地特四等申論題
105年
[水利工程] 土壤力學概要
第 三 題
📖 題組：
某一未擾動凝聚性土壤的比重為 2.70，含水量為 18%。夯實後該土壤體積為 944 cm³，質量為 1955 g。請計算該土壤夯實後的：（每小題 5 分，共 25 分）
某一未擾動凝聚性土壤的比重為 2.70，含水量為 18%。夯實後該土壤體積為 944 cm³，質量為 1955 g。請計算該土壤夯實後的：（每小題 5 分，共 25 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (三)
飽和度。
思路引導 VIP
看到求飽和度，應立即想到基本關係式 S × e = w × Gs 或定義式 S = Vw / Vv。可先利用已知總質量與含水量求出土壤固體質量與水分質量，進而推求出各部分體積（固體體積、水體積、孔隙體積），最後代入定義式即可精準求解。
小題 (四)
單位重。
思路引導 VIP
本題考查土壤基本物理性質的計算。看到求「單位重」，應直覺想到定義為「總重量除以總體積」。題目給定的比重與含水量為計算其他性質（如乾單位重、孔隙比）之預備條件，計算總單位重時僅需使用質量與體積求出總密度，再轉換為標準單位重（kN/m³）即可。
小題 (五)
乾土單位重（請以 SI 單位作答）。
思路引導 VIP
看到求乾土單位重，首先利用已知的總質量與總體積算出土壤總密度。接著利用公式 $\rho_d = \rho / (1+w)$ 剔除水分影響求得乾密度，最後記得乘上重力加速度（$g$）換算成標準 SI 單位之單位重（$\text{kN/m}^3$）。
土壤三相性質計算
💡 熟練土壤三相圖(相貌圖)參數定義與物理量連動關係
🔗 土壤物理性質解題邏輯鏈
- 1 質量拆分 — 利用含水量 $w$ 求出固體質量 $M_s$ 與水重 $M_w$
- 2 體積換算 — 利用比重 $G_s$ 求出固體體積 $V_s$
- 3 孔隙判定 — 由總體積 $V$ 減去 $V_s$ 求得孔隙體積 $V_v$
- 4 目標求解 — 帶入飽和度 $S = V_w / V_v$ 定義式求值
↓
↓
↓
🔄 延伸學習：延伸學習：此邏輯為所有土壤物理參數（如單位重、孔隙比）計算的共通基礎。
