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103年公務人員特種考試關務人員考試、103年公務
人員特種考試身心障礙人員考試及103年國軍
上校以上軍官轉任公務人員考試試題 代號：30870
考 試 別： 身心障礙人員考試
等 別： 三等考試
類 科： 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。
（請接背面）
全一張
（正面）
一、試繪圖說明室內變水頭土壤滲透試驗的配置，推導滲透係數的關係式，並說明其適
用之土壤種類。（25 分）
二、某正常壓密黏土，由三軸壓密不排水試驗(CU)之結果，得總應力摩擦角ϕcu =24
º，有
效應力摩擦角 ϕ'cu =32
º，試問：
若進行三軸壓密不排水試驗(CU)，已知破壞時之垂直向總應力為 σ1f = 400 kN/m2，
求破壞時之側向有效應力 σ'3f 為何？超額孔隙水壓力 uf為何？（15 分）
若進行三軸壓密排水試驗(CD)，已知其壓密應力為200 kN/m2，求破壞時之垂直
向總應力 σ1f 為何？（10 分）
三、有一 3m×3m之方形基礎座落於堅硬黏土層中，此基礎頂面埋設於地表下深度 1m
處，基礎之厚度為 1m，土層總單位重為 20 kN/m3，不排水剪力強度為 150 kPa，
如果作用於此基礎之力方向為垂直且其作用點位於基礎中心，
請寫出針對方形基礎之 Terzaghi 極限承載力公式。（5分）
如果地下水深度位於地表面，請問基礎之極限承載力。（5分）
如果地下水深度位於地表面下 1m處，請問基礎之極限承載力。（5分）
如果地下水深度位於地表面下 2m處，請問基礎之極限承載力。（5分）
如果地下水深度位於地表面下 10 m 處，請問基礎之極限承載力。（5分）
（提示：請使用 Terzaghi 極限承載力公式及下表承載力係數）
ϕ(deg.) Nc N
q N
γ
0 5.7 1 0
5 7.3 1.6 0.5
10 9.6 2.7 1.2
15 12.9 4.4 2.5
20 17.7 7.4 5
25 25.1 12.7 9.7
30 37.2 22.5 19.7
34 52.6 36.5 35.0
35 57.8 41.4 42.4
40 95.7 81.3 100.4
45 172.3 173.3 297.5
103年公務人員特種考試關務人員考試、103年公務
人員特種考試身心障礙人員考試及103年國軍
上校以上軍官轉任公務人員考試試題 代號：30870
考 試 別： 身心障礙人員考試
等 別： 三等考試
類 科： 水利工程
科 目： 土壤力學（包括基礎工程）
全一張
（背面）
四、如下圖所示之錨定鋼板樁（Cantilever sheet-pile wall），貫入黏土層；水位低於地表
2m。
請計算鋼板樁得以維持穩定的理論貫入深度與建議之設計貫入深度。（15分）
計算「單位寬度」（每公尺）之錨定力(F)。（5分）
概估錨定端與鋼板樁間之最短距離。（若條件不足，請自行合理假設）（5分）
鋼板樁
σall = 175 MPa
GWT
錨定
砂
γmoist =19 kN/m
3
c'=0, ϕ' = 35º
5
m
1
m
1
m
砂
γsat =20 kN/m
3
c'=0, ϕ' = 35º
黏土
γsat =19 kN/m
3
ϕ=0º, cu=30kPa