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建築物基礎構造設計規範

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第一章 通則

1.1 依據

本規範依建築技術規則建築構造編(以下簡稱「建築構造編」)第五十六條之二規定訂定之。
【解說】
建築技術規則建築構造編基礎構造章之條文為綜合地基調查、基礎設計與施工之總述規則,屬原則性之規定。本規範依據該規則條文之規定,闡述基礎設計之應考慮事項、分析方法、安全要求及相關規定。

1.2 適用範圍

本規範適用於一般建築物構造之地基調查、基礎設計與施工。如引用特別調查、試驗、研究及特殊技術,而能證明建築物基礎符合安全使用之目的者,得不依本規範辦理。

特殊地盤之建築,如山坡地等,除依照本規範外,應另遵照其他相關規範之規定辦理。

【解說】
本規範之主旨在於規定一般建築物基礎設計之最低安全要求,適用於大部分一般性建築物基礎設計之需要,惟對於特殊之建築物基礎或地質狀況,應視情況採用特別之調查、試驗或相關研究,從事分析與設計,使建築物基礎能符合其安全使用之目的。

1.3 專業判斷

本規範所列之大地工程調查、試驗規劃、設計分析、施工監測及安全評估準則,乃基於學理及工程實務經驗所訂之一般性準則,使用時仍應針對工程實際情況作必要之專業判斷。
【解說】
地盤是複雜多變且迄今仍無法完全掌握之自然材料,其力學性質常隨成因、環境、時間及受力狀況而有甚大之變異,更可能因施工擾動而改變其工程性質。一般常用之調查、試驗方法、理論或經驗公式、甚至所謂之代表性參數,仍含有甚多之假定條件及限制性,使用時應依實際情況作專業之判斷。另地盤調查與試驗,在技術上仍相當受限,而在數量上更是受到非常大之限制,很難以有限之調查試驗資料作完全之評估,因此舉凡調查之督導、結果之評估、各種設計參數之選擇、設計方法之運用,以及施工監測與安全評估等,均需要大地工程之專業訓練與相當之實務經驗,方能做適切之專業判斷。

1.4 基礎型式

基礎構造分為下列二種基本型式︰
  1. 淺基礎︰利用基礎版將建築物各種載重直接傳佈於有限深度之地層上者,如獨立、聯合、連續之基腳與筏式基礎等。
  2. 深基礎:利用基礎構造將建築物各種載重間接傳遞至較深地層中者,如樁基礎、沉箱基礎、壁樁與壁式基礎等。
【解說】
  1. 一般淺基礎型式,如獨立、聯合、連續之基腳與筏式基礎等,係利用基礎版將建築物構造之各種載重直接傳佈於有限深度之地盤中,由基礎版下之土壤或岩盤直接承受,此類基礎較適用於上部結構物載重較小且淺層土壤性質良好之情況。
  2. 一般深基礎型式,如樁基礎與沉箱基礎等,係利用基礎構造將建築物之各種載重間接傳達至較深之堅硬地盤中,此類基礎較適用於上部結構載物重大且淺層土壤軟弱之情況。近年來,有採用片狀連續壁作為基樁使用者,稱為壁樁,亦有採用井筒狀之連續壁作為承重之基礎,稱為壁式基礎(Wall-type foundation)。

1.5 基礎支承力

基礎之支承力應依基礎型式作下列力學方面之考慮︰
  1. 作用於直接基礎之各種載重,係由基礎底面之垂直反力、底面摩擦阻力及基礎版前之側向反力承擔。
  2. 作用於樁基礎之各種載重係由樁之底面垂直反力、樁身表面摩擦力及側向反力承擔。
  3. 作用於沉箱基礎之各種載重係由沉箱底面之垂直反力、底面摩擦阻力及側向反力承擔。
  4. 綜合基礎構造係指採用前述兩種以上之基礎型式共同支承上部結構物之載重。
【解說】
作用於直接基礎、樁基礎、沉箱基礎及綜合基礎之各種載重及土壤反力,如圖-解1.5-1所示。各種基礎之斷面及配筋須足夠承受上述外力作用,而基礎尺寸須足以使基地土壤所承受之垂直力與水平力小於土壤之容許支承力。

一般樁基礎考慮由基樁承受基礎上方全部的載重,將其傳遞至深層堅硬地盤,但在堅硬地盤極深的情況下,增加樁長並不合經濟原則,故近年來亦有採用將基礎載重分由樁與基礎版底及周圍土壤共同分擔的綜合基礎方式進行設計,惟分析所採用之樁與地盤之彈簧係數,目前並無確切之準則可依循,使用時應經審慎分析並證明其安全性。

圖-解1.5-1 各式基礎之作用反力 

1.6 基礎之規劃設計原則

  1. 基礎之設計,主要在選擇合適之基礎型式及尺寸,以確保所支承之建築構造物不致發生不可接受之變形或傾斜,而符合建築物之使用需求。
  2. 基礎之設計應充分考慮整體結構系統之均衡性,並適度考量所支承建築物之使用目的、規模、重要性及使用年限等因素。
  3. 辦理基礎設計時,應充分瞭解基地地層狀況、地下水位變化、以及地層在受基礎載重後之變形行為。
  4. 辦理基礎設計時,應先確實調查基地鄰近構造物之基礎狀況、地下構造物及各項設施之位置與實際狀況,作為設計其保護措施之依據。
  5. 基礎之設計應同時考慮施工之可行性及安全性,其施工不得影響基地之四周環境、道路與公共設施等之正常使用。
【解說】
本節條列各項基礎之規劃設計原則,供規劃設計者參考檢核。基礎設計不僅應考慮本身所支承構造物之特性,視其結構型式、使用目的、規模及重要性等而作必要之規劃設計,且須同時考量基地周圍之環境因素,檢討施工之可行性及安全性等,妥為規劃設計。