土壤力學概要 申論題歷屆試題與參考架構
普通考試，民國 102～112 年共 11 份試卷、48 題，其中 40 題附參考答題架構。考這一科的類科：水利工程。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
112 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
基於某非有機質土之室內試驗結果：細料含量36%、黏土含量16%、液性限度82%、塑性限度36%，回答下列問題：
（一）計算該土壤活性（activity）參數值。（10分）
（二）依活性參數值之高低研判該土壤膨脹潛能。（5分）
（15 分）
參考架構・破題
本題考活性（activity, A）的定義與其在推測黏土礦物、判別膨脹潛能上的應用。活性＝塑性指數／黏土（粒徑小於 2 μm）含量百分比，是標準送分計算題，關鍵在分母必須用「黏土含量」而非「細料含量」。
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- 2
在某一飽和砂土層中發生單向度滲流，若砂土層中A點之高程水頭、壓力水頭分別為0、2 m，且A點正下方1 m處B點之壓力水頭為3.5 m，砂土層之飽和單位重為18.6 kN/m3，試回答下列問題：（每小題10分，共20分）
（一）A、B兩點間滲流之水力坡降是多少？
（二）A、B兩點間滲流之水力坡降達多少時會使砂土之有效應力等於0？
（20 分）
參考架構・破題
本題考滲流的總水頭觀念與臨界水力坡降。第（一）小題要先由「總水頭＝高程水頭＋壓力水頭」算出兩點水頭差再除以流線長度；第（二）小題則是向上滲流使有效應力歸零的沸騰（boiling）條件，臨界坡降＝有效單位重／水單位重。
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- 3
請試述下列名詞之意涵：（每小題10分，共20分）
（一）標準夯實試驗
（二）臨界孔隙比
（20 分）
參考架構・破題
兩個名詞都屬土壤力學基本觀念題，一個在壓實（compaction）單元、一個在砂土剪力行為單元。名詞解釋題要寫「定義、試驗或量測方式、所得成果、工程應用」四個層次，只寫一句定義拿不到高分。
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- 4
對某飽和黏土不擾動樣品進行實驗室階段式單向度壓密試驗，試體可以雙向排水，所得結果包括：於某一階施加載重期間，試體之平均厚度為16.1 mm、試體之平均壓密度達90%之時間為8分鐘，已知單向度壓密理論解之T90為0.848，試據之計算壓密係數cv（單位：cm2/sec）之值。（20分）
（20 分）
參考架構・破題
本題為 Terzaghi 一維壓密理論的時間因素反算壓密係數，公式為 T＝cv t／H²，關鍵只有兩點：排水路徑 H 取試體平均厚度的一半（雙向排水），以及單位換算成 cm 與 sec。
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- 5
已知某砂土之有效凝聚力為6 kN/m2、有效摩擦角為30，試計算：
（一）以該砂土進行直剪試驗時對試體（水平截面之尺寸為50 mm × 50 mm）施加正向應力60 kN/m2，需施加多少之剪力方能剪壞試體？（10分）
（二）以該砂土進行三軸壓密排水（CD）試驗時對試體先施加圍壓100 kN/m2進行壓密，完成之後需再施加多少之軸差應力方能剪壞試體？（15分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考 Mohr-Coulomb 破壞準則在直剪與三軸 CD 試驗的應用。已知 c'＝6 kN/m²、φ'＝30°，CD 與直剪都是排水條件，可直接用有效應力參數計算。
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111 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
回答下列土壤基本性質問題：
（一）列出三種主要黏土礦物，並標示其在 Casagrande 之塑性圖（plasticity chart）上位置。（10 分）
（二）繪製土壤三相圖（three phase diagram）並推導飽和度（S）、孔隙比（e）、含水量（w）及顆粒比重（Gs）四者之關係式。（10 分）
（三）定義顆粒性土壤相對密度及其與土壤強度參數之關聯性。 （5 分）
（25 分）
參考架構・破題
三小題都在土壤基本性質單元：礦物與塑性圖、三相關係式推導、相對密度。其中（二）的 Se＝wGs 推導是必背，（一）只要標示相對位置與趨勢，（三）要把密度指標連到強度參數。
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- 2
