化潛能，對土壤強度作適度折減。
¶ 5.4 淺基礎
¶ 5.4.1 通則
本節各項規定適用於獨立基腳、連續基腳及聯合基腳之設計。
¶ 5.4.2 深度
基腳之深度應視基礎地層材料之性質及基腳淘空之可能性而定，基腳若非構築於不受剝蝕之堅固岩層面上時，應埋入承載層至少0.6m以提供適當之支承及沖刷保護。基腳若構築於邊坡上，主要應考慮邊坡之穩定性與沖蝕之影響，惟基腳頂部與邊坡最近處至少應有
1.2m水平距離，且基礎底部與邊坡最近處至少應有3.0m水平距離。
¶ 5.4.3 錨碇
建造於光滑傾斜岩盤面上之基腳，如岩層面上無覆土層可阻止其滑動時，應用岩錨、
岩栓或剪力榫等方法作有效之錨碇。
¶ 5.4.4 極限與容許承載力
1.
極限承載力淺基礎之極限承載力根據5.3節工址調查結果，依下列公式估計之：
式內uq = 極限承載力(tf/m2)
c = 基礎板底面以下之土壤凝聚力(tf/m2)
1γ = 基礎板底以下B深度範圍內之土壤平均單位重，在地下水位以下者，應為其有效單位重(tf/m3)
2γ = 基礎板底以上之土壤平均單位重，在地下水位以下者，應為其有效單位重(tf/m3)
fD = 基礎附近之最低地面至基礎板底面之深度，如鄰近有開挖，須考慮
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59其可能之影響(m)
B = 矩形基腳之短邊長度，如屬圓形基腳則指其直徑(m)
N ，N ，N =承載力因數，與土壤摩擦角(φ)之關係如表5.1 所示
F ，F ，Fγ =形狀影響因素F ，F ，Fγ =埋置深度影響因素F ，F ，Fγ =載重傾斜影響因素上述各形狀、埋置深度及載重傾斜影響因素如表5.2 所示。
其中L = 矩形基腳之長邊長度(m)
β = 載重方向與鉛直線之夾角(°)
2. 偏心載重基礎承受偏心載重之基礎，應根據偏心狀況及偏心量大小，對承載力估計予以特殊之考慮。長期載重情況之最大偏心量不得大於基礎板寬度之六分之一，短期載重情況之最大偏心量不得大於基礎板寬度之三分之一。淨極限承載力由公式(5-2)
計算，式中N
如表5.1所示，而形狀影響因素則按表5.2中公式以有效接觸面積及有效寬度B 計算，接觸面積可採用Meyerhof (1953)所建議之推求法推求。
N
*
式內'B = 基腳之有效寬度 (m)
3. 容許承載力淺基礎之容許承載力受到以下二個條件之限制：支承土層應有抵抗極限剪力破壞之安全係數，且在容許承載力下之沈陷量不得超過容許值。
淺基礎之容許承載力計算公式如下FSγ其中FS 為安全係數基礎板承受長期載重之承載力，其安全係數應不小於3，考量地震力載重組合時，應參照「公路橋梁耐震設計規範」之相關規定。
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60表5.1 淺基礎之承載力因數註：N *γ 為偏心載重基礎使用
| φ(度) | N c | N q | N γ | N* γ |
|---|---|---|---|---|
| 0 | 5.3 | 1.0 | 0.0 | 0.0 |
| 1 | 5.3 | 1.1 | 0.0 | 0.0 |
| 2 | 5.3 | 1.1 | 0.0 | 0.0 |
| 3 | 5.3 | 1.2 | 0.0 | 0.0 |
| 4 | 5.3 | 1.3 | 0.0 | 0.0 |
| 5 | 5.3 | 1.4 | 0.0 | 0.0 |
| 6 | 5.3 | 1.5 | 0.0 | 0.0 |
| 7 | 5.3 | 1.6 | 0.0 | 0.0 |
| 8 | 5.3 | 1.7 | 0.0 | 0.0 |
| 9 | 5.3 | 1.8 | 0.0 | 0.0 |
| 10 | 5.3 | 1.9 | 0.0 | 0.0 |
| 11 | 5.5 | 2.1 | 0.0 | 0.0 |
| 12 | 5.8 | 2.2 | 0.0 | 0.0 |
| 13 | 6.0 | 2.4 | 0.0 | 0.0 |
| 14 | 6.2 | 2.5 | 1.1 | 0.9 |
| 15 | 6.-5 | 2.7 | 1.2 | 1.1 |
| 16 | 6.7 | 2.9 | 1.3 | 1.4 |
| 17 | 7.0 | 3.1 | 1.5 | 1.7 |
| 18 | 7.3 | 3.4 | 1.6 | 2.0 |
| 19 | 7.6 | 3.6 | 1.8 | 2.4 |
| 20 | 7.9 | 3.9 | 2.0 | 2.9 |
| 21 | 8.2 | 4.2 | 2.2 | 3.4 |
| 22 | 8.6 | 4.5 | 2.4 | 4.1 |
| 23 | 9.0 | 4.8 | 2.7 | 4.8 |
| 24 | 9.4 | 5.2 | 3.0 | 5.7 |
| 25 | 9.9 | 5.6 | 3.3 | 6.8 |
| 26 | 10.4 | 6.0 | 3.6 | 8.0 |
| 27 | 10.9 | 6.5 | 4.0 | 9.6 |
| 28 | 11.4 | 7.1 | 4.4 | 11.2 |
| 29 | 13.2 | 8.3 | 5.4 | 13.5 |
| 30 | 15.3 | 9.8 | 6.6 | 15.7 |
| 31 | 17.9 | 11.7 | 8.4 | 18.9 |
| 32 | 20.9 | 14.1 | 10.6 | 22.0 |
| 33 | 24.7 | 17.0 | 13.7 | 25.6 |
| 34 | 29.3 | 20.8 | 17.8 | 31.1 |
| 35 | 35.1 | 25.5 | 23.2 | 37.8 |
| 36 | 42.2 | 31.6 | 30.5 | 44.4 |
| 37 | 51.2 | 39.6 | 41.4 | 54.0 |
| 38 | 62.5 | 49.8 | 57.6 | 64.0 |
| 39 | 77.0 | 63.4 | 80.0 | 78.8 |
| 40 以上 | 95.7 | 81.2 | 114.0 | 93.6 |