所屬科目：技師◆基礎工程與設計
一、某一工程設計樁長 40 m，樁徑 1.5 m 之場鑄鑽掘抗拉拔樁，工址經調查 後得其地層剖面如下圖所示，地下水位位於地表面下 4 m。經詳細的實 驗室試驗後，得知該工址土層 OCR 值在深度（Z）15 m 內之變化可以 表示，當 Z≥15 m 時，土壤為正常壓密狀態；黏土層之不 排水剪力強度的正規化公式為，其中。依規範要求抗拉拔基樁之安全係數FS= 6，試求此鑽 掘樁之極限抗拉拔力及容許抗拉拔力各為若干？另若地下水位下降至 地表面下 10 m，會對此基樁之抗拉拔力有何影響？（25 分）
[ 提示：砂土層β=K tan δ，採用 、δ/ φ'=0.9 ；黏土層 ，其中大氣壓力=100 kPa。計 算樁身阻抗時 Sand I 層以一層、Clay 層等分四層、Sand II 層等 分二層進行計算，各層相關參數取該層深度中央點之數值進 行計算，混凝土單位重為24.5 kN/m3。]
二、某一淺基礎需承載 3000 kN 的垂直載重，經調查後基地的地層分布及各 層之相關土壤參數如下圖所示，設計 2.0 m x 2.0 m 的獨立基腳，基礎底 面位於地表面下 1.5 m。依據「建築物基礎構造設計規範」，軟弱土層下 接堅硬土層時，其支承力為軟弱土層支承力與堅硬黏土層支承力兩者內 插推求之，極限承載力可用 來估算，其中以上層土層參數計算之極限承載力、以下層土層參數計算之極限 承載力，而B =基礎寬度、H=基礎底面至下層土層之深度。若安全係數 的要求為FS = 3，請檢核此設計是否符合？若承載需求提高至 4000 kN， 而獨立基腳尺寸仍維持為 2.0 m x 2.0 m，試探討是否可行？
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表示，當 Z≥15 m 時，土壤為正常壓密狀態；黏土層之不 排水剪力強度的正規化公式為
，其中
。依規範要求抗拉拔基樁之安全係數FS= 6，試求此鑽 掘樁之極限抗拉拔力及容許抗拉拔力各為若干？另若地下水位下降至 地表面下 10 m，會對此基樁之抗拉拔力有何影響？（25 分）
、δ/ φ'=0.9 ；黏土層
，其中
大氣壓力=100 kPa。計 算樁身阻抗時 Sand I 層以一層、Clay 層等分四層、Sand II 層等 分二層進行計算，各層相關參數取該層深度中央點之數值進 行計算，混凝土單位重為24.5 kN/m3。]
來估算，其中
以上層土層參數計算之極限承載力、
以下層土層參數計算之極限 承載力，而B =基礎寬度、H=基礎底面至下層土層之深度。若安全係數 的要求為FS = 3，請檢核此設計是否符合？若承載需求提高至 4000 kN， 而獨立基腳尺寸仍維持為 2.0 m x 2.0 m，試探討是否可行？
