水利工程 93 年土壤力學考古題

土壤承受荷重時，將發生沉陷，此沉陷可分為那三個部分？試分別說明其發生之 機制？（9 分） 試說明在孔隙比與對數壓力（e-log P）圖中如何決定預壓密壓力（Preconsolidation pressure）？（8 分） 又決定上述預壓密壓力後有何用途？（8 分）

有一砂土在三軸試驗儀器中壓密至43 T/m2，然後在排水閥門開啟下進行試驗，破 壞時，軸差應力（σ1－σ3）為106 T/m2，試求破壞時的最大及最小主應力與抗剪 角？（6 分） 若以相同砂土在43 T/m2 之正向壓力下進行直接剪力試驗，當剪應力達到28.5 T/m2 時試體破壞，試求破壞時的最大及最小主應力與抗剪角？（6 分） 試以摩爾圓圖解，求出上述兩問題（即 與 ）中之最大主應力、最小主應力與 破壞面的方向？（6 分） 試說明三軸試驗時，將試體飽和之方法？（7 分）

試說明在試驗室內測定土壤透水係數之方法有那些？請列公式說明之。（9 分） 又上述方法各適用於何種土壤，試解釋理由？（8 分） 試說明影響透水試驗精確度之因素有那些？（8 分）

如下圖所示，已知一方形基腳，承受10 T 之外力，若建造於ψ= 0°，無圍壓縮強度 為4 T/m2，單位重γ= 1.7 T/m3 之黏土層上面，假設無地下水位。 若相對於承載力之安全係數為3，試依Terzaghi 公式，求此基腳之容許承載力。（12 分） 若黏土層厚度為10 m，在A 點之應力增量為 2)

( 10 + B T/m2，黏土之原壓縮指數 Cc = 0.25，再壓縮指數Cr = 0.1，預壓密壓力PC ' = 15 T/m2，初始孔隙比eo = 0.84， 假設A 點之容許沉陷量為0.3 公分，試求此基腳之寬度B？（13 分） 黏土層 ψ= 0° 無圍壓縮強度4 T/m2 γ= 1.7 T/m3 砂土層 γ= 1.8 T/m3 5m 5m 10T B A ×