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規範解說 第四章橋梁結構(3/19);原PDF第125–139頁。
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鐵路橋梁設計規範
表C4.1.5B 樁基礎設計之安全係數
載重組合 安全係數
考慮因素 常時載重
樁尖支承力FS2 3.0
樁表面摩擦阻力FS1 3.0
抵抗拉拔力 不允許拉力產生
註:1.當樁尖之極限承載力係由載重試驗求得,其安全係數於常時載重可採用2.0。
2.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。
(a) 以靜力學公式推估基樁極限承載力時,以下方式推估:
1. 樁表面之摩擦阻力
f s = ca + Ktanv (tf/m2) (C4.1-6)
式內
ca = cu 為土壤與樁身之附著力(tf/m2)
= 對 uc 之經驗折減值,與土壤強度、樁長、樁徑及施工
方法等有關,一般介於0.25~1.0之間
uc = 沿樁身之平均土壤不排水抗剪強度(tf/m2)
K = 側向土壓力係數,與土壤及基樁施工方法有關
v = 有效覆土壓力(tf/m2)
= 樁身與土壤間之摩擦角,與土壤、基樁材料及施工方
法等有關,一般約為土壤內摩擦角之1/3~2/3
土壤如為粘性土壤,則上式之後項不計;如為砂質土壤,則前
項不計。
2. 樁尖之極限承載壓力
qb = cN c* + v N q* + 5.0DN* (tf/m2) (C4.1-7)
式內
N c* 、 N q* 、 N* =承載力因數,其值與土壤性質、基樁施工方
法及貫入承載層深度等有關(見表C4.1.5C及
表C4.1.5D)。
c =樁底部土壤之凝聚力(tf/m2)
v =樁端點之有效覆土壓力(tf/m2)
C-58¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第126頁
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第四章 橋梁結構
=土壤之有效單位重(tf/m3)
D =樁身之有效直徑,如係擴座基樁,其底部有效直徑不得
超過樁身直徑之兩倍(m)
表C4.1.5C 樁基礎之承載力因素 N q*
26 28 30 31 32 33 34 35 36 37 38 40
打入式基樁 10 15 21 24 29 35 42 50 62 77 96 145
鑽掘式基樁 5 8 10 12 14 17 21 25 30 38 48 72
表C4.1.5D 樁基礎之承載力因素 N c*
打入式基樁 9
註:N *r 值很小,予以忽略不計。
鑽掘式基樁 6
3. 砂質地層中,基樁之表面摩擦力及端點承載力,應根據土層之相對
密度、地下水位深度、樁徑及基樁施工方法,適當考量臨界深度效
應,或根據樁載重試驗結果考量之。
(b) 以貫入試驗公式推估基樁極限承載力時,以下方式推估:
1. 以現場標準貫入試驗 N 值推估基樁承載力,僅限用於砂性土層,此
時樁表面之摩擦阻力fs,及樁尖之極限承載 bq 得依表C4.1.5E所列推估
之。
表C4.1.5E 基樁最大表面摩擦阻力及樁尖極限承載力(tf/m2)
施工 植入式基樁
打擊式基樁 鑽掘式基樁
支承力 預鑽孔工法 中掘工法
sf N/3(≦15) N/3(≦15) N/5(≦15) 1.5
bq 30 N 7.5 N 25 N 25 N
註:表中N 值均採樁端點上方4 倍樁徑範圍內土壤平均N 值與樁端下方1 倍樁
徑範圍內土壤平均N 值之平均值,其值均不得超50。
2. 對於樁底座落於礫石層或堅硬岩盤中之基樁,其端點承載力可依載