回答下列有關土壤滲流問題：
（一）定義土壤中總水頭（head）及其組成形式（type）。（5 分）
（二）定義土壤水力傳導係數（Hydraulic conductivity）並列出三種實驗室量測之方法與適用土壤類別。 （10 分）
（三）土壤單位體積之滲流力為 i w （i = 水力梯度， w = 水單位重） ，請以滲流力推導臨界水力坡降及說明發生砂湧（quick condition）之條件。（10 分）
（25 分）
- 3
回答下列土壤剪力強度問題：
（一）說明莫爾－庫倫破壞準則（Mohr-Coulomb failure criteria）及應力路徑（stress path）之意義，並推導其對應破壞包絡線參數（c, ϕ）與（m, α）之關係式。 （15 分）
（二）請說明 Skempton 孔隙水壓力參數其公式、目的及兩參數所代表之意義。（10 分）
（25 分）
參考架構・破題
兩小題都圍繞「有效應力下的剪力強度」。第（一）小題要把莫爾—庫倫破壞準則由 τ-σ 平面「翻譯」到應力路徑（p-q）平面，關鍵是破壞時莫爾圓與包絡線的相切幾何；第（二）小題的 Skempton 參數則是總應力路徑與有效應力路徑之間的橋樑。答題順序：先定義，再作幾何推導，最後點出工程用途。
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- 4
回答下列工址調查問題：
（一）定義(N1)60 並條列由標準貫入試驗程所得之 N 值轉換為(N1)60 需考慮那些修正。 （10 分）
（二）依地盤調查準則，對於橋台與橋墩設計，最少鑽探深度為何？（5 分）
（三）說明 ASTM D2573 十字片剪試驗（vane shear test）適用之土壤類型及其可量測之主要土壤參數。 （5 分）
（四）列出現地折射震測與現地反射震測試驗可求得之主要工址調查資訊。（5 分）
（25 分）
110 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
某護岸堤堰填土，填方土壤夯實曲線，OMC = 10.5%、d, max = 18.326 KN/m3，如圖 1 所示，目前卡車進土 4116.0 KN 濕土，濕土含水量 9.5%，請問此次填土需再添加多少水量 Ww (m3) ？（15 分） [註：1 t = 9.8 KN] d,max (KN/m3) d,max =18.326 KN/m3 OMC =10.5%圖1.填方土壤夯實曲線
（15 分）
- 2
某道路路堤設計 35 t 卡車，載重當量 100，要求級配底層（路床）CBR 9，因道路甚長，故需向 A、B 兩處買土，借土區的夯實試驗與室內 CBR 貫入試驗皆已完成，如圖 2 與圖 3 所示，問：
（一）借土區 A 的最大乾密度 d,max,A = ？ ( KN/m3)（3 分）與最佳含水量OMC,A = ？(%)，（3 分）要求 CBR 9，則工地密度d,工 A = ？( KN/m3)，（3 分）設計工度壓密度 PA (%) = ？（3 分）
（二）借土區 B 的最大乾密度 d,max,B = ? ( KN/m3)（3 分）與最佳含水量OMC,B = ？(%)，（3 分）要求 CBR 9，則工地密度d,工 B = ？( KN/m3)，（3 分）設計工度壓密度 PB (%) = ？（3 分）d (KN/m3) d (KN/m3) 借土區A借土區A圖2.借土區A的夯實試驗與室內CBR貫入試驗d (KN/m3) 借土區B d (KN/m3)借土區B圖3.借土區B的夯實試驗與室內CBR貫入試驗
（24 分）
參考架構・破題
本題要從兩借土區的夯實曲線讀出最大乾單位重與最佳含水量，再由「乾單位重－CBR」關係線讀出 CBR＝9 對應的乾單位重，作為工地應達密度，最後計算相對壓實度。核心是讀圖與壓實度定義。
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- 3
圖 4 為三根基樁樁載重試驗曲線，請研判 A、B、C 曲線：
（一）何者為斷樁曲線？何者為壓到浮石曲線？並請繪圖說明判斷理由？（6 分）
（二）在 Fs = 2 及設計載重 P = 5,000 KN 下，請研判 C 曲線是否及格？（6 分）0 5,000 10,000 15,000載重P（KN）沉陷 4量 8 △H 12（cm） 16 B A C圖4.三根基樁樁載重試驗曲線
（12 分）
- 4
由 a、b、c 三個土樣之物理性質試驗，得以下粒徑分布曲線，如圖 5 所示，及阿太堡限度試驗如下：a 土樣之液性限度 LL = 40%，塑性限度 PL = 22%，目前含水量ω= 42% b 土樣之液性限度 LL = 45%，塑性限度 PL = 25%，目前含水量ω= 48% c 土樣之液性限度 LL = 34%，塑性限度 PL = 20%，目前含水量ω= 30%
