¶ 建築物基礎構造設計規範|112年版|第七章 擋土牆(2/4)
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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圖 -解 7.3-2 主 動 與 被 動 土 壓 力 係 數 - 地 表 面 傾 斜 (DM7.2, 1986) 7-9
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圖 -解 7.3-3 擋 土 牆 為 垂 直 , 地 表 為 水 平 狀 況 下 比 較 常 用 之 Rankine, Coulomb 及 Caquot-Kerisel 三 種 KP 估 算 法 之 差 異 。 (歐 章 煜 , 2017) 7-10
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7.3.4 動 態 主 動 土 壓 力 地 震 時,擋 土 牆 承 受 之 主 動 土 壓 力 合 力 P ,依 式 (7.3-11)式 計 算。 AE 1 2 P = ·γ· H · (1 − k )· K 式 (7.3-11) AE v AE 2 其 中 , K 為 地 震 時 之 主 動 土 壓 力 係 數 , 可 依 下 列 方 式 計 算 : AE 2 cos (φ−θ−ϕ) K = AE 2 ⎡ sin(φ+δ) sin(φ−ϕ−α) ⎤ 2 cosϕcos θcos(δ+ϕ+θ) 1 + ⎢ ⎥ cos(δ+ϕ+θ) cos(θ−α) ⎣ ⎦ 式 (7.3-12) 式 內 P = 地 震 時 , 牆 背 之 主 動 土 壓 力 合 力 ( tf/m ) AE H = 擋 土 牆 高 度 ( m ) ⎛ k ⎞ −1 h ϕ= tan ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 1 − k ⎝ v ⎠ k = 垂 直 向 地 震 係 數 v k = 水 平 向 地 震 係 數 h 其 餘 符 號 與 第 7.3.2節 之 符 號 說 明 相 同 。 【 解 說 】 1. 本 節 所 示 之 土 壤 動 態 主 動 土 壓 力 計 算 式,係 參 照 Mononobe-Okabe 之 方 法 計 算 (Mononobe, 1929; Okabe, 1926), 原 則 上 只 適 用 於 非 凝 聚 性 土 壤 之 計 算 。 2. 地 震 時 作 用 於 擋 土 牆 之 動 態 主 動 土 壓 力 之 作 用 點 位 置,可 視 牆 體 位 移 類 型 依 下 列 方 式 考 量 之 。 (1) 擋 土 牆 體 對 牆 底 旋 轉 : (a) 計 算 動 態 主 動 土 壓 力 增 量 ΔP AE ΔP = P − P 式 (解 7.3-4) AE AE A 7-11
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(b) P 之 作 用 點 位 於 基 礎 底 面 以 上 三 分 之 一 牆 高 ( H )處 A (c) ΔP 之 作 用 點 位 於 基 礎 底 面 以 上 三 分 之 二 牆 高 ( H )處 AE (d) P 之 作 用 點 為 P 及 ΔP 兩 分 力 之 合 力 作 用 點 位 置 AE A AE ⎛ 1 ⎞ ⎛ 2H ⎞ (P ) H + (ΔP ) ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ A AE ⎝ 3 ⎠ ⎝ 3 ⎠ H = 式 (解 7.3-5) P AE (2)擋 土 牆 體 滑 移 : (a) 計 算 動 態 主 動 土 壓 力 增 量 ΔP AE ΔP = P − P 式 (解 7.3-6) AE AE A (b) P 之 作 用 點 位 於 基 礎 底 面 以 上 0.42 牆 高 (H)處 A (c) ΔP 之 作 用 點 位 於 基 礎 底 面 以 上 0.48 牆 高 ( H )處 AE (d) P 之 作 用 點 為 P 及 ΔP 兩 分 力 之 合 力 作 用 點 位 置 AE A AE (P )(0.42H ) + (ΔP )(0.48H ) A AE H = 式 (解 7.3-7) P AE (3)擋 土 牆 體 對 牆 頂 旋 轉 : PAE之 作 用 點 為 位 於 基 礎 底 面 以 上 0.55牆 高 (H)處 。 