水利工程 100 年土壤力學與基礎工程考古題

試說明土壤液性限度（Liquid Limit, LL）與塑性限度（Plastic Limit, PL）之物理 意義。（10 分） 某土壤之LL = 28.2%，PL = 12.5%，現地含水量為33%，試求此現地土壤之液性 指數（Liquidity index）。（10 分） 試說明土壤液性指數之物理意義。（5 分）

某正常壓密黏土之有效內摩擦角為33°，對此黏土試體進行三軸試驗，施加圍壓為 115 kN/m2。（25 分） 若進行壓密不排水試驗，破壞時軸差應力為102 kN/m2，試求破壞時黏土試體內 之水壓。 若進行壓密排水試驗，所施加之圍壓仍為115 kN/m2，試求破壞時之軸差應力。

下圖中地下水位以上之砂土單位重為16.1 kN/m3，地下水位以下之飽和砂土單位重 為18.2 kN/m3。已知3 m厚黏土之飽和單位重為19.0 kN/m3，初始孔隙比為0.70， 壓縮指數Cc = 0.27，膨脹指數Cs = 0.06，預壓壓力為100 kN/m2。若下圖2 m × 2 m 方型淺基礎承受1000 kN淨垂直載重。（25 分） 依據2:1 應力傳遞近似法，試求在基礎下方黏土層頂部、中央、及底部之垂直應 力增加量。 試求黏土層之壓密沉陷量。 淨載重 G.L. 砂 G.W.T. 1.5 m 砂 1.5 m 黏土 3.0 m 砂 100 年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號： 類 科： 土木工程、水利工程 全一張 （背面） 33180 33280

某一重力式垂直擋土牆高4 m，牆背為水平之回填土。回填土的單位重為18 kN/m3， 內摩擦角為25°，凝聚力為10 kN/m2。（25 分） 試計算並繪出作用在擋土牆的蘭金（Rankine）主動土壓力分布圖。 試求張力裂縫之深度。 試計算張力裂縫發生前，每單位長度擋土牆承受之主動土壓推力。 試求張力裂縫發生後，每單位長度擋土牆承受之主動土壓推力。