¶ 建築物基礎構造設計規範|112年版|第五章 樁基礎(1/10)
發布機關:內政部
文件性質:建築物基礎構造設計規範及解說
版本:112年6月20日台內營字第1120807974號令修正發布;113年1月1日生效。
官方來源:內政部主管法規共用系統 | 國土管理署發布頁
查核日期:2026年8月28日。
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第 五 章 樁 基 礎 5.1 通 則 5.1.1 適 用 範 圍 本 章 適 用 於 以 承 受 結 構 物 載 重 為 目 的 之 樁 基 礎 設 計 , 以 地 盤 改 良 為 目 的 之 地 質 改 良 樁 應 依 第 九 章 地 層 改 良 之 規 定 設 計 之 。 【 解 說 】 工 程 上 常 稱 之 樁 基 礎 係 指 以 承 受 結 構 物 載 重 為 目 的 之 基 樁 , 當 作 結 構 構 件 使 用 , 或 稱 為 結 構 樁 , 其 設 計 適 用 於 本 章 之 規 定 。 以 地 盤 改 良 為 目 的 之 地 質 改 良 樁 如 砂 樁、礫 石 樁、攪 拌 樁、噴 射 樁 等 , 雖 構 築 成 類 似 樁 體 之 形 狀 , 但 其 形 狀 不 規 則 或 樁 體 材 料 不 均 勻 , 其 強 度 遠 不 如 實 體 結 構 樁 , 此 類 樁 均 用 於 改 善 土 壤 性 質 為 目 的 , 而 非 當 結 構 構 件 使 用 , 故 通 常 將 改 良 後 之 地 盤 視 為 複 合 土 進 行 設 計 , 其 設 計 應 依 本 規 範 第 九 章 地 層 改 良 之 規 定 設 計 之 。 5.1.2 基 樁 承 載 機 制 1. 壓 力 承 載 樁 壓 力 承 載 樁 主 要 用 於 承 受 上 部 結 構 物 之 垂 直 載 重,基 樁 承 載 力 係 指 樁 頭 所 能 承 受 之 載 重,其 承 載 能 力 由 樁 身 摩 擦 力 與 樁 底 地 層 反 力 共 同 提 供 。 2. 拉 力 承 載 樁 拉 力 承 載 樁 主 要 用 於 承 受 上 部 結 構 物 受 傾 覆 作 用 時 之 拉 拔 力、或 用 於 提 供 拉 力 以 抑 制 地 下 結 構 物 之 上 浮 作 用,基 樁 承 載 力 係 指 樁 頭 所 能 承 受 之 拉 拔 力,由 樁 淨 重 與 樁 身 摩 擦 力 共 同 提 供,不 計 樁 底 土 壤 反 力 。 5-1
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3. 側 向 承 載 樁 樁 頭 承 受 水 平 作 用 力 與 彎 矩 作 用 時,樁 身 將 產 生 側 向 位 移 與 彎 曲 變 形,由 樁 前 與 樁 後 土 壤 提 供 反 力 用 予 支 承,其 使 用 目 的 為 承 受 側 向 力 , 常 稱 為 側 向 樁 。 【 解 說 】 基 樁 承 載 機 制 如 圖 -解 5.1-1 所 示 , 依 其 主 要 使 用 目 的 可 概 分 為 下 列 三 類 : 1. 壓 力 承 載 樁 壓 力 承 載 樁 主 要 用 於 承 受 上 部 結 構 物 之 垂 直 載 重 , 為 工 程 上 最 常 使 用 之 目 的 。 基 樁 承 載 力 係 指 樁 頭 所 能 承 受 之 載 重 , 由 樁 身 摩 擦 力 與 樁 底 土 壤 反 力 共 同 提 供 , 若 以 樁 身 摩 擦 力 為 主 者 常 稱 為 摩 擦 樁 , 若 以 樁 底 土 壤 反 力 為 主 者 則 稱 為 點 承 樁 。 其 實 , 摩 擦 樁 與 點 承 樁 是 工 程 實 務 上 的 主 觀 分 類 , 但 並 無 嚴 謹 的 定 義 。 基 樁 支 承 力 雖 由 樁 身 之 摩 擦 力 與 樁 端 地 層 之 支 承 力 所 共 同 提 供,但 樁 身 摩 擦 力 通 常 在 變 位 量 達 0.5~ 1%樁 徑 時,即 已 達 極 限 摩 擦 力,而 樁 端 土 壤 極 限 支 承 力 若 欲 完 全 發 揮, 其 變 位 量 一 般 則 需 達 10%樁 徑 以 上 , 故 樁 身 摩 擦 力 與 樁 端 點 支 承 力 之 發 揮 機 制 不 一 樣 , 分 析 設 計 時 須 注 意 此 現 象 。 