地特四等申論題
108年
[水利工程] 土壤力學概要
第 四 題
四、已知某地層地下水位以上砂土層之單位重γt = 1.8t/m³，請繪出深度與總應力、有效應力及水壓之關係圖。又當地下水位升至地表長時間後，繪出點A的總應力、有效應力與水壓之關係圖。(10分)如欲在此處進行高精密廠房建置工作時，請說明所需進行之相關調查與對應之基礎設計與施工內容。(15分)
A
A
A
1m
…地下水位
3m
A
砂土層 γsat=2.0t/m³
2m
砂土層 γsat=1.7t/m²³
3
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題分為兩部分：第一部分測驗「有效應力原理」，需熟記公式 σ' = σ - u，並注意地下水位上升會使孔隙水壓增加，進而降低土層的有效應力；繪圖時建議以表格列出各土層交界處的數值。第二部分為實務應用題，看到「高地下水位+砂土層+輕單位重(1.7t/m³)」必須立刻聯想到「土壤液化」與「砂湧」風險，加上「高精密廠房」的關鍵字，答題重點應圍繞在微振動控制、嚴格的沉陷量限制以及抗液化對策上。
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【解題關鍵】有效應力原理（$\sigma' = \sigma - u$）；地下水位上升會導致孔隙水壓（$u$）增加，進而使土壤有效應力（$\sigma'$）降低。 【解答】
第一部分：應力深度關係計算與數值表 (10分)
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