水利工程 93 年大地工程學考古題

如圖所示，為在某河流中之中等緊密之均質粉土質砂土層中的開挖狀況，鋼版樁 擋土水開挖寬度為5 m，版樁入土深度為5.5 m，河水位位於河床底面上方3 m 處， 開挖底面之水位藉抽水保持與開挖底面齊平，由滲流所產生之一半流網如圖中所 繪（由於對稱關係只繪一半），假設此土層之滲透係數k 為1×10 －3 cm/sec，土壤 之飽和單位重γsat 為19.81 kN/m3，試求：（每小題5 分，共25 分） 每日每m 版樁擋土水開挖長度流入開挖底面之水量為多少m3/day？ 緊鄰版樁水流出口處之水力坡降及流速？ 水流出口處抗砂湧之安全係數？ 位在圖中A 點之總垂直應力、有效應力及孔隙水壓力？ 版樁外之河水位上升至距床底面多高時，A 點處將發生流砂（quick sand）現象？ 九十三年專門職業及技術人員 考試試題 代號：00220 類 科： 水利工程技師 全一張 （背面） 高等考試建築師、技師、民間之公證人 暨普通考試不動產經紀人、地政士

如圖所示之擋土牆，土壤參數如圖中所標示，地下水位距牆底面5 m，假設混凝土單 位重γc ＝ 23.58 kN/m 3，試計算此擋土牆每m 長度之抗傾倒、滑動及基礎支承力之 安全係數？（30 分） [提示：δ = 0.67φ，cd = 0.67c；φ = 20 度時，Nc = 14.83、Nq = 6.4、Nγ = 5.39；φ = 30 度時，Nc = 30.14、Nq = 18.4、Nγ = 22.4；qu = c Nc Fcd Fci＋q Nq Fqd Fqi ＋ 0.5γ B Nγ Fγd Fγi； Fcd = 1＋0.4（D/B），Fci = Fqi =（1－β/90）2，Fqd = 1 ＋ 2tan φ （1－sin φ）2（D/B）， Fγd =1，Fγi =（1－β/ φ）2 ]

淺基礎支承力有那三種破壞型式？試說明之。（10 分） 已知某一1.5 m × 1.5 m 之方形基腳建造於一均質砂質土層上，此基腳埋入土層深度為 0.5 m，基礎土壤之濕土單位重γm ＝ 17.5 kN/m3，飽和單位重γsat ＝ 18.5 kN/m3，凝 聚力c ＝ 5 kPa，內摩擦角φ ＝ 30 度，試以基礎支承力公式，計算下列各情況下之基 腳之極限支承力： 地下水位位在地表面處； 地下水位位在地表下1.25 m 處； 地下水位位在地 表下5m 處。（10 分） [提示: φ = 30 度時，Nc = 30.14、Nq = 18.4、Nγ = 22.4 ]

岩盤中之弱面依其成因，大致可分為那幾類？並列舉其所包含之弱面名稱。（15 分） 試述岩體中之弱面對水庫和隧道會造成那些影響？（10 分）