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規範解說 第四章橋梁結構(2/19);原PDF第109–124頁。
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鐵路橋梁設計規範
伸展長度-使臨界斷面上鋼筋達到設計強度所需之鋼筋埋置長度。
設計載重-所有適用之載重與力,或與其相關之內彎矩與內力用於設計構材
者。用「使用載重設計」者,設計載重不包括載重因數。用「載
重因數設計」者,設計載重應乘以適當之載重因數。
使用載重-載重中不含載重因數者。
因數化載重-乘以適當載重因數之載重,供強度設計法之用。
需要強度-依照3.22 節所規定之載重組合,構材或斷面能抵抗之乘因數載
重或相關之內彎矩與內力所需之強度。
計算強度-在應用任何強度折減因數前,依照強度設計法之規定及假設設計
之構材或斷面之強度。
設計強度-計算強度乘以強度折減因數。
托架或托梁-其為柱或牆面至承載集中載重或梁反力間之突出部,相關規定
見C4.4.2.5G 節及C4.4.3.6G 節。
整體框架帽梁-上部結構與橋墩帽梁一體澆鑄,見C4.4.1.7 節。
握裹鋼材-經直接澆置或利用套管灌漿使與混凝土產生握裹之預力鋼材。
續 接 器-用以續接兩鋼材之裝置。
潛 變-混凝土受持續載重後隨時間變化之變形。
曲率摩擦-預力鋼材線形中由於彎曲及曲度所導致之摩擦力。
抗 握 裹-藉由套管、表面被覆或保護處理以防止混凝土對鋼材產生握裹。
隔 梁-用以維持主梁幾何形狀之橫向加勁材。
套 管-預力構材內以容納後拉預力鋼材之中空材料。
邊 距-端錨裝置中心至混凝土邊之距離。
有效預力-扣除所有預力損失後鋼材之應力或仍存於混凝土之應力,不包括
橋面附加載重及構材重量產生之應力。
混凝土彈性縮短-桿件受預力產生之縮短。
端 部 區-桿件端部之擴展斷面用以減少錨碇應力。
摩 擦-施預力時套管與鋼材間之阻力。
一般區域-桿件自預力集中之斷面至應力呈線性分佈斷面間的區域。
灌 漿 孔-後拉預力套管開孔,用以排除或灌入空氣、水、砂漿之出入孔。
千斤頂施拉力-由特定裝置以使鋼材產生拉力。
C-42¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第110頁
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第四章 橋梁結構 預力損失-因混凝土及鋼材應變影響所導致之預力損失(包含彈性縮短、混 凝土之潛變與乾縮、鋼材鬆弛等,而對後拉預力更包含摩擦及錨 碇損失)。 後拉預力法-於混凝土硬固後才施張鋼材之施預力方法。 預力混凝土-施加內部應力以減少載重造成拉應力之混凝土結構。 先拉預力法-混凝土澆置前即施張鋼材之施預力方法。 鋼材之鬆弛應力-受拉鋼材在固定應變下,應力隨時間而減少之現象。 剪力遲滯-撓曲應力在斷面上不均勻分佈之現象。 混凝土之乾縮-混凝土結構物因乾燥及內部化學變化(水化過程)所導致隨 時間影響之變形。 預力鋼材-泛指鋼線、鋼絞線、鋼棒或其成束之材料,用於傳遞預力至混凝 土之鋼材。 傳遞長度-在先拉預力法用以傳遞鋼材應力至混凝土之握裹長度。 波浪形影響摩擦-鋼材與套管或保護套間因配置時不平整所產生之摩擦。 裹襯或套管-包覆於預力鋼材外以避免混凝土與鋼材之臨時性或永久性之握 裹。 C-43
