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規範本文 第五、六章結構與相關工程；原PDF第35–42頁。
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¶ 鐵路明挖覆蓋隧道設計規範｜原檔第35頁
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第五章 結構工程 5.1 一般說明 本章規定適用於明挖覆蓋隧道之結構設計。 5.2 設計考量 5.2.1 結構計算基本原則 明挖覆蓋隧道之結構計算，應考慮隧道周圍之地盤狀態，進行彈性分 析為原則。 5.2.2 結構主體之穩定性 1. 設計明挖覆蓋隧道時，應確認地盤之支承力是否足以支承隧道之 載重。 2. 設置於地下水位以下之明挖覆蓋隧道，須具備足夠抵抗上浮力之 安全係數。 (1). 隧道抗浮安全係數，必須滿足下列條件（不包含側牆表面摩 擦力）： A. 僅考慮結構靜重及隧道頂部回填材料重，但不考慮頂層 50 公分厚的回填材料重量時，安全係數不得小於 1.03， 另軌道和道碴重量均不予考慮。 B. 當結構體靜重、軌道、道碴、回填材料等重量全部考慮 時，安全係數不得小於 1.07。惟如明挖覆蓋隧道結構體 抗浮安全係數小於 1.07 時，需考慮連續壁壁體重且應設 計連續壁與主體結構間之妥適抗浮接頭，此狀況在不計 連續壁與土壤摩擦力時，其施工完成後，結構物之最小 安全係數可降至 1.0，若局部區域之抗浮安全係數不足 17
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時，應對該區域之向上浮力所造成整體結構之應力影響 加以檢核。 (2). 引道抗浮安全係數，必須滿足下列條件（不包含側牆表面摩 擦力）： A. 在不計道碴、鋼軌重條件下，安全係數不得小於 1.05。 B. 必須檢核洪水期間結構物抵抗上舉力的安全性。在此情 況，引道結構靜重、軌道重及道碴皆考慮為抵抗力，其 安全係數必須大於 1.0。 3. 設置於軟弱地盤之明挖覆蓋隧道，必須要考慮地盤沉陷之影響。 5.2.3 結構主體之斷面力計算 結構主體之斷面力應針對第四章規定之各項載重組合所引致者進行計 算。 5.2.4 斷面剛構架之設計 (1) 剛構架結構包含梁、柱、版與牆等構材，構架分析時應考慮各構 材之勁度、載重狀態以及支承條件。 (2) 剛構架之軸線，以使其與構材斷面之形心一致為原則。除托肩 (haunch)特大者外，一般可不計托肩之形心變化。 (3) 剛構架之結構分析，以在節點處考慮全剛域為原則。 (4) 剛構架之結構分析，一般可僅考慮構材之撓曲變形。但構材深度 與構材淨跨長度之比大於 0.25 時，則應考慮剪力變形。 (5) 剛構架分析使用之撓曲及剪力勁度，一般可用混凝土之全斷面計 算。 (6) 梁柱接頭處梁構材之剪力取距柱端梁有效深度位置為準。若托肩 斜率大於 1/3 時，僅可取斜率 1/3 作為有效斷面計算之依據。 18
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5.2.5 版之設計 (1) 版之彎矩、剪力、扭矩及支承反力，可依據薄板理論或認可之近 似方法計算之。 (2) 版之跨徑定為支承面之中心間距。若支承面之縱深較長時，則取 為淨跨徑加上跨徑中央處之版厚度。 (3) 作用於版表面之集中載重，其分佈範圍取為沿實際接觸面外圍加 1/2 版厚之範圍，其形狀需與實際接觸面相似。若版上方設置有 如混凝土或瀝青混凝土等之上置層時，則取為沿實際接觸面外圍 加 1/2 版厚與上置層之厚度。若上置層之材料為軟弱者，則取其 厚度之 3/4 做為上置層之有效厚度。 (4) 版設計之相關細節，依據「混凝土結構設計規範」之規定辦理。 5.2.6 梁之設計 (1) 梁之斷面力，考慮結構型式及載重狀態，依彈性分析求算之。梁 斷面之彎矩強度、剪力強度及扭矩強度，可用鋼筋混凝土之全斷 面算出。 (2) 梁之設計，依據「混凝土結構設計規範」之規定辦理。 5.2.7 柱之設計 (1) 根據結構分析計算所得出之軸向力、彎矩及剪力等，進行斷面設 計。 (2) 柱設計之相關細節，依據「混凝土結構設計規範」之規定辦理。 5.2.8 牆之設計 牆設計之相關細節，依據「混凝土結構設計規範」之規定辦理。 19
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5.3 利用地下連續壁作為部分主體結構物之設計 5.3.1 適用範圍 明挖覆蓋隧道應為完整獨立之箱型結構物，原則上不與地下連續壁共 構。惟若受限於特殊條件且無妥適處理方式，必要時方可將連續壁作 為主體結構物之一部分。 5.3.2 設計基本原則 利用地下連續壁作為主體結構物之一部分時，應特別考慮施工條件、 載重條件及結構型式等因素進行設計。 5.3.3 結構型式之選定 利用地下連續壁作為主體結構物之一部分時，應考慮可靠性、經濟性 及施工性等，選擇適當結構型式。 5.3.4 載重及斷面力 (1) 設計所用之載重，應分別針對施工階段及完成後之狀態加以考 量。 (2) 依據結構型式、施工條件及載重條件，選擇適當之斷面力計算方 法。 (3) 計算斷面力之結構分析以剛構架分析模式為原則。 20
