水利工程 94 年大地工程學考古題

有一水箱滲透試驗如圖所示，水箱之底部與頂部之水頭差維持0.6 m。土壤分兩層， 厚度均為0.5 m；上層之滲透係數為k1，下層之滲透係數為k2，且k1 = 2 k2。假設兩 層土壤之飽和單位重γsat 均為19.8 kN/m3，試繪圖說明A、B、C 三點處（即土層之 上、中、下）之總應力、孔隙水壓力及有效應力之分佈圖。（20 分）

某無限邊坡之坡度為30°，其表土層厚2 m，表土層下方為岩盤。此邊坡平時即有地 下滲流平行於坡面流動；此滲流位於地表下1 m 處，如圖所示。若滲流上方之土壤 單位重γ 為16 kN/m3，而滲流下方之土壤飽和單位重γsat 為20 kN/m3，此土壤之剪 力強度參數為c = 40 kN/m2，φ = 20°；c′= 20 kN/m2，'ϕ = 25°。試推導此邊坡之安全 係數計算式，並求出安全係數值。（20 分） 0.6 m 0.5 m 0.5 m k1 k2 A B C 0.1 m z1 = 1 m z2 =1 m β =30° 岩盤 γ γsat 94 年專門職業及技術人員 高等考試建築師、技師考試暨普通考 試不動產經紀人、地政士、記帳士考試試題 類 科： 水利工程技師 全一張 （背面）

鈑樁（sheet piles）常作為水邊之構造物。 試舉兩例說明其應用。（4 分） 鈑樁也常配合錨板等使用，試舉三例並繪圖說明錨定鈑樁（anchored sheet piles） 的破壞型式。（6 分） 茲有一錨定鈑樁打設於黏土層內，黏土層上方回填6 m 之砂土，如圖所示。此地 之水位面會變化，最低時位於岸面下方3 m 處，而最高時則僅位於岸面下方1 m。 試以自由端點法（free earth support method）計算所需之： 鈑樁之埋設深度D（假設安全係數為1.0）。（15 分） 錨桿（tie rod）所須提供之錨定力T（kN/m）。（5 分）

昔時礦區所挖掘之礦渣常堆置於山谷，日久後，因長期棄置，礦渣所堆成坡地 之平台，即被利用作為菜園或種植農作物之用。近年來，都市邊緣漸擴展至山 腳下，故常有社區擬建於原谷地之下方，為了解社區是否有潛在危險，應有適 當之對策。 此礦渣堆積之坡地可能發生那些潛在災害？（10 分） 欲評估這些潛在災害，應如何進行調查？（10 分） 潛在災害應如何防治？（10 分） 砂土 γsat = 20 kN/m3 'ϕ = 36° T γ = 18 kN/m3 φ = 36° 6 m D 黏土 γsat = 19 kN/m3 c = 30 kN/m2 1.5 m 1~ 3 m