液化預測和判斷基於循環三軸試驗

當藉由粒徑大小和 N 值，可能很難預測和判斷到土壤液化，應 該在不擾動土壤樣本下，藉由地震反應分析和循環三軸試驗的結果 來判斷液化。

5.5.4.2 土壤改良策略

為防止出現液化要進行土壤改良，基於地基土層的特點應選擇一 適當的方法，在進行土壤改良的工程前最好適當的檢查以下列項目，

以保持設施的功能。

1. 土壤改良工程的方法

2 執行土壤改良工程的範圍（執行範圍和深度）

3. 土壤改良工程的混凝土性能驗證 改良的方法如下項：

(1) 替代方法 (2) 垂直排水法 (3) 深層攪拌法

(4) 輕質土壤處理方法 (5) 高爐礦渣換填法 (6) 預混合

(7) 壓實砂樁法（適用於砂土地基）

(8) 壓實砂樁法 （粘性基底）

(9) 桿壓實方法 (10) 振動氣浮法

(11) 排水法作為液化對策工程 (12) 井點法

(13) 表層土壤穩定方法 (14) 學灌漿土壤改良法 (15) 氣動流攪拌法

(16) 固化劑作用於主動土壓力土工材料

5.5.5 分析方法 5.5.5.1 重力式碼頭

所有的重力式碼頭於等級一的地震下，用簡化法(震度法)驗證，用 來求其滑動、傾覆、和地盤承載力的作用力，以判斷其是否超過強度。

而耐震強化碼頭的部分，於等級一的地震下，用詳細法(非線性地震反

應分析可以考量土壤和結構之動力互制作用)來檢討變形量是否合乎安 全。

對於重力式碼頭除了耐震強化碼頭外，它可以省略等級二地震下 的偶發性作用力驗證，並使用非線性有限元素分析進行分析。

5.5.5.2 板樁式碼頭

所有的板樁式碼頭於等級一的地震下，用簡化法(震度法)驗證，用 來求其板樁、拉桿、錨樁的應力，以判斷其是否超過降伏應力。而耐 震強化碼頭的部分則用詳細法(非線性地震反應分析可以考量土壤和結 構之動力互制作用)來檢討變形量是否合乎安全。

對於板樁式碼頭除了耐震強化碼頭外，它可以省略等級二地震下 的偶發性作用力驗證，並使用非線性有限元素分析進行分析。

5.5.5.3 棧橋式碼頭

對於棧橋式碼頭於等級一的地震之正常作用力下，棧橋式碼頭的 驗證可藉由自然振動週期的取得和加速度反應譜來進行地震係數之計 算，來進行構架分析，然後用來求其樁的應力，以及軸方向力，以判 斷其是否超過樁的降伏應力，以及容許支承力。然而對於耐震強化碼 頭，可以藉由適當的動力分析來進行驗證，如非線性耐震分析考慮樁 和土壤之三維動力互制作用，來檢討變形量是否合乎安全。

對於開放式的垂直棧橋式碼頭除了耐震強化碼頭，它可以省略等 級二地震下的偶發性作用力驗證，並使用位移反應分析以及非線性有 效應力分析進行分析。

表 5-47 日本港灣各類碼頭之分析方法

工程地基的加速度歷時

非線性有限元素分析可以分析 地面和結構之動力相互作用的 有效應力

依結構類型，重要性，準確性選 取適當的驗證方法

（位移反應分析

，非線性有效應力分析等）

結構構件的損害 允許損害

變形量 允許變形量 變形量 允許變形量 變形量 允許變形量 斷面力 斷面強度

 

 



棧橋式 重力式,板樁式

棧橋式 重力式 板樁式

圖 5.23 日本港灣等級二(Level 2)的地震之驗證流程

5.6 小結

5.6.1 美日橋梁耐震性能設計規範之綜整比較

各國較早開始發展橋梁耐震性能設計，研究成果較完整，且已有 正式規範頒布，其設計架構、性能目標、性能水準、設計流程與方法 等規定值得參考。