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鐵路橋梁設計規範 C4.1 基礎 C4.1.1 一般需求 基礎結構設計應依照本解說之容許應力法或強度設計法,以能滿足所要求之 安全性、使用性及耐久性等為原則設計之。 基礎設計應能安全支承結構物之所有靜載重、活載重、土壓力、水壓力及地 震力等,且使不致產生有害之變位。 C4.1.2 基礎承載力 基礎設計應能提供適當之結構支承、容許沉陷範圍內之適當基礎承載力及鄰 近邊坡之整體穩定。結構之容許變形由上部結構型式及跨距決定之。基礎承載力 應由載重試驗或經橋梁主辦機關同意之相關規範或設計準則所規定公式決定之。 載重試驗結果須考量有限深度及無法顯示長期壓縮情形之影響。若基樁係穿 過填土層者或基樁完成後鄰近填土者,則填土產生之負摩擦力須加以考量。 C4.1.3 工址調查 C4.1.3.1 通則 地下調查應考量工址內可能影響基礎承載安全之地質及環境條件,地下調查 及相關試驗計畫應依據各橋梁工程特定需求辦理之。 工址所在區域內有影響基礎承載安全之地質及環境條件,應予以妥適考量, 該等條件、狀況及其影響所及之可能範圍詳加評估後,納入工址調查計畫辦理。 工址調查及相關試驗計畫之工作內容及項目,係依據該橋梁工程計畫之特訂需求 予以編擬。 C4.1.3.2 一般要求 工址調查及相關試驗計畫應評析所擬調查資料,原則上宜包含下列項目: (1) 土層 C-44
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第四章 橋梁結構 (a) 土層深度、厚度及其變異性 (b) 土壤鑑識及分類 (c) 相關工程性質(如:剪力強度、壓縮性…等) (2) 岩層(若工址調查計畫之調查深度係貫入岩層時) (a) 岩層頂面深度 (b) 岩質(如:硬度、節理及節理裂隙內充填料、風化程度…等) (c) 相關工程性質(如:單軸壓縮強度…等) (3) 地下水位高程 (4) 鑽探孔口高程 (5) 需特殊考慮之局部性狀況 (6) 沖刷 (7) 地質構造 (8) 地盤下陷 (9) 地滑 工址調查報告書視調查深度所涵蓋範圍之土層、岩層狀況,應包含土層之描 述及貫入阻抗(如 SPT 或 qc),岩層之描述、岩心取樣率、岩石品質指標(RQD)及 所有不尋常之地下情況(如湧泉壓力、巨石、其他障礙物或空洞)。 C4.1.3.3 最小調查深度 (1)淺基礎 採用已有確切規劃尺寸之淺基礎時,工址調查應達可確認之承載層深 度,最小深度至少應達到預訂基礎底面下方如下述之深度: (a) 當L≦2B時(L為基腳長度,B為基腳寬度),為2倍基腳寬度(2B)。 (b) 當L>5B時,為4倍基腳寬度(4B)。 (c) 當2B<L≦5B時,採用上述兩項之線性內插。 另為顧及局部性存在地層差異之狀況時,得視需要酌予增加調查深度。 (2)深基礎 下部構造計畫採用深基礎者,辦理工址調查之最小深度至少應達到預訂 基樁底端下方至少四倍樁徑或沉箱底端下方至少三倍沉箱直徑或寬度之深度 且不得少於6.0m,或達可確認之承載層深度。 C-45
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鐵路橋梁設計規範 深基礎底端承載於岩層上時,最小調查深度至少應達岩層面之下3.0m, 以確認調查深度係貫入岩層,且應查明該調查深度範圍內影響基礎設計之岩 層物理性質。 C4.1.3.4 最小調查數量 工址調查計畫之調查範圍研擬原則為: (1) 於每一座橋梁至少需施鑽二孔。 (2) 橋梁之橋址,每隔約100m至少應施鑽一孔,若地質與環境較為複雜,應視需 要增加鑽孔。以上各項調查原則上若部份無法於設計階段完成,得保留於施 工前完成。 (3) 施工中應於每一下部構造之結構單元,包括:橋台、橋墩、擋土牆、基礎或 其他類似構造之位置,比對是否與設計資料相符。 C4.1.3.5 室內試驗 工址調查計畫之相關試驗工作需進行之室內試驗項目,係視所需決定之工程 性質而訂,包括地層構成材料之單位重量、剪力強度、壓縮強度與壓縮性質。倘 欠缺室內試驗時,地層之相關工程性質可由蒐集之試驗結果或區域性經驗推估 之。 C4.1.3.6 環境因素 影響基礎安全及耐久性之環境因素(如:埋設物、礦坑、溫泉、有害氣體及地 下暗流等)應予以調查。 C4.1.3.7 液化 計算承載力時,應考慮地震所引致之土壤液化潛能,對土壤強度作適度折 減。 C-46
