水利工程 108 年土壤力學概要考古題

何謂土壤壓密？（10 分）並請說明Terzaghi 單向度壓密理論。（15 分）

有一飽和土樣濕重20 N，烘乾後乾土重17 N，比重Gs=2.70，試計算： （每小題5 分，共25 分） 含水量w 孔隙比e 乾土單位重 統體單位重 有效單位重

請利用流線網理論推導 q f N N kH Q = 。（25 分） 其中Q 為滲流流量，k 為滲透係數，H 為水頭差，Nf 及Nq 分別為流槽 數與等勢能間格數。

某黏土地層10 m 厚，自此黏土層中間取出試體，進行室內單向度壓密 試驗，模擬現場受力情況，壓密壓力由200 kpa 增至400 kpa，其孔隙比 由1.50 減為1.40。設初始孔隙比也是1.50。 試求此黏土層之最終壓密沉陷量為何？（15 分） 其體積壓縮係數為何？（10 分） 參考公式：ΔH/H=Δe/(1+eo) ΔH = mv *Δσ’ *H

下圖為土壤中固體、水及空氣含量示意圖，圖中左側符號V 表示為體 積量，右側符號W 表示為重量，試以下圖所註符號說明下列各名詞之 意涵：（25 分） 孔隙率n、孔隙比e、含水量ω、飽和度S、乾土單位重dr Vw Va V Vs Ve Ww Ws W Solid Water Air

對某砂土進行壓密不排水試驗（CU），圍壓為300 kpa，破壞時之軸差應 力為200 kpa，孔隙水壓力為100 kpa，已知砂土凝聚力c’= 0： 試繪出應力莫爾圓與破壞包絡線。（10 分） 求此砂土之不排水摩擦角及排水摩擦角各為何？（15 分）

已知某地層地下水位以上砂土層之單位重ߛ௧= 1.8ݐ/݉ଷ，請繪出深度與 總應力、有效應力及水壓之關係圖。又當地下水位升至地表長時間後， 繪出點A 的總應力、有效應力與水壓之關係圖。（10 分）如欲在此處進 行高精密廠房建置工作時，請說明所需進行之相關調查與對應之基礎設 計與施工內容。（15 分） 砂土層 3 / 0.2 m t sat = γ 地下水位 1m 3m 2m 砂土層 3 / 7.1 m t sat = γ A

試列舉深開挖工程中，逆打工法（Top-down）三項特性或優點。（15 分） 試列舉深開挖工程中，順打工法（Bottom-up）三項特性或優點。（10 分）