以 台 北 盆 地 之 地 層 構 造 為 例 , 樁 底 座 落 於 景 美 礫 石 層 之 基 樁 或 盆 地 邊 緣 堅 硬 岩 盤 上 之 基 樁 常 被 視 為 點 承 樁 , 但 當 基 樁 長 度 很 長 時 , 現 地 樁 載 重 試 驗 結 果 均 顯 示 基 樁 支 承 力 大 部 分 是 由 樁 身 摩 擦 力 所 提 供 , 而 樁 底 土 壤 反 力 須 到 基 樁 產 生 相 當 大 之 沉 陷 時 才 能 有 效 發 揮 出 來 , 故 在 工 程 設 計 時 , 應 審 慎 考 慮 樁 底 承 載 力 是 否 能 充 分 發 揮 。 2. 拉 力 承 載 樁 地 震 作 用 時 , 上 部 結 構 物 的 水 平 慣 性 力 引 致 之 傾 覆 作 用 可 能 使 基 礎 底 部 之 基 樁 承 受 拉 拔 力 作 用 , 又 近 年 來 地 下 空 間 開 發 利 用 時 常 有 地 下 結 構 物 承 受 很 大 水 浮 力 作 用 之 情 況 , 此 時 亦 有 採 用 基 樁 以 提 供 拉 力 用 以 抑 制 地 下 結 構 物 之 上 浮 作 用 , 此 類 基 樁 用 於 承 受 拉 拔 力 作 用 者 常 稱 為 拉 力 樁 。 其 承 載 力 係 指 樁 頭 所 能 承 受 之 總 拉 拔 力 , 由 樁 體 淨 重 與 5-2
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樁 身 摩 擦 力 所 共 同 提 供 , 但 不 計 樁 底 之 土 壤 反 力 。 基 樁 承 受 拉 拔 力 作 用 時 , 沿 樁 身 土 壤 所 提 供 之 摩 擦 力 係 往 下 作 用 , 現 地 樁 載 重 試 驗 結 果 顯 示 土 壤 所 能 發 揮 之 樁 身 摩 擦 力 遠 小 於 壓 力 承 載 樁 情 況 土 壤 承 受 壓 力 時 之 樁 身 摩 擦 力 , 故 於 設 計 時 須 注 意 此 種 差 異 現 象 , 謹 慎 評 估 基 樁 承 受 拉 拔 作 用 之 承 載 能 力 。 3. 側 向 承 載 樁 基 樁 為 細 長 之 桿 狀 結 構 構 件 , 其 受 側 向 力 作 用 時 之 撓 曲 剛 度 相 對 較 小 。 當 樁 頭 承 受 水 平 作 用 力 與 彎 矩 作 用 時 , 樁 身 將 產 生 側 向 位 移 與 彎 曲 變 形 , 擠 壓 樁 前 與 樁 後 土 壤 產 生 反 力 用 予 支 承 樁 頭 載 重 , 由 於 基 樁 樁 頭 受 側 向 力 作 用 時 所 產 生 之 側 向 變 位 與 彎 曲 變 形 主 要 發 生 於 樁 身 上 半 部 , 故 僅 能 由 近 地 表 處 之 淺 層 土 壤 提 供 主 要 之 側 向 反 力 , 因 而 基 樁 之 側 向 支 承 能 力 其 實 不 大 , 很 容 易 產 生 側 向 變 位 , 往 往 成 為 工 程 設 計 時 之 控 制 因 素 。 N H M 周 側 面 向 摩 反 擦 力 力 側 向 反 力 垂直反力 圖 -解 5.1-1 基 樁 承 載 機 制 5-3
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5.1.3 基 樁 分 類 基 樁 之 支 承 力 因 施 工 方 式 而 異 , 施 作 方 式 主 要 可 分 為 下 列 三 類 : 採 用 打 擊 方 式 將 預 製 之 實 體 樁 貫 入 於 地 層 中 者 , 稱 為 打 入 式 基 樁 ; 採 用 鑽 掘 機 具 旋 鑽 或 挖 掘 樁 孔 至 預 定 深 度 後 , 吊 放 鋼 筋 籠 , 安 裝 特 密 管 澆 置 混 凝 土 至 設 計 高 程 而 成 者 , 稱 為 鑽 掘 式 場 鑄 基 樁 ; 採 用 螺 旋 鑽 在 地 層 中 鑽 挖 與 樁 內 徑 或 外 徑 略 同 之 樁 孔 , 再 將 預 製 之 鋼 樁 、 預 力 或 預 鑄 鋼 筋 混 凝 土 樁 以 插 入、壓 入 或 打 入 樁 孔 中 而 成 者,稱 為 植 入 式 基 樁。 