使用前先看：本件為交通部部頒現行規範；實案仍須核對官方最新版本、核定設計、契約與營運機構要求。
規範解說 第四章材料、載重與載重組合（2／2）；原PDF第82–87頁。
本節閱讀與適用提醒
- 版本狀態：本頁依交通部部頒規範網站於2026年8月31日列示的現行文件與官方附件整理；使用前仍須回查官方頁是否另有修正。
- 文件用途：鐵路設計、建設、鋪軌、車輛、檢查、維護及補強文件各有不同適用範圍；不得只憑文件名稱跨系統套用。
- 本文與解說：規範本文、規範解說、參考說明及修正對照資料分段保留；現行要求仍以修正後規範本文為準。
- 個案適用：實案須併同鐵路法令、核定計畫、契約、營運機構養護規定、主管機關審查及現場條件使用。
- 表圖與公式：表格、公式、圖說及附錄按官方原件保留；可搜尋文字用於定位，符號、單位與配置應對照原版面。
- 引用文件：原文引用的法令、CNS、國際標準及其他規範，應另行確認其現行有效版本。
- 數值與條件：設計參數、檢測門檻、養護標準及性能數值必須連同適用條件、例外及前後文閱讀。
- 授權與署名：依交通部政府網站資料開放宣告註明出處重製；本站分章與導覽整理不代表交通部認可或背書。
頁內索引：第82頁 ｜ 第83頁 ｜ 第84頁 ｜ 第85頁 ｜ 第86頁 ｜ 第87頁
¶ 鐵路明挖覆蓋隧道設計規範｜原檔第82頁
原檔可擷取文字（圖內標註、公式及表格欄位請對照上方原版面）
u ( x , t ) V ( X , t )sin
f ( x cos C s t )sin f ()sin (C4-8)
v ( x , t ) V ( X , t )cos
f ( x cos C s t )cos f ()cos
軸向應變：
u ( x , t ) u f
a ( x , t ) sin cos
x x
f V ( X , t ) V ( X , t ) V ( x cos, t )
a sin cos sin cos (C4-9)
C s C s C s
2 v ( x , t ) 2 f 3
曲率： 2 2 cos x
D 2 f D 3
b y 2 cos 2 2
2 f V ( x cos, t ) V ( x cos, t ) D 3 2 2 b 2 cos (C4-10)
C s C s 2
V ( x cos, t ) V ( x cos, t ) D 3
a b sincos 2 cos
C s C s 2
取 45 ， V Vmax ， V Vmax ，代上式可得(利用SRSS)
Vg (t ) 2 Vg (t ) 2 max max 0.177 D (C4-11) max 2C s C s 2
(2) 橫向剪力應變量，由下圖所示。
圖C4.7 地下結構物剪力變形圖
C-34¶ 鐵路明挖覆蓋隧道設計規範｜原檔第83頁
原檔可擷取文字（圖內標註、公式及表格欄位請對照上方原版面）
w( y , t ) g ( y C s t ) g ()
w ( y , t ) g g
( y , t )
y y
g g
w ( y , t ) C s
t
由上二式可得
g PGV
max (C4-12)
C s
對地下結構物反應的基本概念乃為土壤比結構體更為堅硬，
所以由地震產生的土壤變形會強制結構體作相同的變形。然而對
台北盆地中普遍可見之較軟土壤而言，土壤與結構間的互制作用
必須加以考慮。如果忽略此作用，對結構體將會產生較大的變形
與應變，而為過於保守之設計。
強制變位有彎曲及軸向二種型式，前者為土壤變形造成地下
結構物之撓曲效應，後者為軸向效應。結構物應有能力吸收此二
種組合在一起的變形效應。
C4.4.4 矩形隧道考量土壤結構互制效應之耐震設計基本原則
(1) 地下結構物與地上結構物(如房屋、橋梁)所受地震力之考量
