普考申論題
108年
[水利工程] 土壤力學概要
第 一 題
📖 題組：
二、某黏土地層 10 m 厚，自此黏土層中間取出試體，進行室內單向度壓密試驗，模擬現場受力情況，壓密壓力由 200 kpa 增至 400 kpa，其孔隙比由 1.50 減為 1.40。設初始孔隙比也是 1.50。 (一)試求此黏土層之最終壓密沉陷量為何？（15 分） (二)其體積壓縮係數為何？（10 分） 參考公式：ΔH/H=Δe/(1+eo) ΔH = mv *Δσ’ *H
二、某黏土地層 10 m 厚，自此黏土層中間取出試體，進行室內單向度壓密試驗，模擬現場受力情況，壓密壓力由 200 kpa 增至 400 kpa，其孔隙比由 1.50 減為 1.40。設初始孔隙比也是 1.50。 (一)試求此黏土層之最終壓密沉陷量為何？（15 分） (二)其體積壓縮係數為何？（10 分） 參考公式：ΔH/H=Δe/(1+eo) ΔH = mv *Δσ’ *H
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
試求此黏土層之最終壓密沉陷量為何？（15 分）
思路引導 VIP
這是一題標準的單向度壓密沉陷量計算。題目給出了參考公式，關鍵在於正確代入數值。注意 H 是地層總厚度 10m，Δe 是孔隙比的變化量，e0 是初始孔隙比。
小題 (二)
其體積壓縮係數為何？（10 分）
思路引導 VIP
體積壓縮係數 mv 定義為單位壓力增量引起的體積應變。題目已給出另一個公式 ΔH = mv * Δσ' * H。由此可知 mv = ΔH / (H * Δσ')，或直接從 mv = av / (1+e0) 計算，其中 av 為壓縮係數 Δe / Δσ'。
黏土層壓密沉陷計算
💡 透過孔隙比變化計算土層受壓後的垂直變形總量。
🔗 單向度壓密沉陷邏輯鏈
- 1 有效應力增加 — 外界荷載導致土層應力由 200 增至 400 kpa
- 2 孔隙比降低 — 孔隙水排出使孔隙比從 1.50 降至 1.40
- 3 產生高度變位 — 依厚度比例計算出最終沉陷量 ΔH
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🔄 延伸學習：延伸學習：若土層為正常壓密或超壓密黏土，需改用 Cc 或 Cs 計算。
