Page 126 - 捷運工程叢書 精進版 － 5 捷運開發大樓壁樁設計與前期載重試驗

臺北市政府捷運工程局

第三節 樁底承載力及 q-z 曲線回饋分析

由試樁結果評估樁底承載力的方法，一般可採 2 種方式進行：

一、試驗過程使樁底產生大量位移後，由試樁曲線推估 Qu 及 Qb(ultimate)。
二、以試驗過程 q-z 曲線之發展趨勢，計算樁體承受設計載重下實際可發揮之樁底承載力。

本次載重試驗之主樁屬於大口徑之基樁，且底部為承載力較佳之卵礫石層，較不易藉由
加壓至樁底產生大量位移的方式來判定樁底之極限承載力。各評估法必須先以向外延伸推估
方式評估極限承載力 Qu 平均值後，扣除上方摩擦力 Qs 的方式來反推樁底極限承載力。然

因相關規範、學者所提出之樁體極限承載力評估方式，其各別所定義極限破壞之狀態不相
同，向外延伸推估所得 Qu 值亦因人為推斷之誤差而使結果有所差異，故不建議以研判整體

極限承載力再反推樁底極限承載力的方式分析 Qb(ultimate)。
本載重試驗擬採用 q-z 曲線之發展趨勢，在符合其與樁身摩擦力發揮之變位一致的觀念
下，於上部結構容許沉陷量範圍內，評估樁底實際可提供之承載能力。

將每一階載重樁頂總沉陷量扣除每一階載重下全樁長的彈性變形量求得樁底處地層沉陷
z，並依據樁體軸向荷重傳遞至樁底之載重值，可求得不同載重下樁底點承應力發揮值 q 與
樁底沉陷 z 之關係，亦即 q-z 曲線。

藉由現場試驗所獲得之 q-z 曲線可瞭解底承應力發揮值及走勢，回饋分析內容包括由現
地試驗 q-z 曲線推求在合理的容許樁底沉陷位移下，樁底可提供之承載力值 Qb(actual)，將
此值加上樁身摩擦承載力容許值之後，評估是否大於結構設計載重值。

此外，現場試驗所獲得之 q-z 曲線將與原設計採用之 Reese & O’Neill（1988）正規化 q-z
曲線之比較。並進一步應用於反算不同尺寸壁樁之荷重―沉陷曲線，進而推求各尺寸壁樁之

彈簧常數 Kv 值。

5.3.1 正規化 q-z 曲線

將 q/qmax 為縱軸、z/D 為橫軸，整理出 CP-1 與 CP-2 試驗正規化 q-z 曲線，與原設計時

採用之 Reese & O’Neill（1988）無凝聚性土壤正規化 q-z 曲線作比較，如圖 5-3-1 所示。試
驗所得之 q-z 曲線初始斜率比 Reese 等人所提出無凝聚性土層之平均值為高，當 qmax=500t/
2
m 時，曲線之發展大致介於其平均值與上限值之間，且整體趨勢尚可符合 Reese 等人所提出
之成果。

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