【 解 說 】 1. 基 樁 之 支 承 力 基 本 上 係 由 樁 身 摩 擦 阻 力 及 樁 底 端 點 支 承 力 共 同 提 供 , 支 承 力 之 發 揮 與 基 樁 之 施 工 方 式 有 密 切 之 關 係 , 依 據 基 樁 施 工 過 程 對 土 壤 之 擠 壓 或 擾 動 程 度 , 以 及 樁 材 為 預 鑄 或 場 鑄 之 不 同 , 可 將 基 樁 分 類 為 打 入 式 基 樁 、 鑽 掘 式 場 鑄 基 樁 、 及 植 入 式 基 樁 三 種 , 表 -解 5.1-1 為 按 施 工 方 式 之 基 樁 分 類 表 。 表 -解 5.1-1 基 樁 分 類 表 (按 施 工 方 式 ) H型鋼樁 低位移樁 開口鋼管樁 打入式基樁 木樁 閉口式鋼管樁 大位移樁 預鑄混凝土樁 預力混凝土樁 全套管工法 反循環工法 鑽掘式場鑄基樁 衝擊工法 旋葉鑽掘工法 抓掘工法(包含壁樁) 預鑽孔工法 植入式基樁 中掘工法 其它工法 5-4
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2. 各 種 不 同 施 工 方 式 對 基 樁 支 承 力 之 主 要 影 響 包 括 : (1).打 入 式 基 樁 於 打 擊 過 程 中 產 生 大 位 移 者,因 打 樁 振 動 及 樁 體 貫 入 擠 壓 之 影 響,樁 間 土 壤 若 為 砂 土 層,則 砂 土 將 更 趨 於 緊 密,使 樁 群 之 支 承 力 遠 大 於 各 單 樁 支 承 力 之 總 和 。 (2).打 設 於 黏 土 層 中 之 PC 樁 行 為 則 較 為 複 雜 , 樁 周 附 近 黏 土 受 樁 體 貫 入 擠 壓 及 打 樁 擾 動 之 影 響 而 產 生 超 額 孔 隙 水 壓,此 水 壓 將 隨 時 間 而 逐 漸 消 散,土 壤 強 度 亦 隨 黏 土 之 復 原 性 及 壓 密 效 應 漸 遞 恢 復, 因 此 黏 土 層 中 打 入 式 基 樁 之 支 承 力 通 常 隨 時 間 增 長 而 增 大。另 於 飽 和 黏 土 層 中 密 集 打 設 基 樁,亦 容 易 造 成 鄰 樁 發 生 上 浮 之 情 形, 若 打 設 完 成 後 未 執 行 檢 測 及 再 次 打 擊,則 可 能 因 樁 底 懸 空 而 失 去 端 點 支 承 力 。 (3).鑽 掘 式 場 鑄 基 樁 之 施 工 方 式 很 多,包 含 全 套 管 工 法、反 循 環 工 法、 衝 擊 工 法、旋 葉 鑽 掘 工 法、及 抓 掘 工 法 等,須 視 基 樁 設 計 條 件、 地 層 情 況 與 施 工 場 址 條 件 等 選 擇 合 適 經 濟 之 施 工 法。近 年 有 使 用 連 續 壁 施 作 方 式 構 築 之 矩 形 或 片 狀 混 凝 土 構 造 物 當 作 基 樁 使 用 者,稱 為 壁 樁,因 其 採 用 抓 掘 方 式 施 作,故 可 歸 類 為 鑽 掘 式 場 鑄 基 樁。鑽 掘 式 基 樁 施 工 後,鑽 孔 內 之 碎 屑 將 沉 積 於 孔 底 形 成 底 泥, 其 清 理 不 易,相 當 費 時 費 事,若 未 確 實 加 以 清 除 乾 淨,將 使 得 原 設 計 時 預 期 之 樁 底 端 點 支 承 力 無 法 完 全 發 揮 出 來,嚴 重 影 響 基 樁 之 承 載 能 力 。 圖 -解 5.1-2 為 Tomlinson(1977) 所 舉 一 鑽 掘 樁 之 載 重 ~沉 陷 曲 線 , 圖 中 基 樁 突 然 產 生 劇 烈 下 陷 的 部 份 即 因 底 泥 未 清 除 乾 淨 所 致 。 (4).基 樁 底 部 土 層 之 水 壓 若 高 於 鑽 掘 孔 內 之 水 壓,即 可 能 在 基 樁 底 部 產 生 局 部 管 湧 現 象,樁 底 土 壤 受 破 壞 後 將 失 去 端 點 支 承 力。台 灣 地 區 之 沖 積 平 原 常 為 砂 與 黏 土 之 互 層,若 採 用 全 套 管 樁 方 式 施 工 時 很 容 易 發 生 此 種 情 形。此 外,於 鄰 近 山 邊 地 區,若 地 層 中 有 壓 力 水 層 存 在,則 不 論 是 採 全 套 管 或 反 循 環 之 施 工 方 式 都 很 容 易 發 生 這 種 情 形 。 5-5
