| 申論題 | 一、有一砂土層地層，地下水位面位於地表下 1.5 m處。該處地層之標準貫入試驗（
SPT）打擊數N60如下表所列。如擬於該地層深度 2.5 m處設置寬度 3 m之放腳基礎
（footing foundation），試說明如何依據所提供之N60資料分析基礎之承載力。（
25 分）（條件不足時可自行假設）
|
| 申論題 | 二、有一厚 10 m之黏土層，不排水剪力強度為 50 kN/m2 ，土壤單位重γsat 為 18 kN/m3 ；其 下方為一較堅實之黏土層，不排水剪力強度為 75 kN/m2 ，土壤單位重γsat亦為 18 kN/m3 ，厚度為 20 m。在此地層內擬採用直徑為 0.3 m，深度為 14 m之混凝土樁，並 配置為 2×2 之群樁。若上層黏土之附著因數α為 1，下層黏土之附著因數α為 0.75， 如將群樁之承載力發揮到極限，則此時之樁距及極限承載力為何？（25 分） |
| 申論題 | 三、有一水庫內之邊坡如下圖所示，如該地層之凝聚力 c 為 0，試針對坡內滲流進行合
理假設，並以無限邊坡理論推導出此一情形下之邊坡安全係數；如水庫內之水位發
生急速洩降，則對邊坡內之滲流及其穩定性將產生什麼影響？（25 分）
|
| 申論題 | 四、有一錨碇板樁擋水如圖所示，請用自由支承法（free-earth support）計算板樁所需貫
入深度 D 及單位寬度之錨碇拉力 F。（25 分）
|
| 申論題 | 一、山岳隧道工程是工程地質運用的重要場合，試分別說明隧道設計與施工兩階段之重 要工程地質因素，並用國道雪山隧道為例，進行討論。（20 分） |
| 申論題 | 二、有一土樣，已知土壤比重(Gs)為 2.7，濕土單位重(γm)為 20 kN/m3 ，含水量為 10 %， 試求其乾土單位重(γd)、孔隙比(e)、飽和度(S)及如果要讓該土壤的飽和度達到 90%， 每 m 3所須加入的水重。（20 分） |
| 申論題 | 三、有一 10 m 厚之正常壓密黏土層受一荷重應力增量 200 kPa 作用，此黏土位於一厚度
4 m 的砂土下方，黏土層下方則為礫石層，地下水位位於地表。砂土層之土壤飽和
單位重(γsat)為 20 kN/m3
，黏土層之土壤飽和單位重(γsat)為 18 kN/m3
。由實驗室所得
此黏土層 2.2 cm 厚度試體之雙向排水壓密實驗之 t50為 5 min，土壤之初始孔隙比(e)
是 0.8，土壤壓縮指數(Cc)為 0.3，二次壓縮係數(Cα)為 0.01，試求該黏土層的主要壓
密沉陷量是多少？該黏土層中點在現地荷重增量作用 2 年後的有效應力是多少？此
時整個黏土層的平均壓密度(U)是多少？該黏土完成 90%主要壓密所須的時間是多
少？假設該黏土層完成主要壓密的時間是 10 年，試問自從受荷重達 100 年以後地
表的總沉陷量是多少？（25 分）
|
| 申論題 | 四、若已知要設計一懸臂式擋土牆高度為 H(H＝8m)，牆背地表面與水平面之交角為 10 度， 牆前回填土厚為 D(D＝1m)，請依比例繪一設計示意圖，說明一般尺寸之要求、施工 接縫的種類與背填土排水及濾料設計要求；並繪出地震作用下主動土壓力分布之示意圖， 以及檢核此擋土牆牆體穩定性（滑動、傾覆、容許支承力、整體穩定性）安全係數之 計算原則與建築物基礎構造設計規範中對上述各項穩定性安全係數之要求。（35 分） |
| 申論題 | 一、解釋下列名詞：（每小題 4 分，共 20 分） 【題組】 ⑴ anisotropy |
| 申論題 | 【題組】⑵ dilatancy |
| 申論題 | 【題組】⑶ differential settlement |
