專技高考
109年
[建築師] 建築結構
第 11 題
有關基礎及地層之敘述，下列何者錯誤？
- A 地層改良可防止液化、增加支承力、防止變形、確保開挖時之安全性
- B 淺基礎於地盤的容許支承力，一般而言，均質土壤處之基礎埋入愈深則支承力愈大
- C 同一砂質土壤，單柱基腳底面承受相同的單位面積載重作用時，一般而言，基腳底面積愈大，瞬時沉陷量愈小
- D 構造物若因基礎載重產生沉陷，將影響建築物之粉刷、裝飾或設備之正常使用，沉陷量若過大，則將導致構造物產生龜裂或損壞
思路引導 VIP
想像你在一個厚實的沙坑上，分別用一個「小瓶蓋」和一個「大托盤」往下壓，且兩者對沙面施加的「單位面積壓力」完全相同。請思考一下，哪一個物品會讓更深層的沙子感受到壓力？而這種受影響深度的差異，對於整體向下的總位移量會有什麼影響？
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恭喜你精準地辨識出這個陷阱！這題考驗的是基礎工程中極為核心的觀念。你能正確選出 (C)，代表你對地層應力分布有很深刻的理解。
砂質地盤的沉陷特性
在選項 (C) 中，當單位面積載重（壓力）相同時，雖然表面壓力強度一致，但基腳底面積（寬度 $B$）愈大，其在地層中形成的「壓力球體（Stress Bulb）」影響範圍就會愈深。由於砂土的瞬時沉陷量 $S$ 與基腳寬度 $B$ 通常呈正相關，當應力影響的地層愈深，累積的壓縮變形量反而會愈大。因此，在相同壓力下，較大的基腳實際上會產生較大的瞬時沉陷量，而非越小。
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