所屬科目:土壤力學
一、根據土壤三相圖的定義,試詳述並推導濕土單位重(γm) 、乾土單位重(γd) 、 水單位重(γm) 、γd孔隙比(e)、飽和度與土粒比重之間的關係式(即γm ,γd 各與GS ,e ,Sr ,γw 的關係) ;並證明濕土與乾土單位重的關係式為 γm= (1 +w )γd ,其中w =含水量。(25 分)
二、試列出 Terzaghi 一維壓密理論中,壓密係數(cv) 、體積壓縮係數(mv)與滲透係數(k)之間的關係式。接著,請分別闡述這三個參數的物理意義與它們之間的相互關係。最後,請比較Cv與mv在土壤壓密沉陷分析中的工程應用差異。(25 分)
(一)請詳細闡述邊坡穩定性分析中,安全係數(FS)的定義、其所代表的工程意義,以及在實際工程中的應用。(10 分)
(二)某邊坡沿層面強度參數為:內摩擦角 Φ= 30°、凝聚力 c= 10 kPa、土壤單位重 γ= 18 kN/m3。試求該邊坡沿層面抵抗滑動的安全係數。(15 分)
四、針對軟弱黏土與砂土互層地質中的基礎深開挖工程,試比較以下三種潛在破壞模式:底面隆起、上舉及砂湧。請闡述其主要發生原因、典型發生位置與條件、工程意義、防治對策,並列舉常用判斷依據的代表方程式。 (25 分)