免費開始練習
moea_joint_essay 107年 [土木] 大地工程學、結構設計

第 三 題

📖 題組:
某均質砂土層建置方形基礎,基礎底面邊長 2 m×2 m,座落深度為 1.5 m,如【圖 2】所示。砂土層工程特性 ψ' = 30 °,水面上土壤單位重為 20 kN/m³,水面下土壤飽和單位重為 23 kN/m³。以 Terzaghi 承載力理論,試求以下情況下土壤之容許承載力 Qall。(計算至小數點後第 2 位,以下四捨五入)(20 分) 註:1.承載力公式形狀修正: 矩形: qult = (1 + 0.3 B/L) cNc + γ1DfNq + (0.5 − 0.1 B/L) γ2BNγ 2. ψ' = 30 °時,Nq = 22,Nγ = 20 3.安全係數採 FS = 3.0
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (三)

水位面在地表下 1 m。(10 分)
題目圖片

思路引導 VIP

水位在基礎底面上方0.5m處,基底上方需算γ的加權平均,基底下方全沒入水中故使用有效單位重 γ'。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

水位距地表 1m,即位於基底面上方 0.5m。 基礎面上之 γ1 需作加權平均: γ1_avg = [ (1m * 20 kN/m³) + (0.5m * 13.19 kN/m³) ] / 1.5m = [ 20 + 6.60 ] / 1.5 = 17.73 kN/m³

小題 (一)

水位面在基礎底面下 3 m。(5 分)
題目圖片

思路引導 VIP

基礎寬度為2m,水位深度大於基礎寬度,故地基土未受地下水影響,γ1 與 γ2 皆取 20 kN/m³,計算極限承載力後除以安全係數得到容許承載力。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

已知條件:B=2m, L=2m, Df=1.5m,c=0,Nq=22,Nγ=20。 有效單位重 γ' = 23 - 9.81 = 13.19 kN/m³ 形狀修正公式:q_ult = 1.5 γ1 (22) + 0.4 γ2 (2) (20) = 33 γ1 + 16 γ2

小題 (二)

水位面在地表下 3 m。(5 分)
題目圖片

思路引導 VIP

水位距離基礎底面距離為 1.5m (小於基礎寬度 2m),γ2 需要依距離比例做內插;基底上方則未受影響,γ1不變。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

水位距地表 3m,即距基底面下方 d = 1.5m。因為 d < B (1.5m < 2.0m),破壞面內受水位影響,需計算 γ2_avg。 γ1 = 20 kN/m³ γ2_avg = γ' + (d/B)(γ_m - γ') = 13.19 + (1.5/2.0)*(20 - 13.19) = 13.19 + 5.11 = 18.30 kN/m³

🏷️ 相關主題

土壤力學特性分析與工程應力計算
查看更多「[土木] 大地工程學、結構設計」的主題分類考古題