重試驗結果或當地經驗推估之。
3. 如係底端開口之打擊式基樁,應考慮土栓效應,對端點承載力作適
當之修正。
C-59¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第127頁
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鐵路橋梁設計規範
C4.1.5.4 群樁載重
打入塑性土壤之摩擦群樁,如其載重能力不能以載重試驗決定時,可按下列
Converse-Labarre 公式計算該群樁中每根樁之載重折減率。若有其他更合理之估
算方式亦得採用之。
( n − )1 m + ( m − )1 n
E = 1 − (C4.1-8)
90mn
式中 E = 群樁中每根樁之載重折減率。
n = 每排樁之根數。
m= 群樁之排數。
d = 樁之平均直徑。
s = 樁之中心間距。如縱橫方向之中心間距不同時,二者之中取較小
者。
= tan −1 ( d / s ) ,採用角度量表示。
C4.1.6 打擊樁
C4.1.6.1 通則
打擊樁採用打擊方式將基樁埋置於地層中,適用於基礎不能設置於合理深度
之堅實土層且無遭遇阻礙而難以施工之情況;若有發生沖刷之可能時,亦可採用
打擊樁以取代擴展基腳;當容許變形量小時,亦可採用打擊樁以抵抗側向載重及
上揚力。
C4.1.6.2 使用年限
未經防腐處理之木樁,僅可用於臨時構造物如護岸、護柱及其他類似之工
程,如其符合下列條件,始可用於永久構造物:
(1) 在永久地下水位以下切斷之基樁。
(2) 為經濟理由經適當之防腐處理者得用於棧橋構造。
經防腐處理之木樁,其使用範圍,應依經認可之規範為準。
C-60¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第128頁
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第四章 橋梁結構 C4.1.6.3 基樁之側向載重 承受側向載重之基樁,其設計通常是由容許側向位移所控制,亦應考慮地層 與結構間互制之效應。極限承載力或位移之計算方法,僅可做為初步評估基樁斷 面之用。 C4.1.6.4 基樁之抗拉拔力 基樁與樁帽應有適當之錨碇。 (1) 單樁 單樁之設計抗拉拔力與載重型態(短期或長期)及決定方式等關聯,按照 本章C4.1.2節應由載重試驗或依經主管單位認可之相關規範或設計準則所規 定公式決定之。 (2) 群樁: 群樁之設計抗拉拔力不可大於: (a)單樁之設計抗拉拔力乘以基樁數目。 (b)群樁之有效重量、群樁周圍與基樁埋入深度所包含地層有效重量、及樁 周圍地層剪力除以安全係數之總合。 C4.1.6.5 間距、淨距與埋設 樁基腳之尺寸原則上應使基樁之中心間距不小於樁之直徑(或邊長)之 2.5 倍,且不小於基樁直徑加 1m,基樁側面距基腳最近一邊之距離不得小於 23cm。 一切基樁受損材料清除以後,基樁頂部埋入混凝土中不得小於 30cm,但特殊情 形(如樁基腳下層主筋無法穿越基樁埋置處)時可減為 10cm,但基樁主筋須伸出足 夠之長度。 場鑄鋼筋混凝土梁用作樁排架之樁帽時,樁邊以外之混凝土厚度至少應有 15cm。樁頂埋入樁帽至少 15cm。倘若樁內鋼筋伸出之長度,能發揮足夠之黏裹 力時,此項樁頂之埋入長度可以減少。樁帽鋼筋之最大間距不得大於 45cm。 C4.1.6.6 斜樁 如基樁四周地層之側向阻抗不足以抵抗傳至基礎之水平力、或需要增強整個 C-61
