土木工程 108 年土壤力學考古題

依圖一所示條件，水平土柱截面積為100 cm2，回答下列滲流問題： ㈠說明此配置接近何種實驗室滲透係數量測試驗並說明理由。（5 分） ㈡三種土壤之滲透係數（k）分別為：Soil A, k=0.01；Soil B, k=0.005; Soil C, k=0.0025（單位：cm/s），計算此土柱等值滲透係數（單位：cm/s）與 流率（單位：cm3/hour）。（10 分） ㈢計算圖一中hA及hB數值並繪製此平行滲流土柱總水頭分布圖。（10 分） 圖一

回答下列樁基礎問題： ㈠條列五種適合使用樁基礎之時機。（5 分） ㈡列出三類可用以推估打擊式基樁其垂直承載力之方法並說明之。（10 分） ㈢繪圖說明承受垂直載重單樁其荷重承載機制（load transfer mechanism）。（10 分） ΔH = 300 mm

回答下列土壤物理性質問題並推導所列公式： ㈠繪製土壤顆粒體積為一單位之土壤三相圖（three phase diagram），詳 細標註其各相之體積及重量。（5 分） ㈡以㈠之三相圖，證明飽和度（S）及孔隙比（e）相乘之值與重量含水 量（w）及土壤顆粒比重（Gs）之相乘值相同。（10 分） ㈢承㈡，證明 ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ − = S d w G S w 1 γ γ 式中 w γ =水單位重，dγ =乾土單位重。（10 分）

一懸臂式擋土牆其相關參數如圖二及附表所示，其中KAR 及KPR 為 Rankine 主動與被動土壓力係數，回答下列問題： ㈠計算每公尺牆背主動土壓力合力之大小（PAR）與作用高度（HAR）及 牆前被動土壓力合力（PPR）及作用高度（HPR）。（10 分） ㈡計算此擋土牆之抗傾倒（overturning）及滑動（sliding）之安全係數。 （15 分） WCS (kN/m) WCB (kN/m) WS1 (kN/m) WS2 (kN/m) WS3 (kN/m) KAR KPR 43 28 300 13 3.5 0.43 2.46 圖二 現地土壤 φ=25°, γ=18 kN/m3 背填土壤 γ=19 kN/m3 S2 W S1 W S3 W CS W CB W AR P AR H PR P PR H m 0.3 m 6 m 0.6 m 6.5 m 0.3 ° =10 β m 3.7 m 0.6

≤ (N1)60 CSRM = 7.5