土木工程 98 年土壤力學考古題

兩相同之鬆砂試體分別進行三軸側向伸張（lateral extension, LE）試驗及側向壓縮 （lateral compression, LC）試驗，土樣試體首先置於垂直向應力15 kPa 及水平向應 力10 kPa 之情況下壓密；而後，土樣試體分別在LE 及LC 試驗中達到破壞。假設 該土樣試體之內摩擦角為30°。試回答下列各小題： ㈠分別求出LE 及LC 試驗破壞時之最大與最小主應力。（10 分） ㈡在p-q 圖上分別繪出LE 及LC 試驗應力路徑，其中

/) ( 水平 垂直 σ σ + = p ，且 2 /) ( 水平 垂直 σ σ − = q 。（10 分） ㈢求試體破壞時之側向土壓力係數Kf。（10 分） 二、有二個相同之飽和正常壓密黏土試體。試體一進行三軸壓密不排水試驗（CU-Test）。 已知試驗時，圍壓為100 kPa，試體破壞時之軸差應力為92 kPa，破壞時孔隙水壓 為67 kPa。另試體二進行三軸壓密排水試驗（CD-Test），圍壓為300 kPa，試求試 體二： ㈠破壞時之軸差應力（10 分） ㈡有效內摩擦角（10 分） ㈢破壞面與最大主應力面之夾角（10 分）

已知單樁直徑為1.5 m建置於厚20 m之飽和黏土層內，經由荷錐貫入試驗（cone penetration test）獲得黏土層各深度之摩擦阻抗fc（如表所示）。試計算黏土層之單 樁表面摩擦阻力（frictional resistance）。（20 分）［提示：可用α-方法計算］ 深度（m） 摩擦阻抗fc（kN/m2） 80 70 60 50 40 30 10 20 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0～6 34.34 6～12 54.94 12～20 70.63 附 著 力 係 數 α 摩擦阻抗fc (kN/m2)

解釋下列名詞：（每小題5 分共20 分） ㈠容許沉陷量（Allowable Settlement） ㈡角變量（Angular Distortion） ㈢平鈑載重試驗（Plate Load Test） ㈣容許承載力（Allowable Bearing Capacity）