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鐵路橋梁設計規範 結構物之剛度時,則基礎可採用斜樁。惟可能產生基樁負摩擦力或基樁施工困難 成本高時,應避免使用斜樁,並提供另外之側向束制。 C4.1.6.7 基樁穿過路堤填土 基樁穿過路堤填土時必須貫入原地層中至少 3m(除非原地層為岩層或堅實之 土層時可減少貫入之深度)。路堤填築材料必須有所選擇,不應阻礙基樁貫入至所 需之深度。填築材料之粒徑最大尺寸不應超過 15cm,惟必要時,可採預鑽或小 鋤頭挖掘之方式設置基樁。 C4.1.6.8 浮力 設計時對於靜水壓力之影響應加以考慮,詳見 3.16 節之規定。 C4.1.6.9 基樁型式 A.H型鋼樁 (1) 鋼料厚度 鋼樁腹板之最小厚度為 11mm。續接板之厚度,不得小於 10mm。 (2) 續接 鋼樁之續接應能傳遞基樁淨斷面之強度。翼板與腹板之連接可用對 銲或用續接板以電銲、鉚釘或螺栓連接之。續接應詳繪於設計圖內。預 先製造之續接器必須能提供基樁淨斷面之壓力、張力、剪力、及彎矩始 可使用。 (3) 樁帽 通常埋入混凝土梁內等之鋼樁無需樁帽。 (4) 沖刷 如預期有嚴重沖刷,基樁可能露出部分應考慮以柱設計之。 (5) 突緣、凹眼及樁心擋(Lugs, Scabs and Core-Stoppers) 此項設置必要時可用作增強基樁之承載力,其組成可為各種結構型 鋼或用鋼板以電銲或螺栓等連接於兩翼板之間,或用木塊或混凝土塊妥 為連結之。 C-62
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第四章 橋梁結構 B.預鑄混凝土樁 基樁全長可用同一斷面或逐漸變小者,通常頭大尾小之基樁不得用於棧 橋,但在地面下之部分除外。頭大尾小之基樁亦不得當作柱使用。通常混凝 2 土基樁在尖頭以上之斷面積不得少於 625cm ,如用於海水中者不得少於 2 900cm 。如斷面為正方形,其四角均應有 2.5cm 以上之截角。樁底應作成尖 端,並套以核定之鐵靴,以便於貫入土層。如不用鐵靴,則不論情況如何其 尖端之直徑均不得小於 15cm,基樁應由距尖端 60cm 處開始削尖或作成均勻 之斜面。 頭大尾小之基樁其距尖端 60cm 處之直徑不得小於 20cm,在任何情況下 ,所謂直徑係指通過斷面中心之最短尺寸而言。 基樁內之垂直鋼筋不得少於四根,且應均勻配置於樁之周圍。鋼筋面積 應不得少於尖頭以上斷面積之 1.5%。但如所用鋼筋在四根以上時,則樁之尖 端 1.2m 長範圍內,鋼筋之數量可減少為四根。 垂直鋼筋之全長均應以螺旋箍筋或其他相當之箍筋圍繞之。基樁兩端螺 旋箍筋之螺距不得大於 7.5cm,箍筋應採用直徑 5mm 以上之鋼線。此外自樁 頂 15cm 長度內應有箍筋五圈,螺距為 2.5cm。基樁其餘部分之垂直鋼筋,均 應以螺旋箍筋圍繞之,且螺距不得大於 15cm,或用直徑 6mm 圓形箍筋,其 間距不得大於 15cm。基樁表面與鋼筋之淨距不得少於 7.5cm。 計算搬運或吊裝時之應力,為考慮衝擊或震動應增加 50% 之樁重。續接 若能傳遞基樁之全部強度,則基樁可以續接,續接應詳繪於設計圖內。 C.填充混凝土鋼管樁 一般填充混凝土鋼管樁係將混凝土灌入於金屬管殼內,而該金屬管殼應 仍永久留置於該處者。但其他式樣之填充混凝土鋼管樁,倘經主管工程司認 定適合該處之土壤,且設計與施工均能符合其要求者,則不論其為有鋼筋或 無鋼筋,或套管有無抽取均可使用。填充混凝土鋼管樁可為均一或頭大尾小 或為兩種併用者。樁頭或樁尖之最小尺寸及鋼筋之埋置均應遵照預鑄混凝土 樁之規定,但基樁樁頭之最小斷面積應達 700cm2,樁之尖端最小直徑不得小 於 20cm。 填充混凝土鋼管樁如僅承受軸向載重,且可能作用於樁之橫向力甚小 者,若土壤具有適當之側向支承時,則無需配置鋼筋。填充混凝土鋼管樁無 C-63
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鐵路橋梁設計規範