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第四章 橋梁結構
C4.1.4 淺基礎
C4.1.4.1 通則
本節各項規定適用於獨立基腳、連續基腳、聯合基腳及筏式基礎之設計。
C4.1.4.2 深度
基腳之深度應視基礎地層材料之性質及基腳淘空之可能性而定,基腳若非構
築於不受剝蝕之堅固岩層面上時,應埋入承載層至少0.6m 以提供適當之支承及
沖刷保護。基腳若構築於邊坡上,主要應考慮邊坡之穩定性與沖蝕之影響,惟基
腳頂部與邊坡最近處至少應有1.2m 水平距離,且基礎底部與邊坡最近處至少應
有3.0m 水平距離。
C4.1.4.3 錨碇
建造於光滑傾斜岩盤面上之基腳,如岩層面上無覆土層可阻止其滑動時,應
用岩錨、岩栓或剪力榫等方法作有效之錨碇。
C4.1.4.4 極限與容許承載力
(1) 極限承載力
淺基礎之極限承載力根據C4.1.3節工址調查結果,依下列公式估計之:
qu = cN c Fcs Fcd Fci + 2 D f N q Fqs Fqd Fqi + 5.01 BNFs Fd Fi (C4.1-1)
式內
uq = 極限承載力(tf/m2)
c = 基礎板底面以下之土壤凝聚力(tf/m2)
1 = 基礎板底以下B深度範圍內之土壤平均單位重,在地下水位以
下者,應為其有效單位重(tf/m3)
2 = 基礎板底以上之土壤平均單位重,在地下水位以下者,應為其
有效單位重(tf/m3)
D f = 基礎附近之最低地面至基礎板底面之深度,如鄰近有開挖,須
C-47¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第115頁
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鐵路橋梁設計規範
考慮其可能之影響(m)
B = 矩形基腳之短邊長度,如屬圓形基腳則指其直徑(m)
N c , N q , N =承載力因數,與土壤摩擦角()之關係如表C4.1.4A
所示
Fcs , Fqs , F=形狀影響因素s
Fcd , Fqd , F=埋置深度影響因素d
Fci , Fqi , F=載重傾斜影響因素i
上述各形狀、埋置深度及載重傾斜影響因素如表C4.1.4B 所示。
其中
L = 矩形基腳之長邊長度(m)
= 載重方向與鉛直線之夾角(°)
(2) 偏心載重基礎
承受偏心載重之基礎,應根據偏心狀況及偏心量大小,對承載力估計予
以特殊之考慮。長期載重情況之最大偏心量不得大於基礎板寬度之六分之
一,短期載重情況之最大偏心量不得大於基礎板寬度之三分之一。淨極限承
載力由公式(C4.4-2)計算,式中N N * 如表C4.1.4A所示,而形狀影響因素則
按表C4.1.4B中公式以有效接觸面積及有效寬度 B ' 計算,接觸面積可採用
Meyerhof (1953)所建議之推求法推求。
q u = cN c Fcs Fcd Fci + 2 D f N q Fqs Fqd Fqi + 5.01 B ' N * Fs Fd Fi (C4.1-2)
式內
B ' = 基腳之有效寬度 (m)
(3) 容許承載力
淺基礎之容許承載力受到以下二個條件之限制:支承土層應有抵抗極限
剪力破壞之安全係數,且在容許承載力下之沈陷量不得超過容許值。
淺基礎之容許承載力計算公式如下
qu − 2 D f
q a = + 2 D f (C4.1-3)
FS
其中FS 為安全係數
基礎板承受長期載重之承載力,其安全係數應不小於3,考量地震力載
C-48¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第116頁
