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100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。
下列計算各題所需之物理常數、參數及公式等如未給時，請自行合理假設或推知。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
34540-34740
一、土樣 A、B、C之篩分析及阿太堡限度分析結果如下表所示（NP：非塑性，NA：無
法求取），請依土壤統一分類法（USCS）進行分類－給予分類，並比較三種土壤
之壓縮性（compressibility）、滲透性（permeability）、作道路基層可行性（values
as base course for pavement）。（20 分）
土樣編號 礫石含量 砂含量 粉土及黏土含量 液限 塑限 均勻係數 曲率係數
A 62 32 6 NP NP 5 3
B 22 68 10 25 13 5 2
C 0 24 76 55 32 NA NA
Plasticity index
Liquid limit
圖 1 塑性圖
二、如下圖 2所示，在河床上施作鋼鈑樁，河床以上為砂層（D1），河床以下為岩盤不
透水層，H1=3 m、D1=3.75 m、H2=0.5 m、D=1.5 m、γsat=20 kN/m3、k=10-3 cm/sec。
試繪出流網後計算鈑樁單位寬度每日流入之滲流量，並計算鈑樁入土深度中點
（D/2）處上下游水位面a、b之水壓力差。因洪水來襲，河床上游水位暴漲，水位
H1提高至多少時，會有流砂現象（quick sand）發生，發生的位置在那裡？提高H2
水位，是否可以減緩流砂現象的發生？（20 分）
鋼鈑樁
不透水地盤
a
b
H
2
H
1
D1
D
圖2河床上施作鋼鈑樁之剖面示意圖
100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
）
34540-34740
三、假設有一坡地社區開發案例，位置地形圖如下圖 3中虛線所示，等高線間距為 10 m，
面積約有 5公頃，區域岩層位態走向為北偏東 60 度，傾角向南 30 度。試說明研判
是否有順向坡、土石流、崩積層或其他潛在環境地質災害問題，並說明基地調查範
圍、點數與深度，以及山坡地整地工程可能引起之邊坡穩定問題。（20 分）
福田媒礦
警察公墓
小尖坑山
222
圖3坡地社區開發案例示意地形圖
四、有一土壤樣品，進行壓密排水試驗，在圍壓為 50 kPa 的條件下壓密，在軸差應力
150 kPa 時破壞；在圍壓為 150 kPa 的條件下壓密，在軸差應力 450 kPa 時破壞。試
決定此土樣之抗剪參數之凝聚力及摩擦抗剪角，並求出破壞面上的角度與作用於破壞
面之正向應力與剪應力大小。同一土樣，若進行壓密不排水試驗，在圍壓為 200 kPa
的條件下壓密，接著進行不排水剪動，破壞時之超額孔隙水壓為 75 kPa，試問破壞
時之軸差應力為多少？同一土樣，若進行壓密不排水試驗，在圍壓為 400 kPa 的條
件下壓密，接著進行不排水剪動，破壞時之超額孔隙水壓與軸差應力各自為多少？
（20 分）
五、有一圓形鋼管樁植入某黏土為主地層以承載 350 kN之設計載重，該土層之不排水剪
力強度Su在地表至地表下 10 m為 50 kPa，在地表下 10 m ~ 30 m為200 kPa，地下水
位位於地表，此一鋼管樁之內外徑分別為 400 mm和406 mm。若安全係數取為
3.0，採用α法決定樁身之摩擦阻力，土層之不排水剪力強度為 50 kPa、200 kPa時，
設計規範之α值分別為 0.75、0.55，試問所需之基樁長度？（20 分）