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年公務人員高等考試三級考試試題 代號：
類 科： 土木工程、結構工程、水利工程
科 目： 土壤力學（包括基礎工程）
考試時間： 2 小時 座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
25580-25780
砂土層
圖一
8.16=
γ
3
kN/m0.18=
γ
3
kN/m2.19=
γ
一、試對下列問題作答：
定義土壤取樣管橫斷面之面積比，並說明其對土壤樣品之影響。（5分）
若某次標準貫入試驗（SPT）之原始成果為（2、3、6下），則該次試驗之 SPT-N
值為何？另說明符號(N1)60 之意義為何？（6分）
使用統一土壤分類系統（USCS）對某土壤樣品進行分類的結果為 SM，請說明其
係符合那一些分類準則（criteria）？（5分）
某回填土壤樣品之固體比重為 2.68，且飽和度為 90%和含水量為 32%，則其單位
重為多少 kN/m3？（5分）
說明在擋土式開挖工程中地盤可能發生塑性隆起破壞之機制。（4分）
二、某工址之地層剖面如圖一所示，從中可見地表以下有兩層砂土層和一層黏土層交互
出現。假設於地表施加寬廣之瞬時均佈載重，使得黏土層發生單向度壓密現象；另
假設砂土層之壓密壓縮現象可予以忽略。試對下列問題作答：
黏土層之壓密係數為 0.002 cm2/sec、過壓密比（OCR）為 1.5、初始孔隙比為 1.0、
Cc為0.50、Cr為0.10、Cα為0.020，砂土和黏土之單位重則顯示於圖一內。試計
算黏土層發生 15 cm 壓密沉陷量所需之時間（以 day 為單位）。（20 分）
續上題，試計算從主要壓密完成時間到 20 年壓密時間之間將發生之二次沉陷量
（以 cm 為單位）。（5分）
註：以平均壓密度等於 98%的條件來計算主要壓密完成時間；單向度壓密理論之時
間因子 T與平均壓密度 U的關係式為：
()
2
4UT
π
= for %600 ≤≤ U；
[]
)1(100log933.0783.1 UT −−= for %60>U
60=q kN/m2
kN/m
3
GL-2
m
GL-5
m
GL-7
m
砂土層
黏土層
GL-0m
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年公務人員高等考試三級考試試題 代號：
類 科： 土木工程、結構工程、水利工程
科 目： 土壤力學（包括基礎工程）
全一張
（
背面
）
25580-25780
圖二
三、圖二顯示某方管之縱斷面，其左方開口處之水位和右方開口處之水位高程保持不變，
且方管內有兩處雙層淤積土壤；該方管之通水橫斷面尺寸為 0.6 m × 0.6 m。圖二中
各淤積土壤之滲透性皆具等向性，其滲透係數為土壤 1之k1 = 0.004 cm/sec、土壤 2
之k2 = 0.008 cm/sec、土壤 3之k3 = 0.003 cm/sec、土壤 4之k4 = 0.006 cm/sec；且在
縱斷面上，土壤 1之寬為 0.6 m、高為 0.3 m，土壤 2之寬為 0.6 m、高為 0.3 m，土壤
3之寬為 0.8 m、高為 0.6 m，土壤 4之寬為 0.8 m、高為 0.6 m。試對下列問題作答：
計算方管內之滲流量（單位：m3/day）。（20 分）
計算方管內 B點之水壓力（單位：kPa）。（5分）
四、一般將淺基礎之極限承載力（ultimate bearing capacity）除以安全係數以推估其容許
承載力。試對下列有關極限承載力之問題作答：
於推導淺基礎承受極限承載力公式時，Terzaghi 假設淺基礎下方土壤發生全面剪力
破壞，且破壞範圍由三種破壞區組成，試說明之。（6分）
當淺基礎下方為黏土層，欲計算短期承載力安全係數時，需將那一種剪力強度參數
代入極限承載力公式？且該剪力強度參數應以那一種三軸剪力強度試驗來測得？
請儘量說明。（8分）
一般極限承載力公式增加考慮了那三項修正因子？請略做說明。（6分）
淺基礎承受一維偏心載重時，偏心距 e應不大於淺基礎寬度 B之1/6，其理由為何？
（5分）
1
k
2
k
3
k4
k
m0.1
m2.1
m4.1
管壁
管壁
B