申論 1回答下列有關地盤下陷問題：㈠現地土層模型如表1 所列，砂土層A 下方為厚度4 m 之黏土層B，地下水位以上簡化為乾土單位重，地下水位位於地表下2 m。當地下水位於短時間內降至地表下5 m 深度後維持不變，計算因地下水位下降引致之黏土層壓密完成後之地盤下陷量。（10 分）㈡若此黏土層於室內進行試體厚度2.5 cm 之雙向排水單向度壓密試驗，達到50%平均壓密度（U%）所需時間為120 秒，請預測現地達到50%avg平均壓密度所需天數（U%50%, T0.197），並參考圖1 推估此avgv,50%時於深度10 m 及12 m 之孔隙水壓力。（15 分）U%T()2forU60%c t4 100Tv,v(H)2T1.781 0.933log(100U%) forU>60%dr表1 土層模型土層深度（m）土壤種類相關參數A0.0 - 8.0砂土乾單位重14 kN/m3，飽和單位重17.8 kN/m3B8.0 - 12.0黏土飽和單位重18.8 kN/m3，孔隙比0.8LL40，壓縮性指數（C）0.27，回脹性指數c0.05σ（C），預壓密應力（）100 kParpC12.0 以下岩盤TvzHdrDegree of consolidation, Uz圖1 無因次壓密度變化圖
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弱點分析
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申論 2回答下列側向土壓力與擋土牆問題：㈠對有效剪應力強度參數為（c′0, ϕ′30）之顆粒性土壤，考慮一土壤元素其垂直有效應力為100 kPa，計算此元素於K、Rankine 主動破壞及Rankine 被動破壞這三種狀態之水平土壓力並繪製此三莫爾圓（Mohr circle），並標註其極點（pole）。（15 分）㈡列出傳統RC 擋土牆穩定性分析需考慮五種可能破壞型態。（10 分）
申論 3考慮40 m 內土層模型如表2 所示，地下水位位於地表下5 m，假設地下水位以上土壤總體單位重與飽和單位重相同，考慮一底部封閉之圓型鋼管樁，其外徑為50 cm，厚度為4 cm，貫入土中樁長為30 m，計算下列數值：㈠使用Meyerhof（1976）公式，推估樁尖垂直承載力（Pointbearingcapacity,Q）。p（5 分）㈡分別採用α-method（採用=0.5('/c)0.45，'為平均垂直有效應力）、vuvβ-method（兩黏土層重模有效摩擦角均為'30）及λ -methodR（λ0.14）計算樁側阻抗力（shaft resistance）。（15 分）㈢採用FS4.0，計算不同樁側阻抗力下淨容許承載力（net allowable pilecapacity）。（5 分）表2 樁基礎分析地質模型土層深度（m）土壤種類相關參數A0.0 - 10.0黏土3飽和單位重18.8 kN/m，正常壓力黏土不排水剪力強度c30 kPauB10.0 - 40.0黏土3飽和單位重1 9.8 kN/m，正常壓密黏土不排水剪力強度c100 kPau
申論 4回答下列土壤物理性質問題：㈠請列出最常見之三種黏土礦物，並說明如何以一般土壤物理性質試驗辨別。（10 分）㈡分別說明進行AASHTO 及USCS 土壤分類所需資料，並列出必要之篩號。（10 分）㈢請說明如何以角錐貫入儀法（fall cone method）量測細顆粒土壤液限。（5 分）