¶ 建築物基礎構造設計規範|112年版|第四章 淺基礎(3/6)
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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堅 硬 黏 土 層 支 承 力 兩 者 內 插 推 求 之 , 並 應 考 慮 是 否 可 能 產 生 塑 性 流 破 壞 現 象 。 (4) 有 關 層 狀 地 層 上 之 淺 基 礎 支 承 力 得 參 考 Meyerhof and Hanna (1978)所 發 表 支 承 力 理 論 估 算 之 。 4.3.4 接 觸 壓 力 接 觸 壓 力 係 指 基 礎 板 承 受 載 重 時 作 用 於 基 礎 地 層 面 之 應 力 值 , 其 分 布 隨 基 礎 與 地 層 間 之 相 對 剛 性 而 異,基 礎 設 計 分 析 時 應 審 慎 考 量 之。 【 解 說 】 1. 實 際 的 基 礎 與 地 層 之 接 觸 壓 力 分 布 相 當 複 雜 , 依 基 礎 埋 置 深 度 、 土 壤 種 類 、 及 兩 者 之 相 對 剛 性 而 定 , 圖 -解 4.3-7 為 各 情 況 之 壓 力 分 布 示 意 圖 。 土壤種類 黏性土 砂質土 基礎版種類 柔 性 基 礎 版 地 表 荷 剛 重 性 基 礎 埋 置 版 D 深 D f f 度 荷 重 圖 -解 4.3-7 基 礎 剛 性 與 接 觸 壓 力 分 布 示 意 圖 4-15
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2. 一 般 情 況 下 , 剛 性 基 礎 之 接 觸 壓 力 得 以 基 礎 載 重 除 以 基 礎 板 底 面 與 土 壤 接 觸 之 有 效 支 承 面 積 計 算 , 並 依 載 重 偏 心 、 基 礎 形 狀 及 彎 矩 等 因 素 , 按 直 線 變 化 之 分 布 方 式 推 求 之 。 3. 柔 性 基 礎 板 底 面 與 地 層 表 面 之 接 觸 壓 力 將 隨 基 礎 板 之 撓 屈 變 形 程 度 而 變,決 定 於 土 壤 -結 構 互 制 作 用 之 結 果 , 故 應 建 立 包 含 建 築 物 、基 礎 與 地 盤 之 分 析 模 型 以 計 算 之 。 4.3.5 安 全 係 數 基 礎 地 層 之 容 許 支 承 力 , 應 依 使 用 條 件 及 載 重 情 況 按 第 4.3.1 節 所 列 公 式 計 算 極 限 支 承 力 扣 除 基 礎 底 面 以 上 挖 除 土 重,而 得 淨 極 限 支 承 力 後,除 以 安 全 係 數 後,再 加 上 基 礎 底 面 以 上 挖 除 土 重 而 得 之 , 且 其 沉 陷 量 必 須 小 於 容 許 沉 陷 量 。 所 用 之 安 全 係 數 如 表 4.3-1 所 示 。 表 4.3-1 基 礎 底 面 地 盤 容 許 垂 直 支 承 力 之 安 全 係 數 長 期 載 重 情 況 短 期 載 重 情 況 極 限 限 界 狀 態 3.0 2.0 1.1 【 解 說 】 各 載 重 情 況 之 定 義 見 2.11 載 重 組 合 。 建 築 物 基 礎 支 承 長 期 載 重 之 安 全 係 數 不 得 小 於 3;考 慮 短 期 載 重 如 地 震 力 (見 2.11 解 說 )、風 力、暴 雨 及 積 雪 等 , 其 容 許 支 承 力 得 予 提 高 百 分 之 五 十 計 算 ; 至 於 極 限 限 界 狀 態 係 指 上 承 構 造 物 達 極 限 狀 態 或 近 崩 塌 階 段 時 之 狀 態 , 此 時 基 礎 應 可 趨 近 於 其 極 限 強 度 , 但 設 計 時 須 檢 核 基 礎 是 否 產 生 過 大 之 變 位 或 已 達 破 壞 狀 態 , 基 礎 構 造 物 不 得 在 上 承 構 造 物 達 極 限 強 度 前 先 行 破 壞 , 另 外 亦 同 時 考 慮 基 礎 承 載 力 分 析 之 不 確 定 性 , 故 給 予 大 於 1 的 安 全 係 數 。 4.4 地 層 沉 陷 量 計 算 4.4.1 一 般 說 明 4-16
