土木工程 113 年大地工程學考古題

請試述下列名詞之意涵：（每小題5 分，共25 分） 流性指數（Flow Index） 級配不良粉土質砂土（SP-SM） 液性指數（Liquidity Index） 岩石品質指標（Rock Quality Designation, RQD） 不整合（Unconformity）

某工地土壤的含水量（）為25 %，比重（Gs）為2.72，濕單位重（γm） 為18.0 kN/m3，此土壤的最大乾單位重為16.0 kN/m3，最小乾單位重為 13.8 kN/m3。 此工地土壤的孔隙比及飽和度為何？（10 分） 此工地土壤的相對密度為何？（5 分） 若夯實後之相對密度達92%，其體積減少百分比為何？（10 分）

某工程基地土層分布及其土壤參數如下表1，地下水位在地表面下1 公 尺。此工程採用如下圖之群樁基礎（2 3），單樁直徑40 cm 之PC 樁， 樁長18 m，基樁的間距（中心距）為120 cm。 黏土層中基樁之摩擦阻力採用土壤不排水剪力強度及折減係數（） 估算（請參考表2），請計算群樁之極限承載力。（15 分） 若群樁設計載重（Qg）為2000 kN，計算群樁之壓密沉陷量。（10 分） 表1 土層分布及其土壤參數 土層 編號 土壤 種類 深度 （m） 單位重 t（kN/m3） 飽和單位重 s（kN/m3） 摩擦角 （˚） 不排水剪力 強度 （cu, kPa） 孔隙比 （eo） 壓縮指數 （Cc） Sand1 SM 0 – 2 18 19 30 0.8 Clay1 CL 2 – 8 16.5 18 40 0.9 0.34 Clay2 CL 8 - 24 17.5 19 90 0.7 0.20 Sand2 SM 24 - 30 19 20 40 0.5 表2 折減係數 cu/Pa < = 0.1 0.2 0.3 0.4 0.6 0.8 1 1.2 α 1 0.92 0.82 0.74 0.62 0.54 0.48 0.42 Pa = 100 kPa（大氣壓力） Sand-1 Clay-1 Clay-2 Sand-2 Qg 50cm 120cm 120cm 50cm 20cm 20cm 120cm 20cm 20cm 50cm 50cm

某工程基地土層分布及土壤參數如下表，地下水位在地表面下1 公尺。 若該工址考量之地震矩規模（Mw）為7.5，尖峰水平地表加速度為0.28g。 分析土層之抗液化安全係數及地盤的液化潛能指數（Liquefaction Potential Index, LPI 或PL）。（15 分） 請評估此基地是否需要地盤改良。（10 分） 參考分析公式如下： ' . . 0.65 v d v A CSR r g    其中 . 1.0 0.01 10 . 1.2 0.03 10 20 d z z m r z m z m         1 1 60 7.5 60 0.0035 ( ) 0.08 1 ( ) / 39 cs cs N CRR N     其中 1 60 60 ' ( ) a cs cs v P N N    20 0 . ( ) L z P F W z dz  其中 (z) 10 0.5 W z   土層 編號 深度 （m） 土壤 分類 單位重 t （kN/m3） 飽和單位重 s（kN/m3） SPT-N60cs 平均值 細料含量 FC（%） 液性限度 LL（%） 塑性限度 PL（%） Sand 0 – 1 SP 16 18 10 2 - - 1 – 5 SP 17 19 12 3 - - 5 – 10 SP 18 20 20 4 - - Clay 10 – 20 CL 16 18 8 98 40 20