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第六章 大地工程 6.1 一般說明 本章大地工程主要適用於明挖覆蓋隧道擋土支撐工程之規劃與設計。 如有未規定者，可參考「建築物基礎構造設計規範」辦理。 6.2 設計基本原則 設計開挖擋土支撐系統時，應考慮作用載重、地形及土壤、擋土設施 之種類、開挖深度、毗鄰結構物及周邊環境等。為掌握現有土層與地 下水狀況，應進行相關地質調查與試驗，作為選擇設計參數之依據。 6.3 擋土設施 明挖覆蓋工法施工時，為了防止土壤崩塌或過大變形，應針對開挖規 模、開挖深度、施工程序、地盤性質與環境條件等，選擇適當之擋土 型式與工法，並進行擋土設施之設計。 擋土設施之設計應仔細探討施工中之載重，並探討各施工階段之地盤 穩定性，以及擋土設施各部位之應力狀態與變位。 6.3.1 擋土設施之穩定性分析 明挖覆蓋隧道開挖時，擋土設施之穩定性分析，至少包括下列各項： (1) 貫入深度 (2) 塑性隆起 (3) 砂湧 (4) 上舉 (5) 施工各階段之整體穩定性分析 21
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上列各項分析方法可參考「建築物基礎構造設計規範」之規定辦理。 6.3.2 擋土壁斷面之設計 (1) 擋土壁斷面應足以抵抗各開挖階段造成之應力狀態，並具備足夠 的安全餘裕度。 (2) 擋土壁應考量土壓與水壓之水平作用力，甚至承受來自地面加載 與地錨之作用力，設計時應妥為考量。 (3) 若擋土壁非屬主體結構時，其構材設計之容許應力可酌予提高。 6.3.3 橫擋之設計 (1) 橫擋應具備足夠之勁度與緊密接合性，以使作用於擋土壁之載重 可有效傳遞至支撐。 (2) 橫擋之設計載重，採用各開挖階段及主體構築時，造成之最大載 重。 (3) 橫擋可視為簡支梁分析之，其支點為支撐或地錨之位置。接合良 好時，亦可當作連續梁分析。 (4) 橫擋間隔之決定應考慮作業空間性，以及載重、擋土構件之強度 與勁度等。 6.3.4 支撐之設計 (1) 支撐應具有足夠斷面與勁度不因軸向力而挫屈。若無支撐長度太 長，則應使用中間柱或繫桿等加勁構件。 (2) 原則上不可在支撐上加載，否則應當作軸向力與彎矩作用之構件 設計支撐。 (3) 支撐接合處應作適當之補強，使具有足夠之強度。 (4) 橫擋與支撐之銜接部分，不得有鬆脫之行為。 22
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6.3.5 斜撐之設計 斜撐設計應具備足夠強度與勁度，使可順利傳遞支撐之力量。 6.3.6 地錨設計 (1) 設計地錨時，應考慮結構物之規模、形狀、地盤條件及環境條件 等，使其具有足夠抗拉拔強度。 (2) 地錨須錨碇於良好之地盤，其長度及配置之決定，須考慮土壤條 件、施工條件、環境條件、有無地下埋設物存在、擋土壁之應 力、變位及結構系統之穩定等。 (3) 地錨之初始拉力應考慮地盤條件、擋土壁之結構、擋土設置期間 及施工方法等因素加以決定。 (4) 台座及承板應具備足夠之強度以抵抗地錨之拉力，且不得產生有 害之變形。 6.3.7 擋土壁及中間柱之支承力 (1) 作用於擋土壁及中間柱之垂直載重，一般採用作用於覆蓋梁或埋 設物專用梁之載重所生之最大反力。 (2) 為使作用於擋土壁及中間柱之垂直載重分散，必要時，應考慮梁 座構件之補強或斜向構件之安裝等。 (3) 擋土壁及中間柱之地盤容許支承力，採用其極限支承力除以所定 安全係數之值。 (4) 設計擋土壁及中間柱時，作用之垂直載重應不超過其容許支承 力。 6.3.8 擋土壁之變形及背面地盤變位之檢核 23
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擋土壁之設計應針對各施工階段引致之擋土壁變形及背面地盤變位進 行檢核。 6.4 鄰近結構物及既有設施之變位控制 在永久性或臨時性擋土結構設計時，應配置合宜之開挖支撐系統以控 制壁體之撓曲變形量，並評估因開挖施工造成既有鄰近結構物產生之 變位量，再行判定是否須實施保護措施，以確保施工影響範圍內之所 有結構物不致發生因施工而遭受無法負荷之損壞。施工時應配置適當 之監測儀器以監測鄰近結構物及既有設施之安全，並訂定各項監測儀 器之警戒值與行動值。 6.5 其他特殊考量 若遇特殊開挖情況，設計時應針對其特有之工址狀況及地盤特性，妥 為設計適當且具調整彈性之處理對策。 24
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來源：交通部《鐵路明挖覆蓋隧道設計規範》，106年1月9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。