3. 設 計 所 採 用 之 水 平 向 地 震 係 數 k ,原 則 上 可 取 基 地 地 表 水 平 向 尖 峰 h 加 速 度 值 之 半 估 計 ,但 對 於 側 向 位 移 完 全 受 限 之 情 況 ,地 震 所 引 致 之 動 態 土 壓 力 將 因 位 移 受 限 而 大 於 上 述 之 主 動 土 壓 力 值,此 時 k 值 h 應 取 地 表 水 平 向 尖 峰 加 速 度 值 之 1.5 倍 估 計 。 設 計 所 採 用 之 垂 直 向 地 震 係 數 k , 原 則 上 可 取 基 地 地 表 垂 直 向 尖 峰 加 速 度 值 之 半 估 計 , v 惟 對 於 遠 距 離 之 地 震,通 常 可 忽 略 垂 直 地 震 力 之 影 響,即 令 k = 0。 v 工 址 地 震 加 速 度 之 選 取,應 依 構 造 物 設 計 年 限 某 超 越 機 率 之 地 震 危 害 度 分 析 結 果 慎 選 之 。 實 務 上 , 可 參 考 最 新 版 本 之 「 建 築 物 耐 震 設 計 規 範 與 解 說 」選 取 設 計 地 震 (475 年 回 歸 期 )之 有 效 尖 峰 加 速 度 (EPA) 作 為 設 計 之 依 據 。 7-12
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7.3.5 動 態 被 動 土 壓 力 地 震 時 , 擋 土 牆 承 受 之 被 動 土 壓 力 P , 可 依 式 (7.3-13)計 算 。 PE 1 2 P = ·γ· H · (1 − k )· K 式 (7.3-13) PE v PE 2 其 中 , K 為 地 震 時 之 被 動 土 壓 力 係 數 , 可 依 下 列 方 式 計 算 : PE 2 cos (φ+θ−ϕ) K = PE 2 ⎡ sin(φ+δ) sin(φ−ϕ+α) ⎤ 2 cosϕcos θcos(δ−θ+ϕ) 1 − ⎢ ⎥ cos(δ−θ+ϕ) cos(α−θ) ⎣ ⎦ 式 (7.3-14) 式 內 P = 地 震 時 , 牆 背 之 被 動 土 壓 力 合 力 ( tf/m ) PE H = 擋 土 牆 高 度 ( m ) ⎛ k ⎞ −1 h ϕ= tan ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ 1 − k ⎝ v ⎠ k = 垂 直 向 地 震 係 數 v k = 水 平 向 地 震 係 數 h 其 餘 符 號 與 第 7.3.3節 之 符 號 說 明 相 同 。 【 解 說 】 1. 本 節 所 示 之 土 壤 動 態 被 動 土 壓 力 計 算,係 參 照 Mononobe-Okabe 之 方 法 (Mononobe, 1929; Okabe, 1926), 原 則 上 只 適 用 於 非 凝 聚 性 土 壤 之 計 算 。 2. 地 震 時 作 用 於 擋 土 牆 之 動 態 被 動 土 壓 力,其 作 用 點 位 置 與 地 震 係 數 之 選 取 , 可 參 考 第 7.3.4 節 之 方 式 計 算 。 3. 水 平 向 及 垂 直 向 設 計 地 震 係 數 之 選 取 , 其 原 則 如 第 7.3.4 節 之 解 說 所 示 。 7-13
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7.3.6 水 壓 力 1. 當 擋 土 牆 背 後 上 層 中 有 高 度 之 水 位 時,擋 土 牆 背 除 承 受 側 向 土 壓 H w 力 之 外,亦 應 依 式 (7.3-15)計 算 牆 背 水 位 造 成 之 水 壓 力,其 合 力 作 用 點 位 於 基 礎 底 面 以 上 水 位 高 度 ( H )之 三 分 之 一 處 。 