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第四章 橋梁結構 重組合時,應參照「鐵路橋梁耐震設計規範」之相關規定。 (4) 設計考量 (a) 計算淺基礎之容許承載力時應將地下水之影響列入考慮。位於疏鬆或可 壓縮土壤上之基礎,應檢核其貫穿破壞或局部剪力破壞。 (b) 承受偏心載重及位於邊坡上之淺基礎,其容許承載力之計算應有特殊之 考量。 (c) 計算承載力時,應考慮地震所引致土壤液化潛能,土壤強度作適度折 減。 (d) 常時載重時,基礎底面土壤支承區應維持受壓狀態,不允許拉力產生。 (e) 除常時及極限載重載重組合,臨時載重之最不利載重情況,原則上應考 慮與其他常時載重作必要之短期載重組合。 (5) 基腳支承多柱、橋墩或牆時,其承載壓力分佈之假設,應考慮基礎地層及結 構物之性質,並符合大地工程學之原理。 C-49
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鐵路橋梁設計規範
表C4.1.4A 淺基礎之承載力因數
(度) Nc Nq N N *
0 5.3 1.0 0.0 0.0
1 5.3 1.1 0.0 0.0
2 5.3 1.1 0.0 0.0
3 5.3 1.2 0.0 0.0
4 5.3 1.3 0.0 0.0
5 5.3 1.4 0.0 0.0
6 5.3 1.5 0.0 0.0
7 5.3 1.6 0.0 0.0
8 5.3 1.7 0.0 0.0
9 5.3 1.8 0.0 0.0
10 5.3 1.9 0.0 0.0
11 5.5 2.1 0.0 0.0
12 5.8 2.2 0.0 0.0
13 6.0 2.4 0.0 0.0
14 6.2 2.5 1.1 0.9
15 6.-5 2.7 1.2 1.1
16 6.7 2.9 1.3 1.4
17 7.0 3.1 1.5 1.7
18 7.3 3.4 1.6 2.0
19 7.6 3.6 1.8 2.4
20 7.9 3.9 2.0 2.9
21 8.2 4.2 2.2 3.4
22 8.6 4.5 2.4 4.1
23 9.0 4.8 2.7 4.8
24 9.4 5.2 3.0 5.7
25 9.9 5.6 3.3 6.8
26 10.4 6.0 3.6 8.0
27 10.9 6.5 4.0 9.6
28 11.4 7.1 4.4 11.2
29 13.2 8.3 5.4 13.5
30 15.3 9.8 6.6 15.7
31 17.9 11.7 8.4 18.9
32 20.9 14.1 10.6 22.0
33 24.7 17.0 13.7 25.6
34 29.3 20.8 17.8 31.1
35 35.1 25.5 23.2 37.8
36 42.2 31.6 30.5 44.4
37 51.2 39.6 41.4 54.0
38 62.5 49.8 57.6 64.0
39 77.0 63.4 80.0 78.8
40 以上 95.7 81.2 114.0 93.6
註:N 為偏心載重基礎使用*
C-50¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第118頁
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第四章 橋梁結構
表C4.1.4B 各項影響因素之計算式(Modified from Meyerhof, 1963)
提供支承力項目
凝聚力(c) 超載(q) 土重()
考慮影響項目
B
=0 法 Fcs=1+0.2 ≦1.2 Fqs=1.0 Fs=1.0 L
形狀影響因素(s)
B B B
(≧10°) Fcs=1+0.2 tan2 45 + Fqs=1+0.1 tan2 45 + Fs=1+0.1 tan2 45 + L 2 L 2 L 2
D f
=0 法 Fcd=1+0.2 B ≦1.5 Fqd=1.0 Frd=1.0
埋置深度影響因素(d)
D f D f D f
(≧10°) Fcd=1+0.2 tan 45 + Fqd=1+0.1 tan 45 + Fd=1+0.1 tan 45 + 2 B 2 B 2 B
