水利工程 105 年土壤力學概要考古題

某一未擾動凝聚性土壤的比重為2.70，含水量為18%。夯實後該土壤體積為944 cm3， 質量為1955 g。請計算該土壤夯實後的：（每小題5 分，共25 分） 孔隙比。 孔隙率（porosity）。 飽和度。 單位重。 乾土單位重（請以SI 單位作答）。

以統一土壤分類法進行土壤分類時： 需進行那些試驗？（8 分） 代號S、Pt、H、P 分別代表什麼意義？（12 分）

某一土層剖面如下圖所示，黏土層的上下皆為砂土層。地下水位以上砂土單位重為 14.0 kN/m3，地下水位以下砂土單位重為18.0 kN/m3。黏土單位重為19.0 kN/m3，孔 隙比為0.75，液性限度為42，壓縮指數CC = 0.009(LL-10)，膨脹指數是壓縮指數的 1/5。黏土層的預壓密壓力（pre-consolidation pressure）為200 kN/m2，試計算由於均 勻分布地表載重Δσ增加100 kN/m2，造成黏土層的主壓密沉陷量。（25 分）

解釋名詞：（每小題4 分，共20 分） 標準貫入試驗 土壤靈敏度 差異沉陷 過壓密比 莫爾（Mohr）破壞準則

某非凝聚性砂土進行壓密排水（consolidated-drained）三軸試驗，施加之圍壓為 100 kPa。至試體破壞時，施加之軸差應力為200 kPa。試求破壞時： 在破壞面上的正應力與剪應力。（10 分） 破壞面與水平面的夾角。（5 分） 試體內的最大剪應力。（5 分） 最大剪應力面與水平面的夾角。（5 分） Δσ 2 m 4 m 4 m 砂 砂 黏土 砂 地下水位 地表 105年特種考試地方政府公務人員考試試題 全一張 （背面） 等 別： 四等考試 類 科： 水利工程 科 目： 土壤力學概要

請詳述三種可以利用擾動土樣進行的土壤力學試驗。（10 分） 請詳述三種不可以利用擾動土樣進行的土壤力學試驗。（10 分）

某一條形淺基礎之寬度為1.5 m，埋置深度為1.0 m，如下圖所示。地下水位以上土 壤之單位重為17.0 kN/m3，飽和土壤單位重為19.0 kN/m3，內摩擦角為25 度，凝聚力 為0。假設垂直載重造成土壤發生全面剪力破壞（general shear failure），依據Terzaghi 的支承力公式，若安全係數為3.0，試計算此條形淺基礎在下列兩種狀況下的允許總 支承力（gross bearing capacity）： 地下水位在地表面。（15 分） 地下水位在淺基礎底面。（10 分） （註：當土壤內摩擦角為25 度，Nc = 25.13，Nq = 12.72，Nγ = 8.34） 地下水位 地下水位 地表面 1 m

如圖所示，有三層地層，總厚度為H，每層厚度為H1、H2、H3，每層透水係數為 k1、k2、k3，請推導： 水平流之等效透水係數。（10 分） 垂直流之等效透水係數。（10 分） k1 k2 k3 H1 H2 H3 H L

請分別說明土壤三軸試驗之： 名稱種類。（6 分） 試驗步驟的差異。（8 分） 可以獲得的參數。（6 分） k1 k2 k3 L H1 H2 H3 H