側向支承部分應按照C4.4.2.4 與C4.4.3.4 節之規定以鋼筋混凝土柱設計之,但
其鋼筋應伸至土壤有足夠側向束制處以下3m。如管殼為平滑管,且管殼厚度
超過3mm 時,若無侵蝕,則管殼可視為能支承載重。如管殼為波狀,且管殼
厚度超過2mm,若無侵蝕,管殼可視為能提供束制。基樁與上部結構相連處
應備有充分之鋼筋,以提供適當之連接。管殼應有足夠之厚度與強度,俾使
該樁與其鄰近之樁打入土層、或樁導錘打入後再抽出時,該管殼仍能保持原
來之形狀而無不良之變形。續接若能傳遞基樁之全部強度,則基樁可以續
接。續接應詳繪於設計圖內。
D.預力混凝土樁
基樁受冰凍融解及潮濕乾燥反覆作用時需用輸氣混凝土。預力樁之混凝
土28 天抗壓強度( cf)最小應為350kgf/cm2 34.47MPa 以上。
預力樁可為實體或空心。空心樁應監測防範打樁時因樁內水壓力、排樁
冰壓力及形成空隙物質分解而產生之氣體壓力使基樁發生破壞。主鋼筋之配
置及預力,應使其預力損失後之有效壓應力( f ce )不小於50kgf/cm2
4.826MPa,以防止操作及安裝時產生裂縫,基樁設計應能抵抗操作及服務載
重,分析操作之彎矩應力時,樁重應增加50% 以應付衝擊,其拉應力不得大
於1.33 cf 0.415 cfMPa。
預力樁之表面與鋼筋間之淨距不得小於5cm,但以離心式製造者除外。
大口徑空心圓樁之壁厚不得小於13cm。
垂直鋼筋全長應以螺旋箍筋圍繞之。基樁直徑在60cm 以下者,螺旋箍筋
應採用直徑5mm 以上之鋼線,基樁兩端螺旋箍筋之螺距不得大於7.5cm,約
繞十六圈,此外自樁頂15cm 長度內應有箍筋五圈,螺距為2.5cm,基樁其餘
部分之垂直鋼筋均應以螺旋箍筋圍繞之,且螺距不得大於15cm。大於60cm
直徑之基樁,螺旋箍筋應採用直徑6mm 以上之鋼線,基樁兩端螺旋箍筋之螺
距不得大於5cm,約繞十六圈,此外自樁頂15cm 長度內應有箍筋四圈,螺距
為4cm,基樁其餘部分之垂直鋼筋,均應以螺旋箍筋圍繞之,且螺距不得大
於10cm。預力樁之表面與鋼筋間之淨距不得小於5cm,但以離心式製造者除
外。大口徑空心圓樁之壁厚不得小於13cm。
E.無填充鋼管樁
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第四章 橋梁結構 E.無填充鋼管樁 (1) 鋼材厚度 鋼管樁之最小壁厚,不得小於表 C4.1.6 所列: 表 C4.1.6 無填充鋼管樁之最小壁厚 外 徑 小於 36cm 36cm 及 36cm 以上 壁 厚 6mm 10mm (2) 續接 無填充鋼管樁之續接,應能傳遞基樁全斷面之強度。續接應使用對 銲或用套管銲接。續接應詳繪於設計圖內。 (3) 打樁 鋼管樁打樁時,底端可用開口或用封口。封口板不得延伸至樁之周 邊以外。 (4) 柱作用 鋼管樁如為彎矩結構之一部分,或預期有嚴重之沖刷使部分基樁外 露,則基樁應考慮柱之作用。 F.鋼樁及鋼樁管殼之保護 如對暴露情況需防護時,鋼樁及鋼管樁可用混凝土裹之,否則暴露部分 之鋼樁及管殼厚度,至少應減去 1.6mm 厚度計算面積。 C4.1.6.10 樁彈簧係數 以垂直及水平彈簧模擬基樁之支承勁度時,彈簧係數可由基樁垂直及水平載 重試驗之結果或相關經驗公式推估之。 C4.1.7 鑽掘樁 C4.1.7.1 通則 鑽掘樁係採用鑽掘機具鑽掘樁孔至預定深度後,吊放鋼筋籠,安裝特密管, 澆置混凝土而成。適用於基腳之承載層過深而無法設置、打擊樁施工時遭遇阻礙 難以施工或因高載重採用打擊樁不經濟之情況;若有發生沖刷之可能時,亦可採 用鑽掘樁以取代擴展基腳;當容許變形量小時,亦可採用鑽掘樁以抵抗高側向載 C-65