方式不同。地上結構物所受到之地震力主要來自於結構物靜
重受地表加速度作用產生之慣性力。地下結構物所受之地震
效應則來自於周圍土壤因地震波作用產生變形，此種土壤變
形亦會傳遞至結構物上並使結構物產生相同趨勢之變形。因
此在計算地下結構體因地震作用產生之變形量時，須先求出
土壤之變形量，再藉由土壤結構互制行為推求出結構物變形
量。
(2) 地下結構物耐震設計之一般程序
A. 應依地下結構之設計方法，配合結構體外圍之地質狀
況，以靜載重及適當之強度需求為基準，訂定構件最初
C-35¶ 鐵路明挖覆蓋隧道設計規範｜原檔第84頁
原檔可擷取文字（圖內標註、公式及表格欄位請對照上方原版面）
尺寸。
B. 依以上所定之尺寸再利用圖C4.8 所示原則，在結構體上
施加地震變形，該變形量之大小應依照結構橫斷面剪應
變量( ' ) 訂定。此結構變形量造成結構物產生之內力(如
軸力、剪力與彎矩等)，此即為式(4-10)、式(4-11)、式(4-
12)中所使用之值。各構件之勁度應依照「混凝土結構設
計規範」之規定計算。若為分析之方便，可在樓版處施
以假設之水平力(如圖C4.8(b))，以產生如圖C4.8(a)所示
等量的變形。但須特別注意所施加之假設水平力的調
整，應依構件勁度之變化及周圍土壤對結構體變形造成
之束制作用來進行。
C. 評估於設計地震力時所可能產生之構架狀況如圖C4.9 所
示，說明如下：
a. 當構架狀況如圖C4.9(a)所示，於任一構件上最多僅
產生二個塑性鉸，因為此狀況並不會使構架形成損
壞(崩塌)機構，故此構架狀況是可接受的。
b. 當構件狀況如圖C4.9(b)所示於構件上產生四個塑性
鉸，雖然此構架狀況於地面結構可能產生崩塌，但
地下結構因其四周被土壤所束縛住，並無崩塌之
虞。故此構架狀況亦是可接受的。
c. 當構架中同時產生如圖C4.9(c)中所示編號1 至5 塑
性鉸中之任意三個時，因結構有崩塌之虞，是不能
接受的。
d. 當土壤可能產生液化狀況時，圖C4.9(b)中之構架亦
將有崩塌之虞，因此此種構架狀況亦是不能接受。
D. 如有必要，則修正結構型態以獲得可接受之結果。
C-36¶ 鐵路明挖覆蓋隧道設計規範｜原檔第85頁
原檔可擷取文字（圖內標註、公式及表格欄位請對照上方原版面）
'
(a)水平強制變位
(b) 作用於結構體之假設水平荷重，以產生上圖之強制變位
附註： (斷面之橫向變位)
(設計之斷面橫向剪力應變量)
圖C4.8 地震強制變位之應用
C-37¶ 鐵路明挖覆蓋隧道設計規範｜原檔第86頁
原檔可擷取文字（圖內標註、公式及表格欄位請對照上方原版面）
(a)可接受之型態─雙塑性鉸 (b)可接受之型態─4 個塑性鉸(非液化狀況) (c)不可接受之型態─任何一根構件同時產生三個塑性鉸 圖 C4.9 設計地震時之結構型態 C-38
¶ 鐵路明挖覆蓋隧道設計規範｜原檔第87頁
原檔可擷取文字（圖內標註、公式及表格欄位請對照上方原版面）
C4.4.5 周邊地盤液化 有關地盤液化之判定與計算依交通部頒「鐵路橋梁耐震設計 規範」之規定。 C4.5 載重組合 C4.5.1 不含地震力作用下之載重組合 不含地震力作用下之組合載重，參考 4.5.1 節說明。一般情況 下之地下水位係指常水位；洪水情況時，水壓力係考慮高水位所 造成者。 C4.5.2 含地震力作用下之載重組合 有關地震力之組合載重，參考 4.5.2 節說明，需分別針對中度 地震與設計地震之載重組合進行分析，地下水位可考慮常水位之 情況。 C-39
上一節：規範解說 第四章材料、載重與載重組合（1／2） ｜ 下一節：規範解說 第五、六章結構與相關工程（1／2）
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。