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建 築 物 基 礎 之 沉 陷 現 象 係 因 基 礎 以 下 之 地 層 受 建 築 物 載 重 、 地 下 水 位 變 化 、 地 下 空 穴 或 環 境 變 化 等 影 響 所 致 。 一 般 狀 況 下 , 基 礎 承 受 建 築 物 載 重 所 致 之 沉 陷 量 , 得 依 本 節 規 定 計 算 之 , 至 於 其 他 因 素 所 造 成 之 沉 陷 , 應 依 基 地 條 件 適 度 考 量 之 。 【 解 說 】 基 礎 下 方 之 土 壤 受 到 環 境 因 素 改 變 時 , 可 能 產 生 壓 縮 或 顆 粒 移 動 現 象 而 使 基 礎 產 生 沉 陷 , 沉 陷 量 過 大 者 將 影 響 建 築 物 之 使 用 機 能 與 美 觀 , 甚 至 產 生 結 構 損 壞 , 於 基 礎 設 計 時 應 特 別 考 量 沉 陷 之 問 題 , 尤 其 對 位 於 軟 弱 地 盤 上 之 基 礎 。 4.4.2 沉 陷 量 分 析 之 基 礎 載 重 計 算 淺 基 礎 之 沉 陷 量 時 , 作 用 於 基 礎 底 面 之 載 重 以 靜 載 重 加 活 載 重 合 併 計 算 之,其 中 活 載 重 應 依 建 築 構 造 編 第 二 十 五 條 計 算 並 折 減 之。 【 解 說 】 本 節 基 礎 載 重 之 計 算 應 依 本 規 範 第 二 章 相 關 規 定 計 算 之 。 4.4.3 地 層 應 力 增 量 計 算 地 層 因 受 基 礎 載 重 影 響 而 增 加 之 應 力 , 原 則 上 可 依 載 重 情 況 按 彈 性 力 學 公 式 計 算 之 , 惟 應 綜 合 考 慮 基 礎 形 狀 及 地 層 變 化 等 因 素 , 而 作 適 當 之 修 正 。 【 解 說 】 1. 基 礎 載 重 若 係 垂 直 集 中 載 重 , 而 土 層 可 視 為 等 值 均 質 、 均 向 、 線 彈 性 介 質 柏 松 比 υ= 0.5 時 , 則 其 垂 直 應 力 增 量 可 採 用 Boussinesq(1886) 公 式 計 算 之 , 如 圖 -解 4.4-1 所 示 。 3 P 3Z σ = × 式 (解 4.4-1) Z 5 2π R 2 式 中 σ = 地 層 中 深 度 z 之 垂 直 應 力 增 量 (tf/m ) Z 4-17
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P = 基 礎 底 面 之 垂 直 集 中 載 重 (tf) Z = 基 礎 底 面 以 下 Z 計 算 點 之 深 度 (m) r = 至 集 中 載 重 作 用 點 之 水 平 投 影 距 離 (m) R = 至 集 中 載 重 作 用 點 之 距 離 (m)。 P R z σ z r 圖 -解 4.4-1 應 力 增 量 2. 基 礎 載 重 若 為 分 佈 載 重 時,其 垂 直 應 力 增 量 可 利 用 Boussinesq 公 式 積 分 求 得 或 是 利 用 Newmark(1942)之 應 力 影 響 圖 法 求 出 。 3. 基 礎 載 重 為 均 佈 載 重 時 , 可 採 用 近 似 方 法 , 由 基 礎 板 底 各 側 向 下 外 放 三 十 度 (垂 直 角 )或 以 垂 直 比 水 平 (2: 1)坡 至 計 算 點 之 深 度 , 計 算 擴 大 面 積 , 求 出 平 均 地 層 應 力 增 量 。 4. 基 礎 載 重 若 為 不 均 勻 分 佈 , 呈 梯 形 或 三 角 形 荷 重 時 , 其 垂 直 應 力 增 量 可 利 用 Osterberg(1957)之 應 力 影 響 圖 求 出 。 4.4.4 沉 陷 類 別 基 礎 載 重 所 引 致 之 沉 陷 量 包 含 瞬 時 沉 陷 、 壓 密 沉 陷 及 次 壓 縮 沉 陷 , 以 及 塑 性 流 潛 移 等 造 成 之 沉 陷 。 砂 性 土 壤 以 瞬 時 沉 陷 為 主 , 黏 性 土 壤 則 以 壓 密 沉 陷 及 次 壓 縮 沉 陷 量 為 主 , 特 殊 軟 弱 土 壤 如 極 軟 弱 黏 土 、 腐 植 土 及 有 機 土 等 應 另 加 考 慮 塑 性 流 及 潛 移 導 致 之 沉 陷 。 【 解 說 】 4-18
