高考申論題
105年
[土木工程] 土壤力學與基礎工程
第 四 題
如下圖之重力式擋土牆與地層剖面,計算所需之土壤參數亦列於圖中,牆底與基礎土壤之交界面黏著力(adhesion)ca = (2/3)·c',介面摩擦係數tand= (2/3) tan。試以 Rankine 土壓理論,計算其主動土壓力與水壓力之分布、(5分)其側向合力之大小與作用位置,(10分)及其抗翻覆與水平滑動之安全係數。(10分)
📝 此題為申論題
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本題考查重力式擋土牆之穩定性分析。解題關鍵在於：(1) 依據 Rankine 理論計算各土層與水位下之側向壓力分布；(2) 將壓力圖分割為幾何圖形以求取總側向推力與作用點；(3) 分割擋土牆以計算自重與抗傾倒力矩，並代入基底摩擦與黏著力公式求取安全係數。計算時需特別注意水位變化對有效應力之影響，以及各力臂相對於牆趾(Toe)之正確距離。
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【解題關鍵】利用 Rankine 側向土壓力理論計算有效應力與水壓力分布，並透過力矩平衡與靜力平衡驗證擋土牆之抗翻覆與抗滑動能力。 【解答】 假設條件：
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