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鐵路橋梁設計規範 重及上揚力。 C4.1.7.2 材料 鑽掘樁為場鑄混凝土樁時,可內插鋼筋或結構鋼材,必要時亦可外加永久性 鋼套管。 C4.1.7.3 施工 鑽掘樁施工可採用乾式、濕式、臨時性套管、永久性套管或上述之組合方式 施工。 C4.1.7.4 基樁之側向載重 承受側向載重基樁之設計通常為容許側向位移控制,設計時應考量地層與結 構互制效應。 C4.1.7.5 樁徑 若鑽掘樁採套管施工以穿過覆蓋土層嵌入岩層時,套管內徑須大於樁徑,俾 便鑽掘機具於套管中進出。若鑽掘樁施工不需用套管以穿過覆蓋土層時,則入岩 之樁徑與覆蓋土層中之樁徑可以相同。若套管完全旋入設計樁長,套管前端外徑須 大於設計樁徑。 C4.1.7.6 斜樁 由於鑽掘式斜樁之施工極困難且成本高,因此不建議採鑽掘式斜樁來增加基 礎之側向承載力,而建議以增加樁徑或樁數之方式以達到需要之側向承載力。 C4.1.7.7 設計載重 基樁之設計載重按照本章 C4.1.5 節規定辦理之。基樁之設計應能承載所施加之 全部載重。基樁之承載力得由載重試驗或依經認可之規範所規定之公式決定之。 C-66
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第四章 橋梁結構 C4.1.7.8 基樁穿過路堤填土 基樁穿過路堤時必須延伸進入原地層中至少 3m,若岩層或適當之支承土層深 度小於 3m 時,可減少貫入深度。構築路堤之填土材料應有適當之承載力,且不應 阻礙基樁之貫入及施工。由於路堤本身或其下基礎地層之沈陷及壓密行為造成基樁 之負摩擦力應詳加以評估。 C4.1.7.9 基樁結構設計及樁徑尺寸 (1) 縱向鋼筋之最小淨間距不應小於3倍鋼筋直徑及3倍最大骨材粒徑。如果鋼筋 籠是以捆束之鋼筋組立而成時,則縱向鋼筋之最小淨間距亦不應小於3倍捆 束鋼筋之直徑。 (2) 鋼筋續接可以採用搭接、焊接或經核准之續接器,應按照C4.4.1.21規定辦理 之。 (3) 橫向鋼筋可採箍筋或螺箍筋。 (4) 鋼 筋 保 護 層 厚 度 於 有 永 久 性 套 管 時 不 可 小 於 5cm , 無 套 管 時 不 可 小 於 7.5cm。當基樁置於具腐蝕或鹼性環境、或於水中或泥漿中澆置混凝土時, 則無套管之基樁或具永久性套管但腐蝕抵抗能力不足之基樁,其鋼筋保護層 厚度不應小於10cm。 (5) 樁底擴座時,其底座斜邊與垂直線夾角不應大於30°,但特殊情形除外。 (6) 鑽掘樁之中心間距不可小於2.5倍樁徑,以避免鄰近基樁施工時之干擾。 C4.1.7.10 間距、淨距與埋設 樁基腳之尺寸應使基樁之中心間距原則上不得小於樁之直徑(或邊長)之 2.5 倍,且不得小於基樁直徑加 1m,基樁側面距基腳最近一邊之距離不得小於 23cm。一切劣質材料清除以後,基樁頂部埋入混凝土中不得小於 10cm,但基樁 主筋須伸出足夠之長度。 場鑄鋼筋混凝土梁用作樁排架之樁帽時,樁邊以外之混凝土厚度至少應有 15cm。樁頂埋入樁帽至少 15cm。倘若樁內鋼筋伸出之長度,能發揮足夠之握裹 力時,此項樁頂之埋入長度可以減少。樁帽鋼筋之最大間距不得大於 45cm。 C-67
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鐵路橋梁設計規範
C4.1.7.11 樁彈簧係數
以垂直及水平彈簧模擬基樁之支承勁度時,彈簧係數可由基樁垂直及水平載
重試驗之結果或相關經驗公式推估之。
C4.1.8 沉箱基礎
C4.1.8.1 通則
沈箱基礎係以機械或人工方式分段挖掘地層,以預鑄或場鑄構件逐段構築之
深基礎,其分段構築之預鑄或場鑄構件,可於孔內形成亦可於地上完成後以沈入
方式施工。
沈箱設計,除應考慮上部構造物所傳遞之各向載重及傾覆力矩外,並應注意:
