水利工程 112 年土壤力學概要考古題

請列出三種主要黏土礦物，並依統一土壤分類法（USCS）列出此三種礦 物其可能之分類符號（group symbol）及所分類之依據。（25 分）

基於某非有機質土之室內試驗結果：細料含量36%、黏土含量16%、液性 限度82%、塑性限度36%，回答下列問題： 計算該土壤活性（activity）參數值。（10分） 依活性參數值之高低研判該土壤膨脹潛能。（5分）

擋土牆後一砂土元素，其土壤有效摩擦角（' ）為30°，垂直有效應力 為100 kPa，請計算該元素於(1)靜止狀態、(2)郎金（Rankine）主動破壞 及(3)郎金被動破壞下對應之側向土壓力並繪製該元素於此三狀態下之 莫爾圓。（提示：Rankine 主動土壓力係數Ka = 2 ' tan 45 2         ，被動土壓 力係數Kp = 2 ' tan 45 2         ）（25 分）

在某一飽和砂土層中發生單向度滲流，若砂土層中A點之高程水頭、壓力 水頭分別為0、2 m，且A點正下方1 m處B點之壓力水頭為3.5 m，砂土層 之飽和單位重為18.6 kN/m3，試回答下列問題：（每小題10分，共20分） A、B兩點間滲流之水力坡降是多少？ A、B兩點間滲流之水力坡降達多少時會使砂土之有效應力等於0？

列舉五種常見須採用深基礎之時機。（25 分）

請試述下列名詞之意涵：（每小題10分，共20分） 標準夯實試驗 臨界孔隙比

說明Terzaghi 單向度壓密控制方程式及其主要假設條件，並舉出兩種加 速壓密沉陷方法及其原理。（25 分）

對某飽和黏土不擾動樣品進行實驗室階段式單向度壓密試驗，試體可以 雙向排水，所得結果包括：於某一階施加載重期間，試體之平均厚度為 16.1 mm、試體之平均壓密度達90%之時間為8分鐘，已知單向度壓密理論 解之T90為0.848，試據之計算壓密係數cv（單位：cm2/sec）之值。（20分）

已知某砂土之有效凝聚力為6 kN/m2、有效摩擦角為30，試計算： 以該砂土進行直剪試驗時對試體（水平截面之尺寸為50 mm × 50 mm） 施加正向應力60 kN/m2，需施加多少之剪力方能剪壞試體？（10分） 以該砂土進行三軸壓密排水（CD）試驗時對試體先施加圍壓100 kN/m2 進行壓密，完成之後需再施加多少之軸差應力方能剪壞試體？（15分）