高考申論題
113年
[水利工程] 土壤力學(包括基礎工程)
第 一 題
一個體積為 0.027 m3 之土壤其自然狀態下的重量為 51.3 kg，含水量 19%，且該土壤顆粒之比重為 2.70。該土樣因降雨將其完全飽和後，體積變為 0.030 m3，請計算該土樣之孔隙比。（25 分）
📝 此題為申論題
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看到土壤體積與含水量改變的題目，首先要抓住『不變量』：無論土壤如何吸水膨脹，其內部『固體顆粒重量 (Ws)』與『固體顆粒體積 (Vs)』恆定不變。因此，解題策略為先利用初始狀態的重量、含水量與比重推算出 Vs，再代入變化後的總體積 (Vsat) 求出孔隙體積 (Vv)，最後依定義計算孔隙比 (e)。
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【解題關鍵】掌握土壤三相圖之基本物理關係，利用「固體顆粒重量與體積恆定不變」的原則，由初始狀態推算固體參數後，再計算膨脹後之孔隙比。 【解答】 基本假設：假設水之單位重（或密度）為 $\gamma_w = 1000 \text{kg/m}^3$。
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