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載重 正常載重曲線 沉 陷 量 圖 -解 5.1-2 鑽 掘 樁 底 泥 處 理 不 佳 之 試 樁 曲 線 (取 自 Tomlinson,1977) 5.1.4 基 樁 施 工 對 環 境 之 影 響 基 樁 之 施 工 都 將 對 周 邊 環 境 產 生 影 響 , 設 計 前 應 先 詳 細 調 查 , 評 估 施 工 可 行 性 , 以 及 其 對 周 邊 環 境 之 影 響 , 必 要 時 應 做 適 當 之 環 境 保 護 措 施 。 【 解 說 】 不 論 打 入 式 基 樁 、 植 入 式 基 樁 或 鑽 掘 式 基 樁 之 施 工 , 都 可 能 對 周 邊 環 境 產 生 影 響,如 噪 音、振 動、地 層 變 位 等。表 -解 5.1-2 即 為 各 種 基 樁 施 工 時 對 周 邊 環 境 之 主 要 影 響 。 規 劃 、 設 計 時 應 就 周 邊 環 境 條 件 審 慎 選 擇 適 宜 之 樁 種 , 以 減 少 實 際 施 工 時 對 周 邊 環 境 之 影 響 、 或 避 免 因 實 際 無 法 施 工 而 臨 時 變 更 樁 種 , 延 誤 工 期 。 圖 -解 5.1-3 為 一 則 以 Kobe K-45 柴 油 樁 錘 打 設 PC 樁 (樁 徑 50cm、 樁 長 33m)時 之 實 際 振 動 監 測 結 果 , 該 地 位 於 台 灣 西 部 海 岸 之 海 埔 新 生 地 , 地 層 則 為 典 型 之 砂 與 黏 土 互 相 交 錯 之 沖 積 層 , 量 測 結 果 顯 示 打 樁 所 引 起 之 地 盤 振 動 可 傳 至 相 當 遠 之 距 離,在 採 用 PC 樁 時 應 特 別 注 意 打 樁 振 動 對 周 邊 環 境 之 影 響 。 5-6
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表 -解 5.1-2 基 樁 施 工 對 周 邊 環 境 之 主 要 影 響 打 鑽 植 依 基 樁 施 工 方 式 區 分 入 掘 入 周 邊 環 境 之 影 響 式 式 式 樁 樁 樁 發 生 原 因 媒 介 物 主 要 妨 礙 1.日 常 生 活 之 妨 礙 ◎ △ 2.生 理 的 影 響 ○ △ 噪 音 大 氣 3.對 公 共 建 物 與 設 施 之 妨 礙 ○ △ 4.對 家 畜 生 理 的 影 響 △ △ 1.與 噪 音 1~4 同 ◎ △ 2.地 層 變 動 (沉 陷 、 龜 裂 等 ) ○ ○ 振 動 地 層 3.埋 設 物 損 壞 ○ △ 4.構 造 物 (房 屋 、 廠 房 等 )之 損 壞 △ △ 1.與 振 動 1~4 同 △ ○ 地 下 水 位 變 地 層 或 2.地 下 水 污 染 △ ○ 動 地 下 水 3.井 水 的 枯 竭 、 污 染 △ △ 1.地 下 水 、 河 川 污 染 、 污 濁 △ ○ 排 水 、 地 層 (下 2.周 邊 (道 路 、 鄰 地 等 )之 污 染 △ ○ 水 道 ) 3.處 理 場 (棄 土 場 )之 妨 礙 △ ○ 污 水 處 理 4.下 水 道 堵 塞 、 容 量 不 足 △ △ 1.與 振 動 1~4 同 ○ △ 地 層 變 位 地 層 2.交 通 阻 礙 ○ △ 1.對 日 常 生 活 之 妨 礙 ○ △ 塵 埃 、 油 大 氣 或 2.對 生 理 的 妨 礙 △ △ 氣 、 瓦 斯 、 地 層 3.對 動 、 植 物 之 妨 礙 △ △ 煙 、 惡 臭 等 4.構 造 物 及 其 他 周 邊 之 污 染 ○ ○ 之 擴 散 △ △ 妨 害 交 通 交 通 堵 塞 、 空 氣 污 染 1) 對 周 邊 環 境 影 響 之 程 度 : ◎ 嚴 重 ○ 中 度 △ 輕 微 2) 各 種 施 工 均 會 發 生 營 業 妨 害 問 題 5-7
