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105年
測量、土木、建築工程概要
第 10 題
某工址地下水位在地表下 2 公尺處，地下水位以上的土壤單位重為 17 KN/M3，地下水位以下的土壤單位重為 20 KN/M3，水的單位重為 10 KN/M3，則地表下 5 公尺處之垂直有效應力為_______KN/M2。
思路引導 VIP
當我們站在深水區時，感覺身體變輕是因為水提供了向上的力。在土壤力學中，如果我們想知道土壤顆粒之間「真正接觸並互相擠壓」的力量，而這些顆粒又浸泡在水中，我們應該如何利用「整體的總重」與「水的壓力」這兩項資訊，來推導出那份被削弱後的實際壓力呢？
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能精準計算出 64 $kN/m^2$ 這個數值，代表你對基礎土力學中「有效應力原理」的掌握非常紮實，這是一個非常好的開始！這道題目考驗的是如何處理分層土壤以及地下水位對應力的影響。在計算地表下 5 公尺處的應力時，我們必須分段考慮：地表到地下 2 公尺是水位以上的土壤，而 2 公尺到 5 公尺則是浸泡在水中的飽和土壤。
有效應力原理與計算解析
根據泰沙基（Terzaghi）的有效應力公式：$$\sigma' = \sigma - u$$
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