土木工程 113 年土壤力學考古題

已知一建案現場正常壓密黏土層厚度（H）為7.4 m，黏土層中點之初始 孔隙比（e0）為0.988，比重（Gs）為2.76；將該不擾動土壤在試驗室進 行單向度壓密試驗，模擬建築物加載後，黏土層中點之孔隙比（e）為 0.942，黏土在該應力範圍內之壓密係數（Cv）為0.0212 cm2/min，試問： ㈠該土層因高樓建築施加載重後，所產生之主要壓密沉陷量為多少公分？ （10 分） ㈡若該土層為雙向排水，請問該黏土層因高樓建築所產生之主要壓密沉 陷量達到90%所需要之時間為幾個月？（已知壓密度(U) = 10%，時間 因子(Tv) = 0.197；壓密度(U) = 90%，時間因子(Tv) = 0.848）（15 分）

某一工程欲採用砂土材料進行回填，由試驗室夯實試驗得知該砂土之最 佳含水量（O.M.C.）為17.8%，最大乾密度 d max （ ）為17.5 kN/m3；工地現 場回填夯實後進行工地密度檢測，得知現場夯實後土壤之濕密度為 21.8 kN/m3，乾密度 d 為18.5 kN/m3，試問： ㈠現場之相對夯實度（Relative Compaction）為何？（10 分） ㈡試以夯實曲線說明在何種狀況會得到第㈠小題之結果，並說明此狀況 對土壤剪力強度之影響。（15 分）

將一正常壓密黏土進行三軸壓密不排水（CU）試驗，已知圍壓（Confining Pressure）為48 kN/m2，破壞時的軸差應力（Deviator Stress）為50 kN/m2， 破壞時所量測到的孔隙水壓為18 kN/m2，試求： ㈠總應力破壞包絡線情況下之壓密不排水摩擦角（ CU ）。（10 分） ㈡有效應力破壞包絡線情況下之排水摩擦角（ CD ）。（10 分）

請回答下列問題： ㈠阿太堡限度中的液性限度（Liquid Limit）是利用何種試驗求得？（10 分） ㈡試說明在美國統一土壤分類法（USCS）中，何種情況會使用到塑性圖 （Plasticity Chart）？（10 分） ㈢已知庫倫（Coulomb）土壓力理論考慮擋土牆與土壤之間的摩擦力，請 說明擋土牆背填土為砂土情況下，該土壤之內摩擦角（）與牆背摩 擦角（）對主動土壓力係數大小之影響為何？（10 分）