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70 尖 圖例: 50 峰 基樁貫入深度 : 2m 3m 4m 5m 顆 原 地 面 : 20 群 樁 地 面 : 粒 10 速 7 度 5 P.C.樁打設範圍 PPV , 間距=1.6m 2 mm/sec 1 0.7 40 基樁貫入深度 : 2m 3m 4m 5m 頻 30 原 地 面 : 率 群 樁 地 面 : 20 , Hz 10 0 3 5 7 10 20 50 70 100 量測距離 (公尺) 既有基樁 基樁打設位置 原地面量測 群樁地面量測 圖 -解 5.1-3 PC 樁 打 設 引 致 之 地 表 振 動 監 測 5.2 基 樁 設 計 原 則 5.2.1 載 重 分 擔 1. 基 樁 之 使 用 目 的 主 要 為 承 受 上 部 結 構 物 各 類 載 重 , 故 基 樁 之 設 計 載 重 應 依 所 承 結 構 物 之 設 計 需 求 而 定 。 2. 上 部 結 構 物 載 重 經 由 基 礎 或 樁 帽 傳 遞 至 樁 基 礎 , 載 重 分 擔 方 式 應 依 結 構 解 析 模 式 合 理 決 定 之 。 若 基 礎 或 樁 帽 係 埋 置 於 確 實 夯 實 之 土 層 中 , 可 考 慮 其 載 重 分 擔 能 力 。 5-8
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【 解 說 】 1. 樁 基 礎 之 設 計 需 求 以 所 承 結 構 物 之 設 計 需 求 而 定,其 設 計 載 重 與 載 重 組 合 應 依 所 承 結 構 物 之 設 計 規 範 決 定 之 。 2. 上 部 結 構 物 之 載 重 通 常 經 由 基 礎 或 樁 帽 傳 遞 於 其 下 之 樁 基 礎,其 載 重 分 擔 方 式 與 基 礎 之 型 式 、 基 礎 之 剛 度 與 基 樁 之 勁 度 有 關 , 應 建 立 完 整 之 結 構 分 析 模 式 決 定 傳 遞 於 基 樁 之 載 重。又 一 般 基 礎 或 樁 帽 均 埋 置 於 地 表 面 下 , 若 原 地 層 為 堅 硬 土 層 或 回 填 土 層 經 確 實 夯 實 者 , 基 礎 或 樁 帽 周 圍 土 層 則 能 提 供 有 效 之 阻 抗,設 計 時 可 考 慮 其 載 重 分 擔 能 力 , 但 須 經 結 構 解 析 模 式 決 定 之 。 5.2.2 基 本 設 計 原 則 1. 基 樁 之 選 擇 及 設 計,應 綜 合 考 慮 地 質 條 件、上 部 構 造 型 式、載 重 方 式 、 容 許 變 位 、 施 工 可 行 性 、 施 工 品 質 與 環 境 等 因 素 審 慎 評 估 之 。 2. 基 樁 須 能 承 受 可 能 發 生 之 垂 直 力、水 平 力、拉 拔 力 及 負 摩 擦 力,並 考 慮 振 動 載 重 與 地 震 作 用 所 造 成 之 動 態 效 應,其 容 許 支 承 力 應 依 照 第 5.3 節 之 方 法 計 算 之,並 應 依 照 第 5.6 節 之 規 定 設 計 其 樁 體 結 構。 3. 群 樁 基 礎 之 基 樁 間 距 應 不 得 小 於 第 5.4.1 節 之 規 定,並 依 第 5.4.2 節 之 規 定 , 計 算 群 樁 之 容 許 支 承 力 。 4. 基 樁 應 依 第 5.5 節 之 規 定 推 估 其 變 位 量 , 容 許 變 位 量 依 所 支 承 構 造 物 之 使 用 性 、 可 修 復 性 與 安 全 性 而 定 。 