水利工程 95 年大地工程學考古題

有一鋼板擋水設置於細砂土層中，其上游水位高程為9 m，下游水位高程為1 m，該鋼 板之貫入深度為4 m，如圖所示。該土層厚度為10 m，滲透係數為k= 6×10-4 cm/sec， 單位重為γsat= 18 kN/m3，其下方為不透水層。 ㈠繪出其流網並計算滲流量（流槽數應低於5）。（12 分） ㈡計算並檢討此時下游面之抗隆起安全係數是否恰當。（8 分）

有一擋土牆其牆高為6 m，牆背後土壤為砂土層，地下水於地表下2 m 處。該砂土位 於地下水位以上之單位重為γt = 16 kN/m3，其剪力摩擦角為φ 1= 28 o，地下水位以下 之單位重為γsat = 18 kN/m3，其剪力摩擦角為φ 2= 30 o，地表則受到均布荷重20 kPa， 繪出牆身所受之倫金（Rankine）主動土壓力分布圖，並計算牆身所受總力及其作用 位置。（20 分）

有一正常壓密黏土層分布於地表至地表下30 m 間，地下水位於地表下3 m 處，其 飽和單位重為γsat= 18.5 kN/m3，土壤不排水剪力強度Cu= 35 kPa。如擬於該土層中 採用部分補償浮筏式基礎，其施加之極限荷重為100 MN，基礎之寬度及長度分別 為15 m 及20 m，如採用安全係數為FS= 3，則其開挖深度應為若干？又如將地下 水抽降至地表下6 m 處，則將對開挖深度及基礎承載力產生何種影響？（30 分） （Fsc= 1+0.2（B/L）；Fdc=1+0.2（Df/B））

繪出示意圖並說明地層中之斷層，依其不同生成方式可分為那些種類；及如於擬建 造隧道或水庫之工址遭遇斷層時，將產生那些影響及應如何考量。（30 分） 10 m 4 m