（一）試以活性度（Activity）研判 a、b、c 三個土樣的活潑性，並判斷何者屬活潑性粘土不適合當路基材料？（14 分）
（二）試以液性指數 LI（Liquidity Index）研判 a、b、c 三個土樣之軟硬程度（如固態、半固態、塑性態與液性態） 。（8 分）註：活性度 Ac = PI/（2 μm%）=（LL-PL）/（粒徑通過 0.002 mm 之%）Ac ≦ 0.75 不活潑粘土0.75 ≦ Ac ≦ 1.25 正常粘土Ac ≧ 1.25 活潑粘土粘土液性指數 LI（Liquidity Index）LI = （ω-PL）/PI = （ω-PL）/（LL-PL）LI ≦ 0 固態或半固態0 ≦ LI ≦ 1 塑性態LI ≧ 1.0 液性態顆粒通過百分比，％40 B1-S13 B1-S14 30 B1-S15 B1-S16 20 B1-S17 B1-S18 100 10 1 0.1 0.01 0.001顆粒粒徑，mm圖5. a、b、c三個土樣之物理性質試驗，得以下粒徑分布曲線
（22 分）
參考架構・破題
本題考阿太堡限度的應用：以活性度 Ac＝PI／(小於 2 μm 黏土含量%) 判斷黏土礦物活潑性，以液性指數 LI 判斷現地含水狀態下的軟硬程度。關鍵在從粒徑分布曲線讀出 0.002 mm 的通過百分比。
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- 5
如圖 6 核算混凝土重力壩，試分析：n
（一） 流 線 網 中 滲 流 水 頭 hp d • H ， 請 利 用 柏 努 利 能 量 守 恆 定 律Nd（Bernoulli's Law），由下游水面 O 點推求壩基 A 點之壓力水頭為U ( w ) A (hp Z p ) A 。（5 分）w註：柏努利能量守恆定律總水頭Uw V2 ΣH = Zp（位置水頭）＋ （壓力水頭）＋ （速度水頭）＋hp（滲流水頭）w 2g
（二）下游最高流線最後一格流線網的流砂安全係數 Fs1 =？（5 分）
（三） 圖 6 中 流 線 網 之 流 槽 數 Nf = 4 、 等 勢 能 落 差 數 Nd = 18 ， 若kx = kz = 3.2 × 104 cm/sec，請問一天的滲流量 Q = ？(m3/天)（5 分）
（四）請以 Uw = w•(hp Zp)計算重力壩底 a、b、c、d、e、f、g 點之水壓力各為多少？（3 分）及壩底區塊 1◇achi、區塊 2◇deij、區塊 3◇fgjk各別底部之浮力 Uw 對各重力壩區塊之安全係數 FS1、FS2、FS3（單位厚度分析）？（9 分）流槽數Nf = 4等勢能落差數Nd = 18 kx = kZ = 3.2 × 104 cm/sec混凝土重力壩KN/m3 KN/m3圖6.核算混凝土重力壩
（27 分）
109 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
依統一土壤分類法（USCS）規則，代表礫石、砂土、粉土和黏土之符號各為何？它們之間之粒徑大小或標準篩號界線各為何？（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考統一土壤分類法（USCS）的主要符號與粒徑分界。要點是礫石、砂土以粒徑（篩號）區分；粉土與黏土同屬細粒土，兩者不靠粒徑而靠塑性（阿太堡限度與塑性圖）區分，這一點是閱卷重點。
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- 2
某一段新店溪之水深為3 m，溪底河床由砂土組成，其飽和單位重為20 kN/m3，由河床底之砂土頂點算起5 m深處（即自水表面算起8 m深處），試計算其垂直總應力、垂直有效應力及孔隙水壓各為何？（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題為水下土層的有效應力計算。關鍵在於：總應力須包含上方水層重量，孔隙水壓自水面起算，有效應力等於總應力減孔隙水壓，結果只與砂土的浮單位重有關，與水深無關。
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- 3
試說明超額孔隙水壓（excess pore water pressure）和靜態水壓（hydrostatic pore water pressure）產生原因有何不同？並舉一產生負值超額孔隙水壓之例子。（25分）
（25 分）
參考架構・破題
本題考孔隙水壓的兩個組成：靜態水壓由地下水位與滲流邊界條件決定，與外加荷重無關；超額孔隙水壓則是土壤受載或剪動時，排水來不及而產生的暫態水壓，會隨時間消散。最後要舉出負超額孔隙水壓的實例。
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- 4