【 解 說 】 基 樁 的 設 計 流 程 如 表 -解 5.2-1 所 示 , 在 規 劃 設 計 時 須 針 對 流 程 圖 中 各 要 點 項 目 審 慎 評 估,各 要 點 的 詳 細 考 慮 方 式 則 於 以 下 各 節 中 詳 述。 建 築 物 之 各 種 載 重 或 外 力 經 由 基 礎 傳 遞 至 樁 基 礎 時 , 由 基 樁 及 其 周 圍 土 壤 共 同 承 擔 , 這 些 載 重 包 括 垂 直 力 、 水 平 力 及 拉 拔 作 用 力 , 設 計 時 須 考 慮 檢 核 之 項 目 包 括 樁 基 礎 之 變 位 量 、 土 壤 之 容 許 支 承 力 及 樁 體 強 度 之 容 許 值 等 。 表 -解 5.2-2 為 基 樁 設 計 時 主 要 應 檢 核 之 項 目 。 5-9
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表 -解 5.2-1 基 樁 設 計 流 程 開 始 地層狀況、土壤強度性質、 資 料 收 集 設計荷重、施工狀況調查 包含使用材料、形狀大小、 選擇基樁形式及材料 長度,施工方法等之假定 基樁材料容許應力計算 基樁容許支承力計算 決定基樁數目 否 基樁配置 檢核 合適 基樁沉陷量計算 過量 沉陷量檢核 允許 無 表面負摩擦力 有 負摩擦力計算 否 樁支承力 安全 無 水平力作用 有 否 利用直樁 是 計算基樁水平支承力 計算斜樁數目及排列 否 水平承載樁數檢核 安全 無 承受拉力 是 基樁容許拉力計算 不足 承受拉力樁數檢核 足夠 樁 帽 設 計 樁 基 設 計 圖 完 成 5-10
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表 -解 5.2-2 計 算 基 樁 支 承 力 時 之 考 量 要 點 上部結構所容許之變位 基樁之垂直支承力 依樁體本身強度所能提供之垂直支承力 基樁的垂直支承力 地層所能提供之垂直支承力 上部結構所容許之變位 基樁之側向支承力 依樁體本身強度所能提供之水平抵抗力 基樁的 側向支承力 地層所能提供之側向支承力 依樁體本身強度所能提供之抗拉拔力 基樁之抗拉拔力 地層所能提供之抗拉拔力 (註) 樁體之強度包含樁帽、基樁之接樁處及樁尖之強度 5.2.3 特 殊 設 計 考 量 1. 同 一 建 築 物 之 樁 基 礎 設 計,應 儘 量 避 免 混 用 不 同 材 質、施 工 方 法 或 支 承 方 式 之 基 樁;惟 特 殊 之 情 況 經 分 析 對 建 築 物 無 不 利 影 響 者 得 混 用 之 。 2. 基 樁 之 設 計 應 能 承 受 基 礎 施 加 之 載 重,基 樁 間 土 壤 之 支 承 力 一 般 不 予 考 慮。若 經 確 認 基 礎 與 其 底 面 下 方 土 壤 不 致 發 生 分 離 者,則 基 樁 間 土 壤 之 支 承 力 得 予 考 慮 。 3. 基 樁 設 計 應 考 慮 施 工 可 能 因 樁 身 之 垂 直 度 不 易 控 制、樁 頭 位 置 偏 差 等 施 工 可 能 產 生 之 偏 心 影 響 。 4. 位 於 坡 地 或 岸 邊 之 樁 基 礎 , 應 檢 核 其 整 體 穩 定 性 。 5. 若 基 樁 通 過 可 能 液 化 之 地 層 時,則 於 地 震 或 振 動 載 重 下,應 將 可 能 液 化 部 份 之 土 壤 支 承 力 予 以 適 當 之 折 減 或 不 予 考 慮,並 應 適 度 考 慮 液 化 後 土 壤 流 動 所 造 成 之 影 響 。 【 解 說 】 1. 工 程 實 務 上 可 能 混 合 使 用 不 同 樁 種 的 情 形 為 : (1). 樁 基 礎 與 直 接 基 礎 併 用 (2). 摩 擦 樁 與 點 承 樁 併 用 5-11
