第 一 題

這是一題基礎的土層應力計算。首先，要辨別土層的結構：0~2m為部分飽和區，2~5m為完全飽和區。解題步驟：1.利用三相圖公式計算兩層土的濕單位重（γ）與飽和單位重（γsat）。2.計算總應力（σv）在5m處的累加值。3.計算5m處的靜水壓力（u）。4.利用有效應力原理（σ' = σ - u）求得答案。注意單位重計算中水重（γw）通常取9.81 kN/m³。

土壤液化的物理本質是「有效應力消失」。考生需理解在地震動力荷載下，孔隙水壓會上升。當總應力不變，而超額孔隙水壓上升到使有效應力變為零時，土體將失去剪力強度。思考點在於列出有效應力與超額孔隙水壓的關係式，並令其等於零。

防治液化的邏輯不外乎三點：1.增加抗力（提高土體密度）、2.減少孔壓蓄積（排水）、3.改變受力路徑（地盤改良）。水利堤防常位於軟弱或飽和砂土區，需考量施工可行性與對周邊環境的影響。