(1) 沈箱本身之重量與施工中之各項作用力,並檢核其安全性。
(2) 沈箱設計應檢核施工中沈箱體各構件所承受之應力,以及完工後整體結構之
穩定性。
(3) 沈箱設計應考慮施工可能發生之偏心及所引致之額外彎矩。設計時所採用之
最小偏心量不得小於10cm。
(4) 沈箱原則上應座落於堅實之地層上,其厚度至少為基礎寬度之1.5倍以上。
(5) 沈箱底面下,基礎寬度3倍以內之地層,原則上不得有高壓縮之軟弱地層存
在。
C4.1.8.2 極限承載力與容許承載力
(1) 極限垂直承載力
沈箱基礎之垂直極限承載力應根據C4.1.3節工址調查結果,依下列公式
估算:
qu = cN c + 2 D f N q + 5.01 BN (C4.1-8)
式內
qu = 基礎底面地層之極限承載力(tf/m2)
c = 基礎底面下土壤之凝聚力(tf/m2)
1 = 基礎底面下土壤之有效單位重(tf/m3)
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第四章 橋梁結構
2 = 基礎底面以上土壤之平均有效單位重(tf/m3)
B = 基礎寬度
Df = 基礎之有效埋置深度
Nc,Nq,N=承載力因素,見表C4.1.8A
,= 基礎底面形狀影響因素,見表C4.1.8B
表C4.1.8A 沉箱基礎之承載力因素Nc,Nq,N
Nc Nq N
0 5.14 1.0 0.0
5 6.49 1.6 0.1
10 8.34 2.5 0.4
15 10.97 3.9 1.2
20 14.83 6.4 2.9
25 20.71 10.7 6.8
26 22.25 11.8 7.9
28 25.79 14.7 10.9
30 30.13 18.4 15.1
32 35.47 23.2 20.8
34 42.14 29.4 28.7
36 50.55 37.7 40.0
38 61.31 48.9 56.1
40 以上 75.25 64.1 79.4
表C4.1.8B 沉箱基礎底面之形狀影響因素,
基礎底面形狀
正方形或 矩形或
條形
圓形 長圓形
形狀因素
B
1.0 1.3 1+0.3
D
B
1.0 0.6 1-0.4
D
註:B 為沈箱基礎之寬度(m),D 為沈箱基礎之長度(m)。
(2) 容許垂直承載力
沉箱基礎之垂直容許承載力,除依下列公式估算外,並應檢核其垂直容
許承載力之上限值,以避免產生過量沉陷:
1
qa = ( qu − 2 D f ) + 2 D f (C4.1-9)
FS
其中
qa = 基礎底面地層之容許承載力(tf/m2)
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鐵路橋梁設計規範
(3) 水平極限承載力
沉箱基礎之水平極限承載力,以沉箱正前方地層之水平反力與沉箱底面
之摩擦阻力綜合考慮,依下列公式估算:
沉箱基礎之水平極限承載力
P = ' z K P + 2c K P (C4.1-10)
PE = ' z K PE + 2c K PE (C4.1-11)
式內
σP = 平時地表下z深度處之被動土壓力(tf/m2)
σPE = 地震時地表下z深度處之被動土壓力(tf/m2)
=z 地表下z深度處之有效垂直覆土壓力(tf/m2)
KP = 平時之被動土壓力係數
KPE = 地震時被動土壓力係數
c = 土層之凝聚力 (tf/m2)
沉箱底面之摩擦阻力
R f = N tan + AC a (C4.1-12)
式內
Rf = 基礎板底面之摩擦阻力(tf)
N = 作用於基礎板底面之有效垂直載重(tf)
δ= 基礎板底面與地層間之摩擦角(°)
A = 基礎板底面與地層之有效接觸面積(m2)
Ca = 基礎板底面與地層之有效附著力(tf/m2)
(4) 安全係數
