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104年公務人員高等考試一級暨二級考試試題
代號：21540
等 別： 高考二級
類 科： 土木工程
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。
請以黑色鋼筆或原子筆在申論試卷上作答。
（請接背面）
全一張
（正面）
α
H
D
B
γ1
φ
'1
c'1
γ2
φ
'2
c'2
γ1
φ
'1
c'1
一、回答下列各問題：（每小題 6分，共 30 分）
最常見之黏土礦物有那三種？若浸水時，列出此三種黏土體積膨脹大小順序為何？
試說明淺基礎支承載重時，基礎土壤有那三種基本破壞型式？
何謂液化（liquefaction）？其發生之條件為何？
敘述邊坡坍方（landslide）之分類（classification）或類型。
荷蘭錐貫入試驗（Dutch cone penetration test）及其摩擦比（friction ratio）為何？
二、敘述擋土牆之型式。（5分）
如下圖所示之擋土牆，試繪出在進行擋土牆穩定分析時，作用在擋土牆上之所有
分布力、繪圖示出鋼筋應放置之位置及說明在進行擋土牆之穩定分析時，應檢核
那些破壞機制？並敘述其分析方法。（25 分）
三、某地表下深 18 m 處有一粉土質黏土（silty clay）層，地下水位位於地表，土壤之含
水量為 30%，比重 GS為2.69，若在該層取得不擾動試樣，進行土壤飽和之三軸排
水（drained）及不排水（undrained）壓縮試驗，得到其凝聚力 c與內摩擦角φ分別
為：cd=50 kPa、φd=25 度，及 cu=65 kPa、φu=15 度，試計算在下列兩種情況下，
該土層之抗剪強度為若干 kPa？載重迅速，土層內之剪應力很快產生；載重緩
慢，土層內之剪應力係逐漸發生。（每小題 10 分，共 20 分）
104年公務人員高等考試一級暨二級考試試題
代號：21540
等 別： 高考二級
類 科： 土木工程
科 目： 土壤力學（包括基礎工程）
全一張
（背面）
四、有一長 20 m、橫截面為 300 mm × 300 mm 之方形混凝土基樁，欲建在黏土層上，基
樁埋入地下深度為 20 m，樁頭位於地表面，無承受外加力矩。此黏土層之單位重
γ=18 kN/m
3，不排水強度 cu= 100 kPa，水平土壤模數 K = 5000 kN/m3。樁材之彈性模
數EP= 21× 106kN/m2，樁材之降伏應力σy=21 MN/m
2，試分別以樁頭為自由（free）
樁頭、樁頭為固接（fixed）樁頭。計算其極限水平側向支承力 Qu各為若干
kN？假設樁頭之側向容許水平變位為 10 mm，則樁頭之容許水平側向支承力各
為若干 kN？（每小題 10 分，共 20 分）
（提示：可以參考下圖計算求解，右圖之 x0為樁頭水平變位；Ip為基樁截面的慣性
矩。若因計算有必要，下圖可以線性內外差求值。）
100
60
40
20
10
6
4
2
1
3 4 6 10 20 40 60 100 200 400 600
L
e
D
Pt
自由樁頭
固接樁頭
b
e/b= 0
1
2
4
8
16
10
8
6
4
2
0
0 2 1 4 3 5
自由樁頭 固接樁頭
無因次長度,
β
L
降伏力矩,
極限側向阻抗，
無因次側向變形，
3
Dc
M
u
y
44PP IE
KD
=
β
4.0=
L
e
Qu
cuD2
x0 KDL
Qg