土木工程 110 年大地工程學考古題

圖一為淺基礎及其座落土層之資料，地下水位以上採用濕單位重（γ）， 地下水位以下採用飽和單位重（γsat），土壤之孔隙比（e0）、壓縮指數（Cc）、 膨脹指數（Cs）及過壓密比（OCR）亦示於圖一。淺基礎載重產生之地 中應力增量採用2：1 傳遞法（2 vertical to 1 horizontal slope）推估，試 計算因基礎作用使黏土層產生之主壓密沉陷量（mm）。（25 分） 圖一 1.5 m 3.0 m 3.0 m 1.5 m 基礎尺寸 2.0 m 2.0 m Sand Groundwater table Clay sat = 19.0 kN/m3 e0 = 1.0 Cc = 0.28 Cs = 0.04 OCR = 1.5 sat = 18.0 kN/m3 = 16.0 kN/m3 4800 kN

請回答下列有關場鑄樁之問題：（25 分） 圖二所示之圓形場鑄樁埋在不同強度之黏土層，已知樁長L 為12 m、 樁徑D 為1 m。黏土層之剪力強度採用飽和黏土試體，分別進行三軸 不壓密不排水試驗（Unconsolidated-Undrained Test）與無圍壓縮試驗 （Unconfined Compression Test），試驗獲得之土壤凝聚力（c）、摩擦角 （）與無圍壓縮強度（qu）亦示於圖中，請採用α 法預測該支樁之容 許摩擦力（kN）。（安全係數FS = 3.0；α = 0.21 + 0.26/(cu/pa)、cu 為黏土 不排水剪力強度、pa 為一大氣壓= 101.3 kN/m2） 欲採用現場樁載重試驗之結果以評估該支基樁於各黏土層之實際摩 擦力，試說明需藉由樁載重試驗獲得那些資料？並請詳述評估各土層 摩擦力之步驟。 圖二

請回答下列有關振動擠壓砂樁（Sand Compaction Piles）之問題：（25 分） 針對土木工程使用之振動擠壓砂樁工法，試說明於工程設計時，採用 振動擠壓砂樁之目的及方法。 試說明於工程設計時，一般使用之樁徑及配置形式。

某一長約12 公里之山岳隧道欲進行地質調查以供隧道設計之依據，試 說明可用之調查方法以及這些調查方法在隧道設計之目的。（25 分） 5 m 7 m Clay UU Test: = 0, c= 80 kN/m2 Clay UC Test: qu= 240 kN/m2 1 m