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大地工程學
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95年 - 095年專門職業及技術人員高等建築師、技師暨普通不動產經紀人、地政士土木工程技師#37037
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題組內容
三、圖 3(a)所示為土壤邊坡內部某一元素之應力狀態,若土壤符合 Mohr-Coulomb 破壞準 則,摩擦角φ′為 28
o
,凝聚力 c 為 5 kPa,試依圖 3(b)所示破壞包絡線與莫爾圓關係圖 尋求安全係數 SF = τ
s
/τ
a
之最小值,其中τ
s
、τ
a
分別為該元素在某一截面之剪力強度與 作用剪應力。圖 3(b)A、B 點分別為該元素在不同截面之軸向應力與剪應力,試求:
⑵安全係數τ
s
/τ
a
之最小值為何?(17 分)
其他申論題
⑴何謂壓縮指數 Compression Index Cc,在公制與英制使用上有何區別?試解釋原 因。(4 分)
#104153
⑵如圖 2 所示,地表下方 19m 處有一厚為 6m 之黏土層,上下為排水性良好之砂 土層,地下水原位於地表下方 4m,上層砂土層於地下水位上下有不同單位重, 若持續抽取地下水致使水位低至地表下方 10m,試利用下表該黏土層之壓縮係數 (coefficient of compressibility)av與有效壓密應力之關係,估算該黏土層之最終沉 陷量。註:水單位重為 9.8 kN/m3 。(10 分)
#104154
⑶若該黏土層之壓密係數(coefficient of consolidation)Cv為 5.6×10-2 cm 2 /sec,則達 最終沉陷量一半所需時間為若干年?(6 分)
#104155
⑴該元素主應力之大小與方向(與 x 或 y 軸之相關角度)。(8 分)
#104156
【已刪除】四、圖4 所示為砂土層中進行深5.1 m 之地下開挖,利用版樁支撐,地下水位於地表下方2.4 m, 砂土層於地下水位上下有不同單位重,若版樁材料之容許彎曲應力(allowable bending stress)為 160 MPa,試求版樁之最小斷面模數(section modulus)為何?(20 分) 註:水單位重為 9.8 kN/m3 。
#104158
⑴試說明弱面走向(strike),傾向(dip direction)及傾角(dip angle)等之定義, 並配合圖示加以說明(以 XY 軸為水平面,X、Y 軸方向分別指示東方向(E)與 北方向(N))。(8 分)
#104159
⑵有一弱面傾向為 120o ,傾角為 60 o,如何以走向與傾角加以描述?(4 分)
#104160
⑶有那些地質弱面因素會影響岩層內隧道開挖之穩定?(8 分)
#104161
⑴此流場在 x 及y方向之壓力梯度(pressure gradient)為何?(15 分)
#104162
⑵若流場壁面剪應力(wall shear)為零時,此時 a, b, c 之關係為何?並繪出速度 u(y)之示意圖。(10 分)
#104163