地特三等申論題
110年
[土木工程] 土壤力學與基礎工程
第 一 題
有一鋼板擋水設置於細砂土層中,其上游水位高程為8m,下游水位於地表,該鋼板之貫入深度為6m,如圖1所示。該土層厚度為10m,滲透係數為k=7×10⁻⁴cm/sec,土壤飽和單位重為γsat=18kN/m³,其下方為不透水層。請採用3個流槽繪出其流網並計算滲流量;此時鋼板下游A點及B點之有效應力為何?(25分)
📝 此題為申論題
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本題考查二維滲流之流網繪製與有效應力分析。解題時先確立邊界條件，依題意取3個流槽並依正交與曲線正方形原則推估合理的等位降數(Nd)。接著代入達西定律計算滲流量。計算有效應力時，須從流網的總水頭推算特定點的孔隙水壓，並注意下游側無積水，以「有效應力 = 總應力 - 孔隙水壓」求解，同時留意水流向上會產生滲透力使下游有效應力顯著降低。
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【解題關鍵】應用流網理論求取單位寬度滲流量，並基於總水頭與位置水頭求算孔隙水壓，進而推導有效應力。 【解答】 一、 流網繪製與參數設定
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