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102年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：
等 別：
三等考試
類 科：
土木工程、水利工程
科 目：
土壤力學與基礎工程
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。
本試題所有題目如條件有所不足，可自行做合理假設。
（請接背面）
全一張
（
正面
）
33180
33280
一、請試述下列名詞之意涵：（每小題 5分，共 20 分）
預壓密壓力（Pre-consolidation Pressure）
靜止土壓力係數（Coefficient of Lateral Earth Pressure at Rest）
水力坡降（Hydraulic Gradient）
傳統三軸壓密排水試驗（Consolidated-Drained Triaxial Test）
二、某一個工址現場之土層剖面如下圖所示，現欲回填單位重 20 kN/m
3
，2公尺厚的土，
用以壓密該工址的土壤。在回填土鋪設前，現場鑽探人員在土層 A與B處取樣，並
於實驗室做單向度壓密試驗，試驗結果列於下表：
Sample
C
c
C
r
e
o
σ
c
′（kPa）
A 0.59 0.19 1.90 70
B 0.37 0.14 1.21 180
回填土鋪設後，原土層表面之主要壓密沉陷（Primary Consolidation）為何？
（15 分）
在主要壓密完成後，A與B處的過壓密比（Over-consolidation Ratio）分別為何？
（5分）
砂（Sand）
軟弱黏土（Soft clay）
中強黏土（Medium clay）
底層岩石（Bedrock）
102年特種考試地方政府公務人員考試試題 代號：
等 別：
三等考試
類 科：
土木工程、水利工程
科 目：
土壤力學與基礎工程
全一張
（
背面
）
33180
33280
三、下表為一夯實砂土試體於 4個不同正向壓力下之直接剪力試驗結果（試體破壞時之
應力狀態）：
有效正向應力 (kN/m
2
) 50 100
200
300
破壞時之剪應力 (kN/m
2
) 36 80 154
235
請求出此砂土之土壤剪力強度參數 c′和
φ
'。（14 分）
若地表下相同夯實狀態之土體，其剪應力與有效正向應力分別為 122 kN/m
2
和
246 kN/m
2
，請以計算說明在此種應力下土壤之剪力破壞是否會發生？（6分）
四、將鋼板樁貫入黏土層 3公尺後於一側開挖，並施以背拉式水平錨支撐如下圖所示。
請以鋼板樁底部為支點做力矩平衡，繪出開挖後鋼板樁兩側水平土壓力分佈圖，並
計算水平錨支撐所需提供之拉力 F（須使用 Rankine 的側向土壓力理論求解）。
（20 分）
3m
6m
3m
2m
砂土
粘土
F
五、下圖為一個外徑 305 mm、管壁厚 6.35 mm、長 10 公尺鋼管樁之現地載重試驗（Pile
Load Test）之結果：
請估算此樁之極限承載力 P
u
（鋼管材料的 Young's Modulus E為400 GPa），須利
用下圖佐以繪圖說明。（15 分）
若設計之安全係數為 4，此樁之許可承載力與位移為何？（5分）
土壤性質：
砂土：
γ
= 17 kN/m
3
sat
γ
= 20 kN/m
3
φ
′
= 35°
黏土：
sat
γ
＝19 kN/m
3
c = 35 kPa
黏土
0
500 1000
1500
2000
Load（kN）
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Settlement(mm)
3 m
3 m
6 m
2 m