(≧) Fi=0
2 2載重傾斜影響因素(i) Fci= 1 − Fqi= 1 −
90 90 2
(<) Fi= 1 −
註:1. 當<10°時使用=0 法,此時形狀與埋置深度影響因素均有上限值。
2. 上表影響因素視實際合理性可採用其他計算式。
C-51¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第119頁
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鐵路橋梁設計規範
C4.1.4.5 載重與反力
(1)基腳設計應考慮上部載重及基腳自重之向下作用力,由承載土層材料之向上
接觸壓力支承,此向上接觸壓力分佈於基腳之面積由向下合力之偏心距決定
之。
(2)基腳支承單柱、橋墩或牆時,基腳之力學行為可假設為懸臂梁。否則基腳板
之設計應按實際之連續及束制情況計算之。
(3)基腳之設計應能承載所加之全部載重。
C4.1.4.6 圓形、正多邊形柱或橋墩之基礎板
圓形、正多邊形混凝土柱或橋墩可視為等面積之正方形柱以決定基腳中彎
矩、剪力及鋼筋伸展之臨界斷面位置。
C4.1.4.7 基腳彎矩
(1)通過基腳任何垂直斷面上之彎矩,為該斷面任一側之作用力所產生之彎矩。
(2)基腳之最大彎矩須在下述臨界斷面計算之:
(a)支承混凝土柱、橋墩或牆之基腳在柱面、墩面或牆面處。
(b)支承圬工牆之基腳在牆中心線與牆面之中點處。
(c)支承鋼鐵底板之基腳在柱面、墩面與底板邊緣之中點處。
(3) 單向鋼筋基腳與正方形雙向鋼筋基腳之鋼筋須均勻配置於基腳之全部寬度。
(4) 矩形雙向鋼筋基腳之鋼筋須按下述規定分佈:
(a) 長向鋼筋須均勻配置於基腳之全寬。
2
(b) 短向鋼筋總數量之( + )1 須對稱均勻配置於柱或橋墩中心線兩側,寬度
各等於1/2基腳短向寬度之範圍內,其餘鋼筋則均勻配置於該範圍外,式
中為基腳之長邊與短邊之比。
C4.1.4.8 基腳剪力
基腳剪力之計算與臨界斷面之位置應按C4.4.2.5 F. 或C4.4.3.6 F. 節之規定。
C-52¶ 鐵路橋梁設計規範|原檔第120頁
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第四章 橋梁結構 支承柱、橋墩或牆之基腳其臨界斷面應量自柱面、橋墩面或牆面。 支承在基樁之基礎板,臨界斷面剪力之計算須按下列規定: 式中 dp 為圓樁之直徑或基腳底板H型樁埋置深度。 (1) 樁中心在臨界斷面外側dp/2以上之各樁反力均須列入。 (2) 樁中心在臨界斷面內側dp/2以上之各樁反力均不計。 (3) 樁中心在上述兩範圍中間之各樁,其反力可依線性內差計算,由斷面外側 dp/2處之全值變至斷面內側dp/2處之零值。 C4.1.4.9 基腳中之鋼筋伸展 (1) 基腳鋼筋之伸展及搭接長度計算應按C4.4.1.12至C4.4.1.21節之規定。 (2) 鋼筋伸展之臨界斷面可設與C4.3.9計算最大彎矩之斷面相同。垂直斷面變更 處,或鋼筋變更處之鋼筋伸展亦須核算,參閱C4.4.1.13 A.(7)。 C4.1.4.10 柱底或橋墩底之力傳遞 (1) 作用於柱底或橋墩底之力與彎矩,應經由混凝土及鋼筋傳遞至基礎板頂部。 (2) 橫向力傳遞至支承基礎板應按C4.4.2.5 D. 或C4.4.3.6 D. 節剪力傳遞之規 定。 (3) 支承與被支承構材間混凝土接觸面之承壓力,任何一面皆不得超過C4.4.2.2 或C4.4.3.7節規定之混凝土承壓強度。 (4) 支承與被支承構材間須設置鋼筋穿過支承交接面,可延伸主筋至基礎板或使 用預留繫筋。穿過交接面之鋼筋應符合下列規定: (a) 鋼筋應足以傳遞超過支承或被支承構材混凝土承壓強度之所有力。 (b) 若有上揚力則由鋼筋承受全部拉力,參閱解說3.17節。 (c) 鋼筋面積不得小於被支承構材總斷面積之0.5%,且矩形柱鋼筋不得少於 4根,圓柱不得少於6根。 (5) 若用預留搭接時,其直徑不得超過縱向主筋直徑4mm以上。 (6) 以鋼筋傳遞壓力或拉力時,支承與被支承構材內鋼筋之伸展及搭接長度應按 C4.4.1.12至C4.4.1.21節之規定。 (7) 僅受壓力之縱向主筋在 D43以上可用足夠面積之預留搭接筋接續至基礎 C-53
