水利工程 111 年大地工程學考古題

下列為土壤力學與工程地質常用到名詞或問題，請解釋說明之：（20 分） 土壤通常根據其主要顆粒尺寸的大小分成那四種土壤（請寫出中英文）。 請寫出當今兩種大地工程領域常用而且比較複雜之分類系統，這兩種 系統都同時考慮粒徑分布與阿太堡限度。 請說明阿太堡限度包含那些限度，又塑性指數（PI）如何計算。

利用無限邊坡理論進行順向坡邊坡穩定分析，考慮穩態滲流情形，請寫 出順向坡邊坡之安全係數公式（請自行定義並說明公式中之變數）。 （20 分）

依據Rankine 主動土壓力理論，寫出Rankine 主動土壓力公式與有效凝 聚力為零時之Rankine 主動土壓力係數。（20 分）

正常壓密黏土土樣進行三軸壓密排水試驗，試體破壞時之圍壓為 250 kN/m2，軸差壓力為200 kN/m2，請計算：（20 分） 土樣破壞時之破壞面與最小主應力面之夾角； 土壤之有效摩擦角； 破壞面上之有效正向應力與有效剪應力； 最大剪應力面上之有效正向應力。

為測定一擾動土樣之水力傳導係數進行落水頭試驗，已知以下土樣長度 為200 mm，土樣橫斷面積為1000 mm2，細豎管之橫斷面積為50 mm2， 試驗時間在0 秒時之水頭差為500 mm，試驗時間在120 秒時之水頭差 為250 mm，請決定此擾動土樣之水力傳導係數。（20 分）