水利工程 110 年大地工程學考古題

有一低窪社區欲利用砂土材料，進行場址之回填加高工程。已知土方係 來自某借土區，該區土壤材料經室內物理性質試驗，求得比重Gs = 2.65、 濕土單位重m = 19.1 kN/m3 、含水量w = 8% ；另外，最大乾密度 d,max = 18.9 kN/m3，最小乾密度d,min = 12.5 kN/m3。 若現場施工驗收之規範要求相對夯實度RC（relative compaction）要達 到95%，請問此時該夯實土壤之乾密度d 及相對密度Dr（relative density）分別為多少？（10 分） 若此填築工程所須之填方量為60,000 m3，在相對夯實度RC = 95%的 要求下，請問須自借土區挖取多少體積之土壤至工址使用？（10 分）

山區有一很長之岩石邊坡，高7 m，坡面之傾角= 60，其內部存在一 弱面，傾角= 45；坡頂有深1 m 之張力裂縫，積水高度0.5 m，且水 沿裂縫滲入弱面中而由坡趾B 點處滲出，如下圖所示。已知岩坡之單位 重= 25 kN/m3，而弱面與張力裂縫之走向平行，且由弱面試樣之直剪試 驗求得其凝聚力c = 10 kPa、摩擦角= 30，試求此岩石邊坡沿弱面滑動 之安全係數為何？（20 分） 弱面 1m   0.5m 7m B N.T.S. = 25 kN/m3 (c =10 kPa, =30)

有一場址地下水位在地表面，經鑽探及試驗得知地表下18 m 處為基盤； 近地表2 m 為飽和單位重sat = 20.0 kN/m3 之砂土層，其下為16 m 厚之 正常壓密黏土層，飽和單位重sat = 19.6 kN/m3、單壓強度qu = 100 kPa、 初始孔隙比e0 = 1.1、壓縮指數Cc = 0.4。現欲蓋一棟樓房，地下開挖6 m， 採用長12 m、寬10 m 之筏式基礎，筏基所承受之總重量Q = 25 MN， 如下圖所示。 若依Skempton 承載力理論，請問筏基承載力之安全係數為何？（10 分） 若樓房荷重之壓力採垂直（V）：水平（H）= 2：1 之方式，從筏基往 下方土層傳布，請問此筏基之壓密沉陷量為何？（10 分）

從1964 年日本Niigata 地震及美國Alaska 地震產生嚴重土壤液化震害以 來，土壤液化現象對建物、維生管線、土工結構設施……等之影響，廣 泛引起世界上各個受地震威脅國家之重視與研究。 請問目前政府所公告之土壤液化潛勢區劃分為那幾大類？分類的依 據為何？針對各不同分類，工程設計上應如何因應？（10 分） 請說明進行土壤液化潛勢評估時，依據「建築物耐震設計規範及解 說」，針對設計地震情境時，地表水平加速度如何決定？其中，用於 決定工址地盤放大係數之地盤分類，如何劃分？共有那幾類地盤？ （10 分）

地質法第5 條規定：「中央主管機關應將具有特殊地質景觀、地質環境 或有發生地質災害之虞之地區，公告為地質敏感區。」請問： 為保育及防災目的，目前地質敏感區劃分為那幾大類？（10 分） 土地開發行為基地有全部或一部位於地質敏感區內者，應於申請土地開 發前，進行那些工作？據以將其成果併入土地開發行為必須送審的文件 中，例如水土保持計畫或建築執照申請文件之中，一併審查。（10 分） 基盤 2m 4m 12m 砂土 正常壓密黏土 Q 10 x12m sat = 19.6 kN/m3 qu = 100 kPa e0 = 1.1 Cc = 0.4 sat = 20.0 kN/m3