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鐵路橋梁設計規範 板。但不得小於第 (4) 條所規定者,預留搭接筋不得大於D36,伸入柱內之 長度不得小於主筋之伸展長度或預留搭接筋之續接長度,以值大者為準,伸 入基礎板內之長度不得小於預留搭接筋之伸展長度。 C4.1.4.11 純混凝土基腳或墩柱 (1) 純混凝土基腳或墩柱之設計應力,應假設線性應力分佈計算。澆置於土壤上 之基腳與墩柱,計算應力之有效厚度為全厚減去7.5cm,最外纖維拉應力不 得超過C4.4.2.2 A(1) 節之規定。除非基腳自被支承構材面之伸出長度超過基 腳厚度,否則彎矩可不必考慮。 (2) 純混凝土墩柱之無支撐高度與平均最小橫向尺寸之比不得大於3。 C4.1.4.12 基腳穩定 擴展基腳之設計應考量基腳鄰近邊坡之整體穩定,邊坡穩定之安全係數應不 小於 1.5。 擴展基腳之設計應考量基腳之傾倒及滑動穩定,考量基腳受長期載重之傾倒 穩定,矩形基腳之容許偏心量應小於各該方向邊長之 1/6,考量基腳受長期載重 之滑動安全係數應不小於 1.5。 C4.1.5 基樁之承載力 C4.1.5.1 通則 基腳若不能設置於合理深度之岩層或其他堅實土層上時,通常應採用基樁。 即使地層性質情況容許採用擴展基腳之處,若有發生沖刷之可能或沉陷量過大 時,仍以採用基樁為宜。 通常任何基樁之貫入深度在承載土層內不得小於 2.5m。樁尖下方承載土層厚 度至少三倍樁徑並檢核貫穿抗剪及沉陷量。棧橋或樁排架應合乎以上要求,除非 遭遇困難,其貫入深度不得小於未支撐樁長之三分之一。 如軟弱或疏鬆地層覆蓋於堅硬地層上,基樁應貫入堅硬地層足夠之深度以固 定樁尖,避免樁尖產生橫向移動。 C-54
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第四章 橋梁結構
基樁之承載力為「情況A」及「情況B」所求得之最小值。其中「情況A」
係基樁做為構材之能力,「情況B」係地基承受由基樁傳來載重之能力。
上列兩種情況,每種情況所用設計數值之決定,須由工址調查或做充分試
驗,俾證實所考慮之承載力均能達到。其中基樁載重能力應由載重試驗驗證。
基樁容許承載力之決定,應注意有關地下情況之各種資料,並應注意:
(1) 單樁與群樁承載能力之差別。
(2) 支持群樁載重之地層承載能力。
(3) 增打基樁之影響及其載重對於附近結構物之影響。
(4) 洪水沖刷之可能性及其影響。
(5) 地震時土壤液化對基樁之影響。
(6) 地層下陷對基樁之影響。
C4.1.5.2 情況A-基樁當作構材之能力
基樁在空氣中或水中部分,或在無充分橫向支持以防止挫屈之土壤中時,應
使用C4.4 節、C4.5 節及C4.6 節之受壓構材結構設計之規定設計之,如使用圓木
樁其容許工作應力可參照表C4.1.5A 或依CNS 有關試驗規定數值辦理。
表C4.1.5A 圓木樁容許單位應力(正常載重期)
容許單位工作應力
木 材 種 類
順紋壓力kgf/cm2 MPa
針 葉 樹 松柏檜杉等 60 6
闊 葉 樹 櫟栗櫸 等 70 7
柳 安 60 6
填充混凝土鋼管樁(Concrete-filled Pipe Piles),預期可能腐蝕之處,其應力計
算所用厚度應以外殼之厚度減去1.6mm,以備因應腐蝕而引起之斷面減小。在決
定鋼筋百分比ρ 時,外殼之面積應包括在內。
樁尖之容許載重,不得超過下列數值:
(1) 圓木樁按照表C4.1.5A所列容許順紋壓力之值。
(2) 混凝土樁使用0.33 cf乘以混凝土之總斷面積。
