【站僕】摩檸Morning>試卷(2018/11/28)

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107 年 - 107 專技高考 大地工程學(包括土壤力學、基礎工程與工程地質)#73017 

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【非選題】
1.

一、水流通過三層土壤,如圖所示。土壤橫斷面為邊長100 mm 之正方形。3 種土 層之水力傳導係數分別為:k1 =1×10- 4 m/s(土壤1)、k2 =5×10- 6 m/s(土壤2)、 k3=3×10-5 m/s(土壤 3)。試計算下列問題:(每小題 5 分,共 15 分)5bfe2385f1f82.jpg


【題組】 ⑴水流通過三層土壤之等效水力傳導係數。


【非選題】
2.【題組】⑵計算 A 及 B 點之壓力水頭。

【非選題】
3.【題組】⑶計算水流通過三層土壤之流率(flow rate)。

【非選題】
4.

二、採用未飽和黏土進行兩次壓密不排水之三軸壓縮試驗(CU 試驗),假設未 飽和試體之孔隙水壓 u 等於量測孔隙水壓 uw與飽和度 S 之乘積(u = S×uw)。 當黏土試體破壞時,可量得下列試驗結果:(每小題 5 分,共 15 分)5bfe23afb9d0e.jpg


【題組】 ⑴計算試體破壞時之總應力圍壓 σ3 與軸壓 σ1 以及有效應力圍壓 σ′3 與 軸壓 σ′1。


【非選題】
5.【題組】⑵繪製試體破壞時之莫爾圓(Mohr circle)(採用 τ ~ σ′座標)及破壞包 絡線。

【非選題】
6.【題組】⑶求取此黏土之有效應力凝聚力 c′及有效摩擦角φ′。

【非選題】
7.

三、在堅硬的黏土層(飽和單位重 γsat = 17.6 kN/m3 )中進行開挖(Excavation)。 當開挖深度達到 7.5 m 時,黏土層產生裂縫而地下水開始向上流動。隨 後,並將下方砂土層之砂土帶至開挖面。鑽孔顯示,砂土層位於地表面 下 11 m 深度處黏土層之下方。試計算下列兩種情況,在開挖面外之地 下水水位 d=?(γw = 10 kN/m3 )(每小題 10 分,共 20 分)5bfe23c7de2fe.jpg


【題組】 ⑴黏土層產生裂縫,地下水開始向上流動時。


【非選題】
8.【題組】⑵砂土層(臨界水力坡降 icr=1.0)之砂土,被上湧水帶至開挖面時(quick sand)。

【非選題】
9.

四、某地區之湖泊(Lake)湖底由砂土層(Sand)組成厚度為 55.70 m,其下 方為厚度 7.6 m 的黏土層(Clay)(如圖 1 所示)。隨著時間推移,湖泊消 失後湖底形成台地,且由於其上河流(River)之沖刷,最終形成河谷。現 在台地距離河谷底部約 45 m。河川水位在谷底下方 1.5 m 處(如圖 2 所 示)。砂土層之浸水單位重γ′= 10.4 kN/m3 ,濕土單位重γm= 17.6 kN/m3 。 黏土層之比重 Gs= 2.78,含水量 w = 35%,壓縮指數 Cc = 0.32,回脹指 數 Cs= [(1/4) ~ (1/10)]×Cc。(每小題 10 分,共 20 分)5bfe2408d270c.jpg


【題組】 ⑴估算黏土層或黏土層頂面之預壓密壓力(可忽略黏土層覆土壓力)。


【非選題】
10.【題組】⑵若建築物載重將造成黏土層之應力增量Δσ = 90 kN/m2 ,請推估黏土層 之壓密沉陷範圍值。

【非選題】
11.

五、擋土牆高 5 m,支撐水平無凝聚性背填砂土,如圖所示。背填砂土之內摩 擦角φ = 30°、孔隙比 e = 0.53、比重 Gs= 2.7、主動土壓力係數 Ka = 0.308。 試計算下列⑴~⑶情況,單位寬度擋土牆之水平土壓作用力 Ph=?(含靜 水壓作用力 Pw,γw=10 kN/m3 )。牆背粗糙,可假設牆背之牆摩擦角δ = φ。 (每小題 5 分,共 15 分)5bfe2434e89b6.jpg


【題組】 ⑴背填土採用乾砂土時。


【非選題】
12.【題組】⑵當牆體兩側完全浸水時(如碼頭之擋水牆)。

【非選題】
13.【題組】⑶當背填土完全浸水時(如圖)。

【非選題】
14.
六、對於地球物理探測法(Geophysical Exploration)中,有關地電阻法 (Electrical Resistivity Method),回答下列問題:(每小題 5 分,共 15 分)

【題組】 ⑴說明地電阻之探測原理(可繪圖說明)。


【非選題】
15.【題組】⑵在地質調查中,如何運用地電阻探測成果來進行各種地質狀況判釋?

【非選題】
16.【題組】⑶在坡地整治工程中,如何配合地質鑽探及傾斜管觀測成果來進行地電 阻配置?

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