高考申論題
114年
[水利工程] 土壤力學(包括基礎工程)
第 一 題
📖 題組：
三、某南部地區之地層剖面如下圖所示，初始地下水位在地表下5 m，粘土層之已知物性參數包括：液限 LL = 40，塑性指數 PI = 20，含水比 w = 30%，比重 Gs = 2.65，飽和度 S = 100%。該粘土層之過壓密比 OCR = 1.05。試申論以下：
三、某南部地區之地層剖面如下圖所示，初始地下水位在地表下5 m，粘土層之已知物性參數包括：液限 LL = 40，塑性指數 PI = 20，含水比 w = 30%，比重 Gs = 2.65，飽和度 S = 100%。該粘土層之過壓密比 OCR = 1.05。試申論以下：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
(一)粘土層之飽和單位重？（5 分）
思路引導 VIP
看到計算飽和單位重，應立即聯想到土壤三相圖的基本關係式。首先利用「飽和度×孔隙比 = 含水比×比重 ($S \cdot e = w \cdot G_s$)」求出孔隙比，接著代入飽和單位重公式 $\gamma_{sat} = \frac{G_s + e}{1 + e}\gamma_w$ 即可求得解答。
小題 (二)
(二)若現場地下水位因抽水而下降至地表下25 m，試求粘土層因地下水位下降而引起之壓密沉陷量？（提示：再壓指數Cr ≅ 0.1Cc；Cc為壓縮指數）（15 分）
思路引導 VIP
本題考查地下水位下降導致有效應力增加與壓密沉陷量之計算。解題時需先利用經驗公式求出黏土層的壓縮指數 (Cc)，接著依序計算降水前後黏土層中央處的有效應力，最後判斷其是否跨越預壓密應力 (OCR=1.05)，並代入雙線型沉陷公式求得總沉陷量。