擋土牆高6m，背填砂土單位重17 kN/m3，凝聚力 C' = 0，摩擦角 ' = 37o，地下水位在牆基底下極深處。背填土之地表為水平面。
（一）試依據蘭金（Rankine）土壓力理論，計算作用在擋土牆上的主動土壓力為何？（15分）
（二）假設擋土牆可以完全不動及變形，則作用在擋土牆上的推力為何？（10分）
（25 分）
108 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
有一飽和土樣濕重 20 N，烘乾後乾土重 17 N，比重 Gs=2.70，試計算：（每小題 5 分，共 25 分）
（一）含水量 w
（二）孔隙比 e
（三）乾土單位重
（四）統體單位重
（五）有效單位重
（25 分）
- 2
某黏土地層 10 m 厚，自此黏土層中間取出試體，進行室內單向度壓密試驗，模擬現場受力情況，壓密壓力由 200 kpa 增至 400 kpa，其孔隙比由 1.50 減為 1.40。設初始孔隙比也是 1.50。
（一）試求此黏土層之最終壓密沉陷量為何？（15 分）
（二）其體積壓縮係數為何？（10 分）參考公式：ΔH/H=Δe/(1+eo) ΔH = mv *Δσ’ *H
（25 分）
- 3
對某砂土進行壓密不排水試驗（CU） ，圍壓為 300 kpa，破壞時之軸差應力為 200 kpa，孔隙水壓力為 100 kpa，已知砂土凝聚力 c’= 0：
（一）試繪出應力莫爾圓與破壞包絡線。（10 分）
（二）求此砂土之不排水摩擦角及排水摩擦角各為何？（15 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題為壓密不排水三軸試驗（CU）的莫爾圓分析。須分別以總應力與有效應力畫圓，總應力圓對應不排水（總應力）摩擦角，有效應力圓對應排水（有效）摩擦角；c'＝0 使包絡線通過原點。
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- 4
（一）試列舉深開挖工程中，逆打工法（Top-down）三項特性或優點。（15 分）
（二）試列舉深開挖工程中，順打工法（Bottom-up）三項特性或優點。（10 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題比較深開挖兩種施工順序：逆打工法由上往下施作結構樓板兼作支撐，順打工法先開挖到底、以臨時支撐維持穩定後再由下往上構築結構體。答題要各列三項特性或優點，並簡述原因。
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107 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請試述下列名詞之意涵：（每小題 5 分，共 25 分）
（一）最佳含水量（OMC）
（二）完全補償基礎（Fully compensated foundation）
（三）有效應力原理（Principle of effective stress）
（四）莫爾庫倫破壞準則（Mohr-Coulomb failure criterion）
（五） φ =0 觀念（ φ =0 concept）
（25 分）
- 2
說明何謂圓錐貫入試驗（Cone Penetration Test, CPT），並列舉三項其在大地工程上之應用。（25 分）
（25 分）
- 3
說明統一土壤分類法（USCS）中對無機粗顆粒與細顆粒土壤分類之原則為何？需進行那些實驗？並說明其分類符號（group symbol）第一個字母如何決定？（25 分）
（25 分）
- 4
回答下列有關土壤強度問題：
（一）一砂土試體進行三軸飽和壓密排水試驗（SCD） ，試體破壞時應力狀態為：反水壓 100 kPa，圍壓 200 kPa，軸差應力為 200 kPa，繪製破壞時莫爾圓並以極點法（Pole method）求取其破壞面與水平面之夾角。（15 分）
（二）承題（一），推估此砂土之有效剪力強度參數（c', φ '）。 （10 分）
（25 分）
106 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試說明下列問題：
（一）何謂主動土壓力？試舉一發生主動土壓力之工程案例。（5 分）
（二）何謂被動土壓力？試舉一發生被動土壓力之工程案例。（5 分）
（三）何謂靜止土壓力？試舉一發生靜止土壓力之工程案例。（5 分）
（四）淺基礎極限承載力因子有那些？極限承載力因子有何用途？（10 分）
（25 分）
- 2
某一飽和黏土土樣，其含水量為 35.0%，比重 Gs = 2.70，試求：（每小題 5 分，共 25 分）
（一）孔隙比。
（二）孔隙率。
（三）乾土單位重。
（四）飽和單位重。
（五）浸水單位重。
（25 分）
參考架構・破題
飽和土壤的關鍵在「飽和度 S＝1」，可直接由 Se＝wGs 求出孔隙比，其餘單位重都由 e 與 Gs 推得。作答先寫相態關係式，再逐小題代入，單位與有效位數要一致。
