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110年公務人員普通考試試題
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。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
43650
頁次：
4
－
1
一、某護岸堤堰填土，填方土壤夯實曲線，
OMC = 10.5%、
d, max = 18.326 KN/m3
，
如圖 1所示，目前卡車進土 4116.0 KN 濕土，濕土含水量 9.5%，請問此
次填土需再添加多少水量 Ww (m3)？（15 分） [註：1 t = 9.8 KN]
圖1.填方土壤夯實曲線
二、某道路路堤設計 35 t 卡車，載重當量 100，要求級配底層（路床）CBR 9，
因道路甚長，故需向 A、B兩處買土，借土區的夯實試驗與室內 CBR 貫
入試驗皆已完成，如圖 2與圖 3所示，問：
借土區 A的最大乾密度
d,max,A =？( KN/m3)（3分）與最佳含水量
OMC,A =？(%)，（3分）要求 CBR 9，則工地密度
d,工A=？( KN/m3)，
（3分）設計工度壓密度 PA(%) = ？（3分）
借土區 B的最大乾密度
d,max,B =? ( KN/m3)（3分）與最佳含水量
OMC,B =？(%)，（3分）要求 CBR 9，則工地密度
d,工B=？( KN/m3)，
（3分）設計工度壓密度 PB(%) = ？（3分）
d,max
(KN/m3)
d,max
=
18.326 KN/m
3
OMC
=
10.5%
代號：
43650
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4
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2
圖2.借土區A的夯實試驗與室內CBR貫入試驗
圖3.借土區B的夯實試驗與室內CBR貫入試驗
三、圖 4為三根基樁樁載重試驗曲線，請研判 A、B、C曲線：
何者為斷樁曲線？何者為壓到浮石曲線？並請繪圖說明判斷理由？
（6分）
在Fs = 2 及設計載重 P = 5,000 KN 下，請研判 C曲線是否及格？（6分）
圖4.三根基樁樁載重試驗曲線
載重P（KN）
0 5,000 10,000 15,000
沉
陷
量
△H
（cm）
0
4
8
12
16 B A C
借土區B借土區B
借土區A
借土區A
d(KN/m3)
d(KN/m3)
d(KN/m3)
d(KN/m3)
代號：
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3
四、由 a、b、c三個土樣之物理性質試驗，得以下粒徑分布曲線，如圖 5所
示，及阿太堡限度試驗如下：
a土樣之液性限度 LL = 40%，塑性限度 PL = 22%，目前含水量ω= 42%
b土樣之液性限度 LL = 45%，塑性限度 PL = 25%，目前含水量ω= 48%
c土樣之液性限度 LL = 34%，塑性限度 PL = 20%，目前含水量ω= 30%
試以活性度（Activity）研判 a、b、c三個土樣的活潑性，並判斷何者
屬活潑性粘土不適合當路基材料？（14 分）
試以液性指數 LI（Liquidity Index）研判 a、b、c三個土樣之軟硬程度
（如固態、半固態、塑性態與液性態）。（8分）
註：活性度 Ac = PI/（2 μm%）=（LL-PL）/（粒徑通過 0.002 mm 之%）
Ac ≦0.75 不活潑粘土
0.75 ≦Ac ≦1.25 正常粘土
Ac ≧1.25 活潑粘土
粘土液性指數 LI（Liquidity Index）
LI = （ω-PL）/PI = （ω-PL）/（LL-PL）
LI ≦0固態或半固態
0≦LI ≦1塑性態
LI ≧1.0 液性態
圖5. a、b、c三個土樣之物理性質試驗，得以下粒徑分布曲線
1
00
90
80
70
6
0
5
0
4
0
3
0
2
0
1
0
0
顆
粒通過百
分
比
，
％
1
0
0
1
0
1
0.
1
0.0
1
0.00
1
顆粒粒徑，
mm
B1
-
S13
B1
-
S1
4
B1
-
S1
5
B1
-
S1
6
B1
-
S1
7
B1
-
S1
8
代號：
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4
五、如圖 6核算混凝土重力壩，試分析：
流線網中滲流水頭 d
pd
n
hN
•H，請利用柏努利能量守恆定律
（Bernoulli's Law），由下游水面 O點推求壩基 A點之壓力水頭為
( ) ( )
wA p p A
w
Uh Z
。（5分）
註：柏努利能量守恆定律總水頭
ΣH = Zp（位置水頭）＋ w
w
U
（壓力水頭）＋
2
2 g
V（速度水頭）＋hp（滲流水頭）
下游最高流線最後一格流線網的流砂安全係數 Fs1 =？（5分）
圖6中流線 網之流 槽 數 Nf= 4 、等勢能落差數 Nd= 18 ， 若
kx=kz= 3.2 × 104cm/sec，請問一天的滲流量 Q = ？(m3/天)（5分）
請以 Uw=
w•(hpZp)計算重力壩底 a、b、c、d、e、f、g點之水壓力
各為多少？（3分）及壩底區塊 1◇achi、區塊 2◇deij、區塊 3◇fgjk
各別底部之浮力 Uw對各重力壩區塊之安全係數 FS1、FS2、FS3
（單位厚
度分析）？（9分）
圖6.核算混凝土重力壩
流槽數Nf=4
等勢能落差數Nd=18
k
x
=
k
Z
=
3.
2×
10
4
cm/sec
混凝土重力壩 KN/m3
KN/m3