俗話說:「萬丈高樓平地起」,就建築及土木工程而言,其實不然,萬丈高樓應起於〝基礎〞;基礎功能是將建築物或結構物重量安全地傳遞到土壤大地上,以確保結構的穩定性和使用壽命。
在捷運工程興建上,會依上部結構載重需求,使用各式各樣的基礎型式,以確保結構穩定與安全,而基礎若已埋置深度區分,分為淺基礎及深基礎2種,一般而言淺基礎適用於土壤承載力較佳(如卵礫石層、砂礫石層)或上部結構相對載重較〝輕〞的情形下使用,本次將介紹淺基礎:
一、淺基礎概述:
淺基礎又稱直接基礎,直白而言就是將一塊混凝土版設置於地基上,以放大受力面積,攤提建築物的重量直接傳遞到淺層土壤大地上,所以當土壤承載力足以滿足上部結構荷重,且基礎設置面積小於建築面積時,即可設置。
二、淺基礎與結構柱連結情況,又可在細分下列型式:
(1) 獨立基礎:
支柱下方設置即設置一塊基礎版,如同我們身體小腿與腳板連結情況,在捷運三鶯線工程因現場地質及載重條件允許下,於維修機廠即有設置(如照片一)。
照片一:捷運三鶯線獨立基礎
(2) 聯合基礎:以地梁串接各獨立基礎或以基礎版串接2個結構柱的形況下一般稱為聯合基礎,在捷運三鶯線工程LB12-1出入口手扶梯,即採聯合基礎型式(如照片二)。
照片二:捷運三鶯線工程LB12-1出入口聯合基礎
(3) 筏式基礎: 以基礎版串接全部結構柱的形況下,一般稱為筏式基礎(如照片三)。
照片三:筏式基礎型式
三、基礎設計時除考慮承載力外,相關沉陷量及抗震力亦須納入考量,就以一般而言獨立基礎、聯合基礎還是筏式基礎各項表現優、缺點如表一所示,但還需強調的是,在基礎設計時,只要能滿足承載力、基礎沉陷及抗震力檢核需求,在經濟性的考量下,無所謂好與壞,一切均須因地制宜設置。
表一:獨立基礎、聯合基礎、筏式基礎簡介