(3) 填充混凝土鋼管樁,使用0.40 cf及0.25 F y 分別乘以混凝土與鋼材之實際面
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鐵路橋梁設計規範
積。
(4) H型鋼樁及無填充鋼管樁使用0.25 F y 之容許應力,作用於樁尖處之斷面上,
不包括任何樁尖加強之面積。
(5) 完全埋置於土中之預力混凝土樁,並有橫向支持者,使用(0.33 cf-0.27 f ce )
之應力乘以混凝土之總斷面積,其中 f ce 為經損失後之有效預力對基樁混凝
土產生之壓應力。
(6) 水中或泥水中打設之場鑄混凝土樁,使用0.22 cf( 60 kgf/cm2 6MPa)乘以混
凝土總斷面積;乾燥狀況下打設時,則使用0.25 cf( 70 kgf/cm2 7MPa)乘以
混凝土總斷面積。
C4.1.5.3 情況B-地基承受由基樁傳來載重之能力
基樁之最大載重應由載重試驗或靜力學公式、貫入試驗公式、動態分析等方
法決定之。地基承受由基樁傳來載重之能力,應由可施行之工址調查結果來決
定。
(1) 點承樁:基樁被放置或打入地層後,樁端之地質如由樁尖直接支承而能發揮
該樁之承載能力,且具有合理之安全係數者,則該基樁應稱為點承樁。為決
定能發揮點承作用之地層厚度及性質應作充分之鑽探。如該地層具有足夠之
厚度,且在其下有堅實之地層,則對於群樁之作用可以不必折減。通常凡在
薄而堅硬之地層下有厚而軟弱或易變形之地層者,則基樁不得置於其上。但
如此種情形為不可避免者,則群樁作用應予考慮,同時承載能力亦應比照減
少。
(2) 摩擦樁:基樁承載處之土質,如無法承受由樁尖直接承載之載重時,則該基
樁應可視為摩擦樁。
摩擦樁之載重能力,應以下列一種或數種方法決定之:
(a) 打樁並作載重試驗,其安全容許載重按業經認可之規範作決定。
(b) 鄰近地區之打樁經驗,如基樁之載重能力係根據鄰近地區之打樁經驗而
設計者,則應注意基樁型式與長度之不同及地層類別、性質之變化。如
屬可能,應詳查鄰近地區全部基樁之打樁紀錄並與本計畫之打樁紀錄作
比較。
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第四章 橋梁結構 (c) 依靜力學公式、貫入試驗公式、動態分析等方法推估之。 為判斷樁底下之地層類別及性質,鑽探工作應鑽至樁尖下相當深度。通 常以研析鑽探結果就足以判斷樁底下之地層,可否承載由樁傳來之載重。但 如情形可疑或特殊者,特別是大面積及重要之基腳,此種地層應以大地工程 學方法作更徹底之探討。 樁群配置時,樁與樁之中心間距不小於樁之標稱直徑或邊長之 2.5倍 時,則該排樁得不必視作群樁。當基樁成群打入塑性地層時,設計載重應以 群樁之載重決定,或按單樁與群樁承載能力之差別依一定值折減 (參見 C4.1.5.4)。 (3) 容許承載力: 單樁之極限垂直承載力與容許垂直承載力得依下列公式估算: Q = Q + Q = f A + q A (C4.1-4) u s b s s b b Q Q Q u s b Q = = + (C4.1-5) a FS FS FS 1 2 式內 Qu = 單樁之極限垂直承載力(tf) Qa = 單樁之容許垂直承載力(tf) Qs = 樁表面摩擦阻力(tf) Qb = 樁尖點支承力(tf) FS, FS1, FS2 =樁總垂直承載力、表面摩擦阻力與端點承載力之安 全係數,其值按表C4.1.5B所列規定。 2 fs = 樁表面摩擦阻力(tf/m ) 2 As = 樁身之表面積(m ) 2 qb = 樁尖之極限承載壓力(tf/m ) 2 Ab = 樁尖之斷面積(m ) 樁基礎設計時採用之安全係數如表C4.1.5B所示: C-57
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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。