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(3). 擴 座 樁 與 傳 統 樁 併 用 (4). 因 岩 盤 面 傾 斜 而 採 用 不 同 樁 長 同 一 建 築 物 若 因 結 構 功 能、載 重 不 同 或 其 他 原 因 而 須 使 用 不 同 樁 種 支 承 結 構 物 時 ,須 分 析 檢 討 其 載 重 分 配,以 及 建 物 之 使 用 性 與 安 全 性 , 尤 其 是 不 均 勻 沉 陷 之 影 響 。 2. 若 基 礎 面 底 部 與 土 壤 密 接 而 未 分 離 的 情 況 下,作 用 於 基 礎 之 載 重 實 際 上 是 由 基 樁 與 樁 間 土 壤 共 同 承 擔。但 是 因 為 土 壤 與 基 礎 面 是 否 密 接 存 在 許 多 變 數 , 所 以 須 經 確 認 基 礎 與 下 面 土 壤 不 致 發 生 分 離 者 , 才 可 考 慮 樁 間 土 壤 支 承 力 之 貢 獻。 就 實 務 而 言, 土 壤 與 基 礎 底 面 可 能 發 生 分 離 的 原 因 很 多 , 諸 如 : (1). 樁 間 土 壤 為 未 經 預 壓 或 夯 實 改 良 的 疏 鬆 砂 土 或 軟 弱 黏 土 (2). 樁 基 礎 附 近 開 挖 或 其 他 施 工 之 抽 水 作 業 導 致 地 下 水 位 下 降 者 (3). 超 抽 地 下 水 嚴 重 的 地 盤 沉 陷 地 區 , 如 台 灣 西 部 沿 海 養 殖 區 (4). 一 般 地 震 即 使 未 發 生 土 壤 液 化 現 象 , 也 可 能 會 使 地 層 產 生 壓 縮 及 沉 陷 現 象 (5). 點 承 樁 支 承 之 基 礎 版 易 與 其 下 土 壤 產 生 分 離 現 象 , 同 樣 是 摩 擦 樁 , 大 口 徑 長 樁 系 統 較 小 口 徑 短 樁 系 統 容 易 發 生 分 離 現 象 3. 基 樁 施 工 之 垂 直 度 不 易 控 制 , 一 般 規 範 之 垂 直 度 容 許 值 約 為 1/75~1/200, 樁 頭 中 心 位 置 之 容 許 偏 心 量 約 為 5~10cm, 這 些 偏 心 量 將 使 樁 基 系 統 承 受 額 外 之 力 量 ,設 計 時 應 予 考 慮 ;尤 其 是 作 為 逆 打 鋼 支 柱 支 撐 之 基 樁 , 其 施 工 精 度 更 應 嚴 格 控 制 。 由 於 鑽 掘 樁 的 施 工 機 械 日 益 進 步 , 目 前 使 用 大 口 徑 長 樁 之 情 形 相 當 普 遍 , 這 類 大 樁 具 有 較 大 之 支 承 力 , 因 此 , 採 用 單 柱 單 樁 設 計 之 案 例 日 益 增 多 , 然 而 不 論 就 載 重 偏 心 、 施 工 誤 差 或 樁 基 施 工 品 質 而 言 , 此 種 系 統 之 風 險 較 高 , 應 有 嚴 謹 的 品 管 及 檢 測 措 施 以 確 認 基 樁 品 質 , 或 是 在 柱 與 樁 基 間 有 勁 度 大 之 基 礎 版 以 分 配 力 量 , 且 單 柱 單 樁 屬 自 由 樁 頭 變 位 , 側 向 變 位 較 大 , 應 予 考 量 。 但 就 工 程 實 務 而 言 , 這 類 大 口 徑 長 樁 , 一 旦 檢 測 發 現 問 題 , 也 很 難 有 確 實 可 行 且 有 5-12
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效 的 補 救 方 法 。 因 此 , 設 計 時 若 採 用 群 樁 系 統 , 則 樁 帽 與 群 樁 配 置 可 使 載 重 重 新 分 配 , 不 論 對 偏 心 載 重 或 是 施 工 品 質 偏 差 都 具 有 較 佳 之 因 應 能 力 。 4. 位 於 坡 地 或 岸 邊 之 基 樁 設 計 ,應 考 慮 邊 坡 之 穩 定 性 問 題 ,基 樁 雖 能 抑 制 邊 坡 滑 動 之 趨 勢, 但 基 樁 亦 同 時 承 受 邊 坡 滑 動 之 推 力 ,基 樁 深 度 若 未 能 貫 穿 可 能 滑 動 面,則 基 樁 可 能 隨 著 邊 坡 滑 動 而 產 生 整 體 移 位 之 情 形 。 此 外 , 位 於 坡 地 或 岸 邊 之 樁 基 礎 , 因 受 地 表 面 傾 斜 之 影 響 , 設 計 時 必 須 考 慮 基 樁 受 上 坡 面 載 重 之 影 響 , 並 檢 核 下 坡 面 土 壤 之 承 載 能 力 。 