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基 礎 載 重 所 生 之 總 沉 陷 量 包 含 瞬 時 沉 陷 、 壓 密 沉 陷 、 次 壓 縮 沉 陷 及 塑 性 流 及 潛 移 導 致 沉 陷 等 四 部 份 。 當 土 壤 承 受 載 重 後 於 短 時 間 內 產 生 之 沉 陷 稱 為 瞬 時 沉 陷 , 而 當 超 額 孔 隙 水 壓 消 散 過 程 所 伴 隨 產 生 之 沉 陷 稱 為 壓 密 沉 陷 , 當 壓 密 完 成 後 , 於 有 效 壓 力 不 變 的 情 形 下 , 土 壤 隨 著 時 間 持 續 發 生 之 變 形 稱 為 次 壓 縮 沉 陷 , 但 土 壤 如 極 軟 弱 黏 土 、 腐 植 土 及 有 機 土 等 因 載 重 而 產 生 側 向 塑 性 流 或 潛 移 造 成 基 礎 沉 陷 。 4.4.5 瞬 時 沉 陷 地 層 承 受 基 礎 載 重 之 瞬 時 沉 陷 量 計 算 , 得 視 地 層 為 均 質 體 以 彈 性 力 學 理 論 推 估 之 。 【 解 說 】 瞬 時 沉 陷 係 指 地 層 承 受 基 礎 載 重 後 , 短 時 間 內 即 產 生 之 沉 陷 反 應 , 主 要 是 由 於 土 壤 顆 粒 變 形 、 相 對 滑 動 及 土 體 受 剪 變 形 所 致 , 因 此 當 載 重 解 除 後 , 瞬 時 沉 陷 並 未 能 完 全 恢 復 , 此 現 象 與 一 般 固 體 材 料 於 彈 性 限 度 內 之 應 力 -應 變 行 為 有 所 不 同,惟 實 務 上 於 計 算 地 層 之 瞬 時 沉 陷 量 時 , 仍 視 地 層 為 連 體 並 以 彈 性 理 論 公 式 推 估 , 其 彈 性 變 形 模 數 視 為 定 值,惟 該 值 應 考 慮 土 體 應 力 大 小 及 透 水 性 等 之 影 響,妥 予 決 定 之 , 常 用 之 一 般 式 為 : H j ΔH = (Δσ −υΔσ −υΔσ ) 式 (解 4.4-2) i,p ∑ zj j xj j yj E j 式 中 : ΔH = p 點 位 置 之 瞬 時 沉 陷 量 (m) i,p H = 基 礎 載 重 影 響 範 圍 各 土 層 之 厚 度 (m) j 2 Δσ , Δσ , Δσ = 基 礎 載 量 所 引 致 之 各 方 向 應 力 增 量 (tf/m ) zj xj yj 2 E,ν = 各 土 層 之 變 形 模 數 (tf/m )與 柏 松 比 j j 淺 基 礎 之 沉 陷 量 計 算 宜 分 層 估 算 。 對 於 承 受 均 佈 載 重 之 地 層 , 用 於 計 算 瞬 時 沉 陷 之 彈 性 理 論 基 本 公 式 為 : 2 1 −υ ΔH = qBI 式 (解 4.4-3) i E 4-19
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式 中 : ΔH = 瞬 時 沉 陷 量 (m) i 2 q = 載 重 面 作 用 之 均 佈 載 重 (tf/m ) B = 載 重 面 寬 度 或 直 徑 (m) 2 E = 土 層 之 變 形 模 數 (tf/m ) I = 影 響 係 數 , 與 載 重 面 形 狀 、 沉 陷 點 位 置 、 基 礎 剛 度 及 埋 置 深 度 、 壓 縮 層 厚 度 等 因 素 有 關 。 針 對 飽 和 黏 土 層 上 之 淺 基 礎 , 基 礎 平 均 之 瞬 時 沉 陷 量 亦 得 以 Janbu(1956)等 所 建 議 之 修 正 彈 性 理 論 公 式 計 算 之 , 即 4 qB 2 ΔH = μμ (1−υ ) 式 (解 4.4-4) i 0 1 3 E 其 中,μ 與 μ為 影 響 係 數 (如 圖 -解 4.4-2);E 為 土 層 之 不 排 水 變 形 模 數。 o 1 3.0 100 L= 長度 2.5 50 q L= D 20 2.0 H B L/B 10 μ qB 2 1 ΔH =μμ (1−ν ) i 0 1 1.5 E 值 5 1.0 2 正方形 0.5 圓形 0.0 0.1 0.2 10 100 1000 0.5 1 2 5 20 50 H/B 1.0 0.9 0.8 μ 0 值 0.7 200 L/B 1 2 5 10 20 50 100 0.6 0.5 0.1 0.2 0.5 1 2 5 10 20 50 100 1000 D/B 圖 -解 4.4-2 估 算 飽 和 黏 土 平 均 瞬 時 沉 陷 之 μ 與 μ值 (Janbu et al, 1956) 0 1 4-20
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