w 1 2 式 (7.3-15) P = ·γ · H W w w 2 式 內 P = 牆 背 之 水 壓 力 ( tf/m ) W = 牆 背 水 位 高 度 ( m ) H w 3 = 水 單 位 重 ( tf/m ) γ w 如 牆 背 及 牆 底 有 滲 流 狀 況 時 , 應 考 慮 滲 流 造 成 之 影 響 。 2. 地 震 時 , 牆 背 地 下 水 所 造 成 之 動 態 水 壓 力 增 量 △ P 及 其 合 力 之 作 WE 用 點 位 置 應 妥 予 計 算 。 【 解 說 】 1. 擋 土 牆 所 承 受 之 水 壓 力 需 視 牆 背 設 置 之 排 水 及 濾 層 狀 況 而 適 當 地 考 量, 於 設 計 擋 土 牆 時 ,宜 搜 集 牆 址 及 其 附 近 地 區 之 地 下 水 位 及 孔 隙 水 壓 之 觀 測 資 料,以 及 牆 背 地 層 之 透 水 特 性 資 料 ,提 供 決 定 設 計 地 下 水 位 之 參 考 。 2. 擋 土 牆 之 破 壞 原 因 與 地 下 水 條 件 有 關 者 不 在 少 數,所 以 在 設 計 擋 土 牆 時,除 須 審 慎 考 量 因 地 下 水 所 造 成 之 水 壓 力 及 上 浮 力 對 牆 體 穩 定 之 影 響 外 ,對 於 排 水 措 施 及 濾 層 規 格 、厚 度 之 設 計 亦 需 符 合 相 關 規 範 及 標 準 之 規 定 。 3. 擋 土 牆 之 一 側 若 為 水 時,地 震 引 致 之 動 態 水 壓 力 增 量 可 依 下 列 方 式 計 算 (Westergaard, 1933) 7 2 ΔP = k γ bH 式 (解 7.3-8) WE h w 12 7-14
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2 H = H 式 (解 7.3-9) g 5 式 中 , ΔP : 作 用 於 擋 土 牆 之 動 水 壓 合 力 (tf) WE k : 水 平 向 地 震 係 數 h 3 γ : 水 之 單 位 重 (tf/m ) w H : 水 深 (m) b: 與 動 水 壓 作 用 方 向 垂 直 之 擋 土 牆 寬 度 , 可 取 1m 計 H : 動 水 壓 合 力 作 用 點 之 高 度 (m) g 4. 至 於 擋 土 牆 土 側 之 地 下 水, 因 其 屬 受 限 水, 地 震 引 致 動 態 水 壓 力 之 力 學 機 制 相 當 複 雜 , 目 前 之 研 究 資 料 仍 然 有 限 , 不 易 估 計 。 設 計 分 析 時 可 參 考 Matsuzawa et al.(1985)與 Ishibashi et al.(1985, 1994)之 研 究 結 果 考 量 之 ; 有 時 為 簡 便 計 , 亦 有 建 議 直 接 採 用 水 側 動 態 水 壓 力 值 之 70%計 算 者 (Matsuo & O’Hara, 1960, 1965)。 7.3.7 地 表 上 方 載 重 1. 擋 土 牆 背 地 表 受 有 均 布 超 載 重 時,該 載 重 得 折 算 成 等 值 填 土 高 度, 並 依 前 節 計 算 方 法 計 算 其 對 擋 土 牆 造 成 之 側 向 壓 力 。 2. 擋 土 牆 背 地 表 受 有 線 形 超 載 重 或 集 中 超 載 重 時 , 得 依 據 主 動 土 壓 破 壞 面 之 影 響 範 圍 , 依 圖 7.3-2 計 算 其 增 加 之 側 向 壓 力 。 【 解 說 】 1. 擋 土 牆 背 之 地 表 載 重 尚 需 考 慮 施 工 載 重 , 對 於 牆 背 填 土 分 階 施 築 之 情 況 , 需 適 當 地 考 慮 各 階 段 施 工 載 重 對 牆 背 產 生 側 向 壓 力 之 影 響 。 2. 對 於 錨 拉 式 擋 土 牆 尚 需 檢 核 土 ( 岩 ) 錨 分 階 施 拉 與 牆 背 分 階 填 築 對 牆 體 穩 定 性 之 影 響 。 3. 擋 土 牆 背 之 建 築 物 載 重 , 需 視 該 建 築 物 與 牆 體 距 離 及 其 基 礎 底 面 深 度 及 基 礎 型 式 尺 寸 , 考 量 各 因 素 對 牆 背 造 成 之 側 向 壓 力 。 7-15
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