水利工程 103 年土壤力學考古題（共 5 題）
資料來源：考選部歷屆試題｜法律人 LawPlayer 整理
https://lawplayer.com/exam/hydraulic-engineering/103-soil-mechanics

第 1 題
試繪圖說明室內變水頭土壤滲透試驗的配置，推導滲透係數的關係式，並說明其適
用之土壤種類。（25 分）

第 2 題
某正常壓密黏土，由三軸壓密不排水試驗(CU)之結果，得總應力摩擦角ϕcu=24º，有
效應力摩擦角ϕ'cu=32º，試問：
㈠若進行三軸壓密不排水試驗(CU)，已知破壞時之垂直向總應力為σ1f=400 kN/m2，
求破壞時之側向有效應力σ'3f 為何？超額孔隙水壓力uf 為何？（15 分）
㈡若進行三軸壓密排水試驗(CD)，已知其壓密應力為200 kN/m2，求破壞時之垂直
向總應力σ1f 為何？（10 分）

第 3 題
有一3 m×3 m 之方形基礎座落於堅硬黏土層中，此基礎頂面埋設於地表下深度1 m
處，基礎之厚度為1 m，土層總單位重為20 kN/m3，不排水剪力強度為150 kPa，
如果作用於此基礎之力方向為垂直且其作用點位於基礎中心，
㈠請寫出針對方形基礎之Terzaghi 極限承載力公式。（5 分）
㈡如果地下水深度位於地表面，請問基礎之極限承載力。（5 分）
㈢如果地下水深度位於地表面下1 m 處，請問基礎之極限承載力。（5 分）
㈣如果地下水深度位於地表面下2 m 處，請問基礎之極限承載力。（5 分）
㈤如果地下水深度位於地表面下10 m 處，請問基礎之極限承載力。（5 分）
（提示：請使用Terzaghi 極限承載力公式及下表承載力係數）
ϕ(deg.)
Nc
Nq
Nγ
0
5.7
1
0
5
7.3
1.6
0.5
10
9.6
2.7
1.2
15
12.9
4.4
2.5
20
17.7
7.4
5
25
25.1
12.7
9.7
30
37.2
22.5
19.7
34
52.6
36.5
35.0
35
57.8
41.4
42.4
40
95.7
81.3
100.4
45
172.3
173.3
297.5
103年公務人員特種考試關務人員考試、103年公務
人員特種考試身心障礙人員考試及103年國軍
上校以上軍官轉任公務人員考試試題
考 試 別： 身心障礙人員考試

第 4 題
如下圖所示之錨定鋼板樁（Cantilever sheet-pile wall），貫入黏土層；水位低於地表
2 m。
㈠請計算鋼板樁得以維持穩定的理論貫入深度與建議之設計貫入深度。（15分）
㈡計算「單位寬度」（每公尺）之錨定力(F )。（5 分）
㈢概估錨定端與鋼板樁間之最短距離。（若條件不足，請自行合理假設）（5 分）
鋼板樁
σall = 175 MPa

GWT
錨定
砂
γmoist = 19 kN/m3
c' = 0, ϕ' = 35º
5 m
1 m
1 m
砂
γsat = 20 kN/m3
c' = 0, ϕ' = 35º
黏土
γsat = 19 kN/m3
ϕ = 0º, cu = 30 kPa

第 5 題
某近海岸邊的海埔新生地，欲建造地上四層，地下一層的展覽館，建物配置呈「L
型」占地約為1500 坪，約1/4 面積為配置的設備區，荷重為其餘區域的2 倍。基地
地調資料顯示深度-20 m 內均為中等緊密至疏鬆的粉質細砂，SPT-N 值約為4~7，屬
低-中的液化潛勢地盤。針對上述的相關資訊，試就下述三組設計方案詳論優缺點，
並選取一最優方案以及其設計考量：（25 分） ㈠
採用樁基礎至-20 m 以下緊密砂礫石層 ㈡
使用㈠
方案樁基礎配合地盤改良液化深度範圍的土層 ㈢
僅採適當配置的地盤改良即可

題目為考試當年公告版本，實務標準請以現行規範為準。