土木工程 91 年大地工程學考古題

試述澎湖玄武岩之成因及其工程地質特性。（10 分） 試說明岩石之劈理（cleavage）與節理（joint）之差別及其對邊坡穩定之影響。 （10 分） 量測岩體現地應力（in-situ stress）之方法有那些？試分述之。（10 分）

有一橋墩採用群樁基礎支承，樁帽下之基樁排列如下圖所示，各樁之樁直徑為1.5m， 各樁中心間之間距為3m，樁長為35m，已知地層為砂土與黏土之互層。 如何估計單樁之容許垂直支承力？又假設樁帽為剛性版，當樁帽中心受一垂直力之 作用，在考慮群樁效應之情況下，試指出受垂直力最大與最小之樁，並說明其理由。 （15 分） 如何估計單樁之容許側向支承力？又假設樁帽為剛性版，當樁帽中心受一水平力之 作用，在考慮群樁效應之情況下，試指出受水平剪力最大與最小之樁，並說明其理 由。（15 分）

對於c-ψ土壤而言： 試依據Rankine 理論推導主動土壓力與被動土壓力之表示式。（8 分） Coulomb 土壓力理論與Rankine 土壓力理論有何差異？並比較其應用性。（6 分） 對一般現地情況而言，通常所形成之主動破壞面及被動破壞面與上述兩理論所假 設的破壞面有何差異？（6 分）

有一基地之地層剖面如下圖所示，圖中所示γ為各層土壤之單位體積重量。 已知基地下10m 厚之黏土層為正常壓密黏土，從該層中點深度處所取不擾動土樣 進行壓密試驗，其初始孔隙比為0.945，各階段加載壓密後之試體厚度如表一所示， 試依據此試驗資料計算該黏土層之壓縮係數Cc。（10 分） 今欲在該基地地表面設置一100m×100m 之廠房，其單位面積荷載約為100kN/m2， 試估計其所產生之黏土層總壓密沉陷量。（10 分） 表一 黏土層不擾動土樣之壓密試驗結果 壓密壓力 （kN/m2） 0 50 100 200 400 800 試體厚度 （mm） 19.05 18.44 18.03 17.63 17.21 16.80 岩層 黏土層 砂土層 地下水位線 地表面 5m 5m 10m 3 8. 19 m kN = γ 3 0. 19 m kN = γ 3 8. 18 m kN = γ 垂直力 水平力