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105年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：42540 全一張
（正面）
等別： 四等考試
類科： 水利工程
科目： 土壤力學概要
考試時間 ： 1 小時 30 分座號：
※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）
一、某一未擾動凝聚性土壤的比重為 2.70，含水量為 18%。夯實後該土壤體積為 944 cm3
，
質量為 1955 g。請計算該土壤夯實後的：（每小題 5分，共 25 分）
孔隙比。
孔隙率（porosity）。
飽和度。
單位重。
乾土單位重（請以 SI 單位作答）。
二、某一土層剖面如下圖所示，黏土層的上下皆為砂土層。地下水位以上砂土單位重為
14.0 kN/m3，地下水位以下砂土單位重為 18.0 kN/m3。黏土單位重為 19.0 kN/m3，孔
隙比為 0.75，液性限度為 42，壓縮指數 CC= 0.009(LL-10)，膨脹指數是壓縮指數的
1/5。黏土層的預壓密壓力（pre-consolidation pressure）為 200 kN/m2，試計算由於均
勻分布地表載重Δσ增加 100 kN/m2，造成黏土層的主壓密沉陷量。（25 分）
三、某非凝聚性砂土進行壓密排水（consolidated-drained）三軸試驗，施加之圍壓為
100 kPa。至試體破壞時，施加之軸差應力為 200 kPa。試求破壞時：
在破壞面上的正應力與剪應力。（10 分）
破壞面與水平面的夾角。（5分）
試體內的最大剪應力。（5分）
最大剪應力面與水平面的夾角。（5分）
Δσ
2 m
4 m
4 m
砂
砂
黏土
砂
地下水位
地表
105年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：42540 全一張
（背面）
等別： 四等考試
類科： 水利工程
科目： 土壤力學概要
四、某一條形淺基礎之寬度為 1.5 m，埋置深度為 1.0 m，如下圖所示。地下水位以上土
壤之單位重為 17.0 kN/m3，飽和土壤單位重為 19.0 kN/m3，內摩擦角為 25 度，凝聚力
為0。假設垂直載重造成土壤發生全面剪力破壞（general shear failure），依據 Terzaghi
的支承力公式，若安全係數為 3.0，試計算此條形淺基礎在下列兩種狀況下的允許總
支承力（gross bearing capacity）：
地下水位在地表面。（15 分）
地下水位在淺基礎底面。（10 分）
（註：當土壤內摩擦角為 25 度，Nc=25.13，Nq= 12.72，Nγ=8.34）
地下水位
地下水位
地表面
1 m