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- 3
試回答下列問題：（每小題 5 分，共 25 分）
（一）何謂 Skempton 孔隙水壓參數 B？
（二）孔隙水壓參數 B 值可能的範圍為何？
（三）何謂 Skempton 孔隙水壓參數 A？
（四）孔隙水壓參數 A 值可能的範圍為何？
（五）施作三軸不排水試驗，為何也可得到排水剪力強度參數？
（25 分）
參考架構・破題
本題考 Skempton 孔隙水壓參數，核心是 Δu＝B[Δσ3＋A(Δσ1－Δσ3)]：B 反映飽和程度、A 反映剪脹或剪縮特性；最後一小題則是有效應力原理的應用。
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- 4
試回答下列問題：（每小題 5 分，共 25 分）
（一）何謂流線？
（二）何謂等勢能線？
（三）何謂流線網？
（四）流線網有何用途？
（五）試舉一例繪出流線網。
（25 分）
參考架構・破題
流線網是二維穩態滲流 Laplace 方程式的圖解解，由流線與等勢能線正交組成。前三小題寫定義與性質，第四小題寫工程用途，第五小題以板樁或混凝土壩下的滲流為例繪圖。
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105 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
以統一土壤分類法進行土壤分類時：
（一）需進行那些試驗？（8 分）
（二）代號 S、Pt、H、P 分別代表什麼意義？（12 分）
（20 分）
- 2
解釋名詞：（每小題 4 分，共 20 分）
（一）標準貫入試驗
（二）土壤靈敏度
（三）差異沉陷
（四）過壓密比
（五）莫爾（Mohr）破壞準則
（20 分）
- 3
（一）請詳述三種可以利用擾動土樣進行的土壤力學試驗。（10 分）
（二）請詳述三種不可以利用擾動土樣進行的土壤力學試驗。（10 分）
（20 分）
參考架構・破題
擾動土樣只保留礦物組成與顆粒性質，原有結構、應力歷史與含水狀態已被破壞；因此「顆粒指標性質」試驗可用擾動土樣，「力學行為受結構控制」的試驗必須用不擾動土樣。每項試驗要說明目的、步驟與成果。
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- 4
如圖所示，有三層地層，總厚度為 H，每層厚度為 H1、H2、H3，每層透水係數為k1、k2、k3，請推導：
（一）水平流之等效透水係數。 （10 分）
（二）垂直流之等效透水係數。 （10 分）k1 k1 H1 H1 k2 k2 H2 HH H2 k3 k3 H3 H3 LL
（20 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 5
請分別說明土壤三軸試驗之：
（一）名稱種類。（6 分）
（二）試驗步驟的差異。 （8 分）
（三）可以獲得的參數。 （6 分）
（20 分）
參考架構・破題
三軸試驗依「壓密階段是否排水」與「剪力階段是否排水」分成 UU、CU、CD 三種，差異在排水閥操作與加載速率，得到的參數分別為總應力或有效應力強度參數。
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104 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試繪製下圖所示混凝土壩下方均勻等向性土壤中之流線網（Flow Net）。（25 分）H H1 H2不透水岩盤
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 2
試說明實驗室之土壤抗剪強度試驗種類（至少三種）及其可獲得之資料。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
室內抗剪強度試驗主要有直接剪力、三軸壓縮、無圍壓縮，另有實驗室十字片剪與單剪、環剪試驗。作答時每種試驗說明原理、試驗方式、可得參數與優缺點，最後歸納比較。
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- 3
下列壓密試驗資料獲得自某一非擾動黏土試體，試體之初始高度 2.54 cm，直徑6.35 cm，土粒比重 Gs = 2.66，乾土重 54.1 g，初始含水量為 45%，試驗結果記錄如下：有效應力（kPa） 測微計讀數（mm）0 13.600 5 13.542 10 13.194 20 13.031 40 12.124 80 9.953 160 7.566 320 5.172 640 3.448試回答下列問題：
（一）計算黏土試驗前之孔隙比 eo，濕土單位重及乾土單位重。（10 分）
