108年公務人員高等考試三級考試試題

108年公務人員高等考試三級考試試題

類 科：土木工程、水利工程

科 目：土壤力學（包括基礎工程）

考試時間：2 小時 座號：

※注意： 可以使用電子計算器。

不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

代號：25580 25680 頁次：2－1

註：以下各題，若有計算條件不足，請自行作合理假設。

一、對某飽和黏土，進行一系列三次不壓密不排水試驗（UU），得到如下表 之結果：試繪此 UU 試驗之應力莫爾圓圖。（10 分）試求此黏土之 不排水剪力強度 Su 為何？（15 分）

試體編號 1 2 3

圍壓應力（kpa） 200 400 600 軸差應力（kpa） 222 218 220

二、如下圖所示，有一連續壁將構築在土層中，土層其單位重 γ=18 kN/m（地³ 下水位以上和以下都是相同此單位重），剪力強度參數 c’= 0，ψ’=34°。

這溝槽深度 H=3.50 m，穩定液的深度為 h1=3.35 m，地下水位在溝漕底 面以上 h2=1.85 m。若穩定液側壓力 P 會抵抗潛在滑動楔形土塊 W，以 保持壁體安全。潛在滑動面與水平面角 α= 45+ψ’/2。當安全係數採用 2 時，試計算穩定液單位重 γs及滑動面上之正力 N 各為多少？（15 分）

當安全係數採用 1 時，試計算穩定液單位重 γs及滑動面上之正力 N 各 為多少？（10 分）

提示：P+T*cosα - N*sinα= 0 ⑴ W - T*sinα - N*cosα= 0 ⑵

P =1/2*γ_s*h12 T = (N-U)*tanψ’

U =1/2*γ_w*h2²/sinα ψ’_m = tan^-1(tanψ’/FS)

T N ⊥

h1

溝槽

穩定液

H

水位

P

T

N h2 W

α

代號：25580 25680 頁次：2－2

三、如下圖所示，有一黏土層 8 m 厚，位於兩層砂土中間，地下水位於地表 面。這黏土層的體積壓縮係數為 0.83 m²/MN，壓密係數為 1.4 m²/年。若 地表增加超載重 20 kN/ m²，試計算由於壓密產生的最後壓密沉陷量為 何？（10 分）增加超載重兩年後沉陷量是多少？（15 分）

註：

ΔH = m_v*Δσ’*H Tv = Cv*t/H²

當 U ≤ 60%時， Tv=(π/4)*U²

當 U ˃ 60%時， Tv=1.781- 0.933*log[100(1- U)]

超載重= 20 kN/m²

砂土 10 m

黏土 8 m

砂土

四、試述樁載重試驗有何目的？（10 分）列舉兩種加載方式，及如何施 作此項試驗？（15 分）