| 4月28日 第4節 土木系大地主修 | 誠實是我們珍視的美德， 我們喜愛「拒絕作弊，堅守正直」的你！ |
| 科目： 土 壤 力 學 基 礎 工 程 | （共2頁 第1頁） |
| * 注意事項：1)可用計算機; 2)發揮想像力，儘量作答; 3)計算題請列出計算過程; 4)請依題目在答案卷上順序作答，否則不予計分;
5)共八大題，總分100分 | |||||
| 1. | 試說明土壤阿太堡限度(Atterberg limits)試驗中，一般要求需取四組 N值(打擊次數)對應之含土量，並作出流性曲限(Flow
Curve).請說明四組 N值之範圍應為何(由高至低)？為何太高與太低不宜？ (8分) | ||||
| 2. | 試推導土壤滲流量之計算式：Q = qNf = khr ，式中q為單一流槽之單位時間滲流量，k為土壤滲透係數，h
為上下游面之總水頭損失，Γ為流網之形狀係數 {=Nf / Ne, Nf
為流槽數 (Number of Flow Channels) , Ne 為等勢能坡降數 (Number
of Equipotensial Drops)}。 (10分) | ||||
| 3. | 試就三類三軸試驗中 CD, CU, SUU 之特性，比對說明;
並就基礎工程應用上，現地工作於何種條件與要求下，方符合 CD, CU, SUU 之試驗特性，請分別舉例並繪簡圖說明之。 (12分)
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| 4. | 利用 Rankine 土壓力理論可求出主動破壞滑動面之傾角為
45°+ φ/2。則是否開挖坡面時，只要其削坡角等於 45°+ φ/2 , 即可符合邊坡穩定之要求？試說明之。
(7分) | ||||
| 5. |
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| 6. |
土壤滲流問題：下左圖顯示一板樁貫入之土層及所完成之流網 (kx = kz = 2×10-2 m/s, γ'= γw = 9.81kN/m3 , φ'= 30° ), 則 a) 估計其每單位寬度之滲透量 q; b) 估計該板樁左右兩側垂直壁點 a, b, c, d, e,f, g, h (則下右圖) 之總水頭、壓力水頭及兩側水壓作用之總推力; c) 若該土體之 kx = 4kz =2×10-2m/s, 則估計此條件下每單位寬度之滲透量q。(15分：5+5+5)上  | ||||
| 7. | 土壤壓密問題：一土層系統如下圖所示。現地 K0 = 0.5 , 所有土層之γ' = 10kN/m3 , NC 黏土之 (e0, Cc, Cv, Cα) = (1.0, 0.5, 10m2/yr, 0.05), 且條狀載重 q1 = 300kPa (埋置深度2m, 假設其建造時間極短而可忽略), 則 a) 求該 NC 黏土層之壓密總沉陷 Sc; b) 該 NC 黏土層於 t = 2yrs 之壓密沉陷 Sc(t); c) 若此 NC 黏土層之壓密完成時間 tp = 20yrs , 求 t = 30yrs 之二次壓縮沉陷量 Ss(t) 。{提示： Uav[0~53%] - Tv = π/4 (U%/100)2 及 Uav[53~100%] - Tv = 1.781-0.933 [log(100-U%)] ; Ss = CαHtslog(t/tp) ; 並請註明計算所用之任何假設條件} (20分：10+6+4)  | ||||
| 8. | 土壤三軸試驗問題：已知現地一砂土符合「莫爾庫倫」剪力破壞準則{σ1f = σ3 tan2(45°+
φ/2) + 2ctan(45°+ φ/2)}, 其兩組三軸 CD 試驗結果為 (σ3',
σ1f') = (100, 301) 及 (500, 1505)kPa,
則：a) 估計其c' 及 φ' {提示：兩組(σ3' , σ1f')
值代入上述破壞準則聯立解可得} ; b) 若另對該土樣進行三軸 CU 試驗得 φcu = 21°,
則預估該土樣於起始圍壓 σ3 = 200kPa 作用下 CU 試驗破壞時之超額隙水壓
uf 及 Skempton 孔隙顏壓係數 Af。 (15分：8+7)
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