當 地 盤 為 水 平 時 , 水 平 方 向 地 盤 反 力 係 數 可 視 為 一 定 值 , 但 在 傾 斜 地 盤 面 的 基 樁 則 應 依 實 際 之 設 計 條 件 將 水 平 方 向 地 盤 反 力 係 數 適 度 調 整 , 以 反 映 地 盤 面 傾 斜 之 影 響 。 對 承 受 側 向 作 用 力 之 基 樁 而 言 , 地 表 面 附 近 之 地 盤 水 平 阻 抗 能 力 對 基 樁 受 力 時 之 反 應 具 有 很 大 之 影 響 , 分 析 時 應 特 別 考 慮 地 表 面 附 近 土 壤 性 質 之 變 異 性 , 以 及 可 能 受 其 他 工 程 施 工 挖 除 之 影 響 。 5. 基 地 內 土 壤 若 地 震 時 發 生 土 壤 液 化 現 象,基 樁 承 載 功 能 可 能 因 而 受 損 , 諸 如 : (1). 土 壤 中 孔 隙 水 壓 升 高 , 土 壤 強 度 減 低 , 基 樁 垂 直 支 承 力 及 水 平 抗 力 都 因 而 減 少 (2). 地 層 受 地 震 影 響 而 下 陷 , 此 種 沉 陷 通 常 都 是 較 不 均 勻 , 危 害 度 亦 較 嚴 重 圖 -解 5.2-1 為 日 本 新 潟 地 區 之 地 震 災 害 統 計 實 例 , 基 樁 貫 入 承 載 層 愈 深 者 , 地 震 時 雖 然 土 壤 發 生 液 化 , 但 其 受 損 程 度 較 輕 微 , 反 之 , 貫 入 承 載 層 愈 淺 者 , 其 受 損 程 度 較 嚴 重 。 又 群 樁 間 土 壤 之 性 質 可 能 因 基 樁 施 工 而 改 變 , 打 入 式 基 樁 之 樁 間 土 壤 因 緊 密 度 提 高 , 故 其 液 化 潛 能 將 大 幅 降 低 。 若 為 鑽 掘 樁 , 則 樁 間 土 壤 緊 密 度 將 略 為 降 低 , 其 液 化 潛 能 則 可 能 因 基 樁 施 工 而 稍 微 昇 高 。 1995 年 日 本 阪 神 大 地 震 時,神 戶 地 區 沿 海 岸 邊 及 人 工 島 曾 發 生 極 嚴 重 的 土 壤 液 化 , 地 盤 因 而 產 生 側 向 流 動 之 現 象 , 致 使 鄰 近 岸 邊 5-13
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的 樁 基 礎 發 生 破 壞 , 造 成 極 嚴 重 之 損 害 , 如 圖 -解 5.2-2 所 示 , 因 此 對 於 岸 邊 樁 基 礎 之 設 計 , 應 針 對 結 構 物 之 重 要 性 及 土 壤 抗 液 化 能 力 做 特 別 之 考 量 。 被 害 等 級 ⅠⅡⅢⅣ ⅠⅡⅢⅣ ⅠⅡⅢⅣ 被 害 等 級 最 大 沉 陷 量 26 23 Ⅰ 0~20cm m 16 0 Ⅱ >20~50cm 1 10 ~ 8 椿 5 5 4 2 Ⅲ >50~100cm 1 1 1 0 基 Ⅳ >100cm 之 m 5 埋 被 害 等 級 建 物 傾 斜 角 1 ~ 0 置 1 Ⅰ 0~ 20′ > 3 3 3 2 2 0 1 0 0 1 1 1 深 Ⅱ > 20′ ~ 1° 度 , m Ⅲ > 1° ~ 2°30′ 0 m 2 ~ 5 Ⅳ > 2°30′ 1 > 3 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 0 15以下 15~25 25以上 砂質地層之N值 圖 -解 5.2-1 新 潟 市 信 濃 川 沿 岸 地 區 樁 基 礎 受 害 程 度 調 查 結 果 δ 側 沈 向 箱 非液化土層 流 護 動 岸 液化土層 壓 力 置換砂 粘性土層 洪積互層 圖 -解 5.2-2 阪 神 地 震 鄰 近 岸 邊 之 樁 基 礎 破 壞 案 例 (山 肩 邦 男 ,1996) 5-14
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