沈箱容許承載力之安全係數如表C4.1.8C之規定。沈箱基礎之水平極限
承載力,以沈箱正前方之水平反力與沈箱底面之摩擦阻力綜合考慮。
C-70¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第138頁
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第四章 橋梁結構
表C4.1.8C 沈箱容許承載力之安全係數
載重組合
常時載重
考慮因素
垂直承載力 3.0
水平抗力 1.5
底面抗剪力 1.5
註:沈箱基礎承受常時載重之垂直承載力,其安全係數不小於3,考量地
震力載重組合時,應參照「鐵路橋梁耐震設計規範」之相關規定。
C4.1.8.3 沈箱負摩擦力
沈箱設計應檢討負摩擦力發生之可能性及大小,並按公式(C4.1-13)與(C4.1-
14)檢核其安全性:
( P + Pfn /) Ac sa (C4.1-13)
P + Pfn (Qb + R f /) 2.1 (C4.1-14)
式內
P = 沈箱頂部之軸向長期載重 (tf)
Pfn = 中立點以上之負摩擦力總和 (tf)
Qb = 沈箱底面地層之極限承載力 (tf)
Rf = 中立點以下之正摩擦阻力 (tf)
Ac = 中立點位置之沈箱斷面積 (m2)
σsa = 沈箱材料之短期容許應力 (tf/m2)
C4.1.8.4 沈箱體結構設計
A. 使用材料
沉箱基礎之材料,可採用鋼筋混凝土構材或以型鋼及鋼管加強之合成構
材。沈箱式基礎之混凝土規定抗壓強度不得小於245kg/cm2。
B. 結構設計
沈箱基礎各構件之結構設計可參考國內相關設計規範,或依學理分析設
計之。設計時除應考慮上部結構載重所引致之應力外,尚應依地層狀況及施
工方法等考慮施工中可能發生之各項應力。
C-71¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第139頁
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鐵路橋梁設計規範 C4.1.9 沈陷及水平變位 A. 沈陷 橋梁基礎設計時,應考慮短期與長期沉陷量,作為橋梁結構設計之依 據,其中沿縱向相鄰兩橋墩(台)所採用之差異沉陷量不得小於10mm。 B. 水平變位 基樁或沈箱承受側向力時將產生水平變位,此一水平變位將由前述基礎 體周圍之土壤承受。隨著水平變位之增加,將使土壤產生塑性變形,而降低 側向抵抗力。上述基礎容許水平變位規定如表C4.1.9所示: 表 C4.1.9 基礎容許水平變位 基礎型式 基準 常時載重 極限載重 不大於沈箱寬度 頂端垂直軸側向 沈箱 之 1%,且以 不落橋 變位 50mm 為限 基樁 長期設計基盤面 10mm 不落橋 C4.1.10 其他說明 C4.1.10.1 工址調查 於特殊情況下,地下調查須包括地層變位、地層滑動、凍土、特殊土壤(泥 炭、沃土等)、特殊岩石(蛇紋岩、安山岩等)、有害瓦斯及溫泉等,以供設計及施 工參考。 C4.1.10.2 一般需求 基礎之設計,其型式之選定應適當考量地形及地質條件、構造物之特性、施 工程序及環境要求等因素,將各因素詳加綜合檢討後,選定適合橋址環境及確保 上構安全之基礎構造。一般同一橋梁之基礎構造不宜多種基礎型式合用,因各基 礎之承載機制不同,地震時載重分擔不平均之故。於地質較不均勻之地層(尤其軟 弱地層)亦不宜採用不同型式基礎。 C-72
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來源:交通部《鐵路橋梁設計規範》,112年2月15日。依交通部政府網站資料開放宣告註明出處;本站分章與導覽整理不代表發布機關認可或背書。查核日期:2026年8月31日。