地特三等申論題
114年
[水利工程] 土壤力學
第 一 題
一、根據土壤三相圖的定義,試詳述並推導濕土單位重(γm)、乾土單位重(γd)、水單位重(γw)、孔隙比(e)、飽和度(Sr)與土粒比重(Gs)之間的關係式(即γm, γd各與Gs, e, Sr, γw的關係);並證明濕土與乾土單位重的關係式為γm = (1 + w)γd,其中w=含水量。(25 分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到這題,首先要辨識出這是土壤力學最基礎的「三相圖與物理性質推導」題型。解答順序上,應先繪製土壤三相圖,並設定一個簡化基礎(通常設固體體積 Vs = 1)。接著,利用孔隙比(e)、飽和度(Sr)、土粒比重(Gs)與含水量(w)的定義,將三相圖中各部分(土粒、水、空氣)的體積與重量以這些參數表示出來。完成表示後,直接套用濕土單位重(總重量/總體積)與乾土單位重(土粒重量/總體積)的定義即可得出關係式。最後,利用含水量的定義式(w = Ww / Ws)進行代數替換,證明 γm = γd(1+w)。時間分配建議約10分鐘繪圖與寫出各相組成,10分鐘進行公式代換與證明,5分鐘檢查邏輯。
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【考點分析】 本題測驗考生對土壤基本物理性質指標(三相圖)的理解與公式推導能力。這是土壤力學最基礎、也是必拿分的題型。 【理論/法規依據】
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