高考申論題
111年
[土木工程] 土壤力學(包括基礎工程)
第 一 題
📖 題組：
回答下列側向土壓力與擋土牆問題：
回答下列側向土壓力與擋土牆問題：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
對有效剪應力強度參數為（c′= 0, ϕ′= 30°）之顆粒性土壤，考慮一土壤元素其垂直有效應力為 100 kPa，計算此元素於 K0、Rankine 主動破壞及 Rankine 被動破壞這三種狀態之水平土壓力並繪製此三莫爾圓（Mohr circle），並標註其極點（pole）。（15 分）
思路引導 VIP
本題測試基礎土壓力理論與莫爾圓的幾何意義。首先，分別利用靜止土壓力係數 (K0)、Rankine 主動 (Ka) 及被動 (Kp) 土壓力係數公式，計算出對應的水平有效應力 (σ'h)。接著，在 τ-σ' 座標系上畫出三個莫爾圓，這三個圓都必須通過已知點 (σ'v=100, 0)。最後是標註極點（Pole/Origin of Planes）：根據極點法則，從代表某平面的應力點畫一條平行於該平面的直線，與莫爾圓的交點即為極點。因為題目給定垂直與水平面上無剪應力，這些平面即為主應力面。
小題 (二)
列出傳統 RC 擋土牆穩定性分析需考慮五種可能破壞型態。（10 分）
思路引導 VIP
這是一道標準的記憶型與實務型考題。思考擋土牆破壞時，應分為「外部穩定（牆體與周圍土壤的互動）」與「內部穩定（牆體本身的結構強度）」。外部穩定包含三種剛體位移破壞及一種深層滑動；內部穩定則指混凝土構件受力破壞。