地特三等申論題
114年
[水利工程] 土壤力學
第 一 題
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
(一)請詳細闡述邊坡穩定性分析中，安全係數（FS）的定義、其所代表的工程意義，以及在實際工程中的應用。（10 分）
思路引導 VIP
這題是觀念題。首先要給出安全係數(FS)在極限平衡法中的標準定義：抗剪強度(抵抗力)與實際剪應力(驅動力)的比值。接著說明其工程意義：衡量系統的安全餘裕，FS>1穩定、FS=1臨界、FS<1破壞。最後，闡述在實際工程應用中，為了涵蓋地質參數不確定性及極端荷重(如地震、豪雨)，規範通常不會只要求FS>1，而是要求達到特定的安全標準（例如常時1.5，地震時1.1~1.2）。條理分明地列點作答即可。
小題 (二)
(二)某邊坡沿層面強度參數為：內摩擦角ϕ = 30°、凝聚力c = 10 kPa、土壤單位重γ = 18 kN/m³。試求該邊坡沿層面抵抗滑動的安全係數。（15 分）
思路引導 VIP
這是一個標準的平面破壞（楔體滑動）計算題。解題關鍵在於正確解讀附圖的幾何資訊。步驟如下：
- 釐清角度：圖中坡面垂直高 7.5m。最外側圓弧標示 45° 代表坡面傾角。內側圓弧標示 15° 為層面(滑動面)與坡面的夾角。因此滑動面傾角 β = 45° - 15° = 30°。坡頂面有 10° 仰角。