| 申論題 | 【題組】⑷ pressure head |
| 申論題 | 【題組】⑸ volumetric strain |
| 申論題 | 二、有一擋土牆高 3 m，背填土為砂土，如圖所示。又牆背平滑，砂土之比重Gs＝2.65，
孔隙比e＝0.7，摩擦角φ＝35°。試分別求背填土於完全乾燥及完全飽和兩種情況時，
擋土牆發生主動破壞，牆背所受之主動土壓力為何？（20 分） |
| 申論題 | 三、茲欲了解某工址現地土壤之緊密程度，故以取樣器取得 500 ml之砂土，其重量為 900 g，而此砂土於烘乾後之重量為 850 g。若將此砂土置於夯實模內，其在最緊密狀 態時之體積為 440 ml，而在最疏鬆狀態時之體積為 640 ml，又砂土之比重Gs＝2.7。 試求現地砂土之飽和度及相對密度。（20 分） |
| 申論題 | 四、某震波試驗（seismic wave experiment）結果得到岩石之壓力波（compressional wave）
波速Vp為 4200 m/s及剪力波（shear wave）波速Vs 為 2400 m/s。若岩石之單位重為
26.5 kN/m3
，且假設為均質等向彈性之材料，試求材料之剪力模數G、彈性模數E及包
松比 。（20 分）
|
| 申論題 | 五、有一岩坡坡度為 45°，坡面上有一層面出露，層面之走向與坡面同，傾角為 30°，坡
頂以上為平台，如圖所示。平台邊緣處有一垂直張裂縫與層面連通。若層面的剪力
強度參數c＝0、φ＝45°，岩石之單位重為 25 kN/m3
。試求：（20 分）  【題組】 ⑴無水狀態時，岩坡的安全係數。 |
| 申論題 | 【題組】⑵張裂縫滿水時，岩坡的安全係數。 |
| 申論題 | 一、有一水箱滲透試驗如圖所示，水箱之底部與頂部之水頭差維持 0.6 m。土壤分兩層，
厚度均為 0.5 m；上層之滲透係數為 k1，下層之滲透係數為 k2，且 k1 = 2 k2。假設兩
層土壤之飽和單位重 γsat均為 19.8 kN/m3
，試繪圖說明 A、B、C 三點處（即土層之
上、中、下）之總應力、孔隙水壓力及有效應力之分佈圖。（20 分） |
| 申論題 | 二、某無限邊坡之坡度為 30°，其表土層厚 2 m，表土層下方為岩盤。此邊坡平時即有地
下滲流平行於坡面流動；此滲流位於地表下 1 m 處，如圖所示。若滲流上方之土壤
單位重 γ 為 16 kN/m3
，而滲流下方之土壤飽和單位重 γsat為 20 kN/m3
，此土壤之剪
力強度參數為 c = 40 kN/m2
，φ = 20°；c′= 20 kN/m2
，ϕ'= 25°。試推導此邊坡之安全
係數計算式，並求出安全係數值。（20 分） |
| 申論題 | 三、鈑樁（sheet piles）常作為水邊之構造物。  【題組】 ⑴試舉兩例說明其應用。（4 分） |
| 申論題 | 【題組】⑵鈑樁也常配合錨板等使用，試舉三例並繪圖說明錨定鈑樁（anchored sheet piles） 的破壞型式。（6 分） |
| 申論題 | 【題組】⑶茲有一錨定鈑樁打設於黏土層內，黏土層上方回填 6 m 之砂土，如圖所示。此地
之水位面會變化，最低時位於岸面下方 3 m 處，而最高時則僅位於岸面下方 1 m。
試以自由端點法（free earth support method）計算所需之： 1.鈑樁之埋設深度 D（假設安全係數為 1.0）。（15 分）
|
| 申論題 | 【題組】2.錨桿（tie rod）所須提供之錨定力 T（kN/m）。（5 分） |
