土木工程 99 年大地工程學考古題

何謂縮性限度（shrinkage limit）？若某土壤進行縮性限度試驗，並得到如下之數據： 試驗前之飽和濕土重22.2 g，體積為14.6 cm3，而收縮後之乾土重12.0 g，體積為 5.5 cm3。試求此土壤的縮性限度及比重（specific gravity）。（20 分）

某飽和黏土層之地下水位於地表處，茲取此黏土進行三軸壓密不排水試驗，試驗中 同時量測孔隙水壓力，下表所列為兩組試體破壞時的應力：（25 分） 試體 總應力 σ1f (kPa) 總應力 σ3f (kPa) 孔隙水壓力 uf (kPa) 第一組 14 10

第二組 28 20 6 試求此土壤之有效應力強度參數c'、φ'。 若某平面上之正向有效應力（normal effective stress）為12 kPa，則沿此平面之剪 力強度為何？ 若此黏土取自地表下10 m，其孔隙比e0 = 1.0，比重Gs = 2.7，另進行無圍壓縮試 驗（unconfined compression test），試求此黏土之無圍壓縮強度。 三、邊坡破壞類型中的崩落（falls）與滑動（slides）之運動過程有何不同？落石即屬於 崩落的一種，其發生之源頭區與堆積區各有何種特徵？並請就源頭區與堆積區說明 防護落石的方法。（20 分）

圖示一高7.5 m之重力式擋土牆，埋置深度為1.5 m，而地下水位在地表處。擋土牆之 單位重γc = 24.0 kN/m3；土壤之單位重γ = 18 kN/m3，飽和單位重γsat = 19.8 kN/m3，剪 力強度參數c = 0，φ = 30°，而牆與土壤間之摩擦角δ = 20°。假設不計牆前的被動土 壓力，且主動土壓力係數ka = 0.297，支承力因子Nc = 30.1、Nq = 18.4、Nγ = 15.7，試 求：（35 分） 擋土牆抗傾倒之安全係數。 γsat = 19.8 kN/m3 γ = 18 kN/m3 φ = 30° c = 0 6 m 1.5 m 4 m 1 m 擋土牆抗水平滑動之安全係數。 合力作用點在牆底的位置。 牆底最大垂直向應力qmax。 牆底土壤的極限支承力qult。