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101年
測量、土木、建築工程概要
第 1 題
📖 題組：
有關土壤力學，請依下列敘述作答：
有關土壤力學，請依下列敘述作答：
何謂砂湧（Piping）？（3分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
解釋砂湧現象應掌握三個關鍵要素：水流方向（向上滲流）、力學條件（滲透力大於有效重量，有效應力降為零），以及最終結果（土壤懸浮流失、失去剪力強度）。建議在作答時提及臨界水力坡降或有效應力降為零的概念，能讓解答更具專業性。
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砂湧（Piping），又稱為管湧或沸騰（Boiling），其定義如下： 當地下水在砂性土壤中由下往上滲流時，若向上的滲透水力大於土壤顆粒本身的有效重量（即滲流水力坡降 $i$ 大於或等於臨界水力坡降 $i_c$），會導致土壤的有效應力降至零。 在此狀態下，砂土顆粒間的接觸壓力消失而呈現懸浮狀態，並如同沸水般隨著水流不斷湧出。發生砂湧時，土壤會完全失去剪力強度與承載力，嚴重時將導致擋土結構崩壞或地基破壞。