高普考題庫
101 年 101年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

土壤力學（包括基礎工程）

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本卷皆為申論題，點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1某五樓RC 教室（無地下室、筏基、入土深1.2 m）於1996 年完工，在2010 年於該教室旁淨間距20 cm 處施作同樣五樓RC 電梯一座，電梯採用筏基、入土深同樣為1.2 m，五樓RC 教室與電梯重皆為49 kPa，但五樓RC 電梯卻在完工後向外側傾斜12 cm，如圖1 所示，其土層取樣參數亦如圖1 所示，試回答下列問題：㈠請由電梯承載力檢討電梯傾斜原因。（10 分）㈡請由兩棟建築物應力傳播關係檢討電梯傾斜原因。（6 分）㈢如何善後（只說明原則即可，不必詳細計算）才能使五樓RC 電梯結構驗收及安全使用？（6 分） 0.2 m傾斜12 cmW=49 kPa五樓RC 教室五樓RC 電梯1996 年完工2010 年完工（20 m×40 m）（2.4 m×2.4 m）GL0mD=1.2 mfC=98N/16（kPa）γ=17.64 kN/m3φ=0°：N=5.7,N=1,N=0 mcqγN=3α=1+0.3B/L；β=0.5-0.1B/L CL▽ WTGL-18mγ=20.58 kN/m3satN=15SMGL-30m圖1 五樓RC 電梯外傾案例與地質資料
申論 2試證明均質土壩滲流區內某點A 之壓力水頭，等於該點A 與通過該點之等勢能線與最高滲流線交點B 之垂直高度h（位置水頭），如圖2 所示。（10 分）▽B 基準在B 點最高滲流線hA通過A 點之等勢能線圖2 均質土壩滲流區內A 點之壓力水頭（請接第二頁）101年公務人員高等考試三級考試試題 代號： 3504035140 第二頁類 科： 土木工程、結構工程、水利工程科 目： 土壤力學（包括基礎工程）
申論 3某土壤經篩分析後通過﹟200 號篩為48%，經取通過﹟200 號篩之土壤50 g進行比重計粒徑分析試驗，試驗紀錄如表所示，其相關資料如下，試計算下表之成果。（15 分）土粒比重G=2.7，試驗時水溫25℃，γ=0.9971，sw25℃水之粘滯係數μ=8.95 millipoise（1 poise=1000 millipoise，1 g/cm2=980.7 poise）比重計率定溫度為20℃，γ=0.9982，c比重計放入量筒中量筒水面上升2 cm，試驗時量筒土液體積為1000 c.c.。比重計粒徑分析試驗紀錄表比重計量比重計比重計在清試驗時比重計重浸計修正後粒徑 比重計粒粒徑分測時間 在土液水中讀數 水溫 心到液面比重計重心 徑分析通析通過中讀數 之距離 沉降深度 過百分比 百分比t（分） RR℃ （cm） Z（cm） D（mm） N（%） N'（%）iw1/4 1.027 0.995 25 12.11/2 1.023 0.995 25 13.1比重計粒徑分析應用方程式D（mm）=1800‧μ‧Z/(γ−γ)‧tswN（%）=G‧V‧γ‧（R-R）‧100% / [（G-1）‧W]sciwss
申論 4某斷面積40 m×50 m 之簡易淨水池如圖3 所示，共配置四層濾層，其垂直透水係數如下：椰棕I，k=1×10-2 cm/sec；礫石 ，k=5×10-3 cm/sec細砂 ，k=2×10-4 cm/sec；椰棕II，k=3×10-2 cm/sec試求四層濾層之平均垂直透水係數與單位時間過濾流量q（m3/天）。（8 分）40 m×50 m▽5 m2 mI 10 m椰棕3 m礫石▽4 m細砂2 mII椰棕圖3 簡易淨水池（請接第三頁）101年公務人員高等考試三級考試試題 代號： 3504035140 第三頁類 科： 土木工程、結構工程、水利工程科 目： 土壤力學（包括基礎工程）
申論 5A黏土原狀單軸抗壓強度q=60 kPa，重模單軸抗壓強度q'=5 kPa，B黏土原狀單軸uu抗壓強度q=50 kPa，重模單軸抗壓強度q'=21 kPa，試以靈敏度（sensitivity）來比uu較A、B兩種黏土地盤在連續壁挖掘施工時，引起的地盤沉陷何者比較大？為什麼？請述明原因。（10 分）
申論 6某斜坡明挖工地設計如圖4a、4b 所示，其土層取樣進行之試驗結果如下：q單軸抗壓強度：SM1 之C=9.8 kPa，φ=25°；SM2 之C=4.9 kPa，φ=15°u1122SUU三軸抗壓強度：SM1 之C=4.9 kPa，φ=25°；SM2 之C=1.96 kPa，φ=10°CU三軸抗壓強度：SM1 之C'=1.96 kPa，φ'=30°；SM2 之C'=0.98 kPa，φ'=20°㈠開挖施工期無地下水，如圖4a所示，請分析主被動平衡之邊坡安全係數Fs與其對應之邊坡破壞滑動面。（10 分）㈡暴雨時工地淹水至地表面，如圖4b所示，請分析總應力之主被動平衡之邊坡安全係數Fs與其對應之邊坡破壞滑動面。（10 分）㈢暴雨不停工地長期淹水至地表面，如圖4b所示，請分析有效應力之主被動平衡之邊坡安全係數Fs與其對應之邊坡破壞滑動面。（10 分）註：取1 t/m3=9.8 kN/m3；tan(30°)=0.577；tan(32.5°)=0.637；tan(35°)=0.700；tan(37.5°)=0.767；tan(40°)=0.839；tan(50°)=1.191；tan(52.5°)=1.303；tan(55°)=1.428；tan(57.5°)=1.569；tan(60°)=1.732；tan(75°)=3.732；3.465 mq=39.2 kPaq=39.2 kPa暴雨時水位▽GL0mSM1 SM1γ=17.64 kN/m3 γ=17.64 kN/m3m1m160 γ=20.58 kN/m3γ=20.58 kN/m3°sat160° sat1GL-6mGL-8mSM2 γ=16.66 kN/m3 γ=18.62 kN/m3SM2 γ=16.66 kN/m3 γ=18.62 kN/m3m2sat2m2sat2GL-10m圖4a 斜坡明挖工地開挖施工期 圖4b 斜坡明挖工地開挖施工期無地下水 遇暴雨時工地淹水至地表面
申論 7A、B 兩種黏土之阿太堡液性限度試驗得流性曲線如圖5 所示，試問A、B 兩種黏土何者對水較敏感（遇水強度損失大）？請由流性曲線來解釋。（5 分）A 黏土ω︵B 黏土含水量logN（打擊次數）︶圖5 流性曲線（請接第三頁）