土木工程 103 年土壤力學與基礎工程考古題

試述下列名詞之意涵：（每小題5 分，共25 分） ㈠ 敏感性黏土（sensitive clay） ㈡ 超額孔隙水壓力（excessive pore water pressure） ㈢ 土壤液化（liquefaction） ㈣ 膨脹角（dilation angle） ㈤ 主動土壓力（lateral active pressure）

考慮下列板樁牆，流網已繪製如圖，土壤的滲透係數k（hydraulic conductivity）為 10-5 m/sec，飽和單位重γsat為20 kN/m3、孔隙比（void ratio）e = 0.7、Gs = 2.7。試求： ㈠ 每秒鐘每單位土壤厚度的滲流量（m3/m/sec）。（5 分） ㈡ A 點的垂直有效應力。（15 分） ㈢ 該土壤的含水比w（water content）。（5 分）

一個在黏土層中直徑2 公尺的鑽掘式基樁，用以支撐高鐵高架橋樑某一處之橋墩， 需受垂直荷重900 kN。該處因地下水超抽，地下水位極深，黏土之不排水剪力強度 為50 kPa，單位重為17.3 kN/m3。請問此鑽掘式基樁需多長方足以滿足設計規範 （請自行假設合理的α值）？（25 分）

一個2 m 2 m 的方形淺基礎，底部埋置於地表下0.5 m 處，基礎厚0.5 m，欲承載 450 kN 之荷重。現地之土層為一相當均勻且深厚之正常壓密黏土，其不排水剪力強 度為55 kN/m2，孔隙比為0.8，土壤之飽和單位重為18.8 kN/m3。經量測，地下水 位在地表面，且岩盤位於地表下6 m 處。現地取樣之黏土經實驗室單向度壓密試 驗，獲得其壓縮指數為0.045，回脹指數為0.013。請計算此基礎之壓密沈陷量為何？ （25 分） 2m 2m 6 m 0.5 m 10 m k = 10-5 m/sec sat = 20 kN/m3 e = 0.7 A 6 m 不透水層