| 申論題 | 四、昔時礦區所挖掘之礦渣常堆置於山谷，日久後，因長期棄置，礦渣所堆成坡地
之平台，即被利用作為菜園或種植農作物之用。近年來，都市邊緣漸擴展至山
腳下，故常有社區擬建於原谷地之下方，為了解社區是否有潛在危險，應有適
當之對策。 【題組】 ⑴此礦渣堆積之坡地可能發生那些潛在災害？（10 分） |
| 申論題 | 【題組】⑵欲評估這些潛在災害，應如何進行調查？（10 分） |
| 申論題 | 【題組】⑶潛在災害應如何防治？（10 分） |
| 申論題 | 一、解釋並比較下列名詞或術語（每小題 5 分，共 25 分） 【題組】⑴均向（isotropic）、異向（anisotropic）、均質（homogenous）與異質 （non-homogenous）性土壤。 |
| 申論題 | 【題組】⑵ JRC（Joint Roughness Coefficient）與 JCS（Joint Wall Compressive Strength）。 |
| 申論題 | 【題組】⑶土壤反復變動性（Cyclic Mobility）與土壤液化（Liquefaction）。 |
| 申論題 | 【題組】⑷塑性指數（Plasticity Index, PI）與液性指數（Liquidity Index, LI）。 |
| 申論題 | 【題組】⑸達西流速（Darcy velocity）與真實流速（actual velocity）。 |
| 申論題 | 二、存在三條不連續面之乾燥圓柱形砂岩岩樣，此岩樣之岩基強度性質為岩基凝聚力
cm= 1.5 MPa，岩基摩擦角 φm = 40 度，三條不連續面強度凝聚力 cd、摩擦角 φd及位
態傾角 θd（由水平往下量測的夾角），如下表所示，岩基與不連續面之破壞均合乎
庫侖破壞準則。若上述岩樣置於三軸圍壓室進行試驗，在圍壓 σ3 = 5.0 MPa 時，求
主軸應力 σ1 加壓到多少時，砂岩岩樣將首先沿岩基或那條不連續面產生破壞？並
說明理由。（25 分）
|
| 申論題 | 三、由野外所採得之現地溼土樣質量為 465g，經烘乾 24 小時後質量為 405.76g，再由實
驗室求得其土粒比重為 2.68，且土壤在自然狀態下之孔隙比為 0.83。試求下列各項： 【題組】⑴野外土壤之濕密度（kg/m3 ）。（6 分） |
| 申論題 | 【題組】⑵野外土壤之飽和度（%）。（6 分） |
| 申論題 | 【題組】⑶土壤之乾密度（kg/m3 ）。（6 分） |
| 申論題 | 【題組】⑷為使野外土壤達到飽和，每 m 3 之土壤需加多少水（kg）？（7 分） |
| 申論題 | 四、回答下列相關問題：
⑴繪示意圖說明過壓密土壤於排水剪力作用下， 【題組】1.過壓密土壤於不排水剪力作用 下， |
| 申論題 | ⑵說明如何獲得岩層不連續面（或稱節理面）之正向勁度（normal stiffness, Kn）與 剪向勁度（shear stiffness, Ks ）？（5 分） |
| 申論題 | ⑶說明岩體分類法中 Bieniawaski 之 RMR 法（Rock Mass Rating system）與 Barton 之 Q 法（Q-system）分別六個參數內容為何？以及說明兩法分別應用於隧道工程 支撐系統所代表之意義。（8 分） |
| 申論題 | 四、回答下列相關問題：
⑴繪示意圖說明過壓密土壤於排水剪力作用下， 【題組】2.過壓密土壤於不排水剪力作用 下， |
| 申論題 | 【題組】3.正常壓密土壤於排水剪力作用下， |
| 申論題 | 【題組】4.正常壓密土壤於不排水剪力作用下， 四種狀況下應力應變曲線變化情形。（每小題 3 分，共 12 分） |