（二）繪製孔隙比與有效應力之壓縮曲線。（15 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題以「土粒高度（固體高度）法」處理：由乾土重、比重與面積求土粒高度 Hs，初始孔隙比 e0＝(H0－Hs)／Hs，各級荷重下的孔隙比再由測微計讀數變化 Δe＝ΔH／Hs 推得，最後在半對數紙繪 e－log σ' 曲線。
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- 4
黏性土壤中如含有砂土、粉土及黏土成分，該如何進行此土壤之粒徑分析？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
含砂、粉土、黏土的混合土壤粒徑跨度大，需以 No.200 篩（0.075 mm）為界：粗粒部分用篩分析，細粒部分用比重計（沉降）分析，再合併成完整的粒徑分布曲線。
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103 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試就土壤三相圖（固體顆粒、空氣、水）說明孔隙比（void ratio, e）、孔隙率（porosity, n）、ρ d （乾密度）、S r （飽和度）、ρ sat （飽和密度）、ρ w （水之密度）、ρ s （固體顆粒密度）、 ρ （土壤密度）以及 w（含水量），並推導下列關係式：ρ w Sr e wρ s （5 分）ρ ρ w Sr e ρ s （5 分）1 e e壓密度（率）= （5 分）1 eo
（15 分）
- 2
在進行黏土的液性限度試驗（Liquid Limit﹐LL）時，某組同學針對七組含水量試樣，得到的打擊數 N（blow number），依含水量低至高分別為 N1~7=60、48、31、19、12、7、4，請說明七組對應的 w-N 結果。如何選用決定 LL 的流性曲線（Flow curve）？（10 分）並適度提出你對本試驗結果的建議。（15 分）
（25 分）
參考架構・破題
卡氏杯液性限度試驗以含水量對 log N 作圖得流性曲線，取 N＝25 對應的含水量為 LL。流性曲線在有效範圍內才近似直線，本題七組 N 值分布過廣（4～60），兩端數據偏離有效範圍，須挑選適當點並檢討試驗操作。
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- 3
試說明夯實（Compaction）與壓密（Consolidation）的原理；並就所施加外力（或荷重）的方式，以及土粒顆粒趨於緊密，孔隙減少的機理比較說明。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
夯實與壓密都使土壤孔隙減少、密度增加，但夯實是以機械能量在短時間內排出孔隙中的「空氣」，壓密則是靜態持續荷重下孔隙「水」緩慢排出、超額孔隙水壓消散的過程。作答先分述原理，再以列表比較外力型態與緊密化機理。
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- 4
試就下圖，依原圖比例繪製滲流通過土層的流網（Flow Net），說明流網繪製要點，以符合二維 Laplace’s Eq.的圖解條件。（15 分）
（15 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 5
於正常壓密的均勻砂土層 10 m 深度取樣，進行三軸 CD 試驗。已知水位在地表（GS），水之密度ρ w = 1 Mg/m3，該土層飽和密度 ρ sat =2.0 Mg/m3，三軸試驗結果 =30°。依此條件請計算繪求靜止側向圍束的有效覆土莫耳圓。（10 分）並以側向減壓（如地下室深開挖）施工的過程，試繪求主動側向土壓力破壞的莫耳圓與其值（ σ a ）。（15 分）
（25 分）
102 年（考試時間 90 分鐘） 原卷 PDF
- 1
某砂土試體施作三軸壓密排水剪力試驗，初始圍壓為 150 kPa，試體破壞時之軸差應力為 300 kPa，試回答下列問題：
（一）求內摩擦角（假設 c＝0）。（5 分）
（二）求試體破壞時在破壞面上之剪應力 τff 及試體破壞面與水平面之夾角。（10 分）
（三）求破壞時之最大剪應力 τmax。（10 分）
（25 分）
參考架構・破題
本題是三軸壓密排水（CD）試驗的莫爾－庫倫破壞準則基本計算。先由圍壓與軸差應力求出破壞時的主應力，再用莫爾圓與破壞包絡線的切點關係，依序求內摩擦角、破壞面上的應力與破壞面角度，最後求莫爾圓半徑（最大剪應力）。
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- 2
有一卵礫石現地基本性質試驗，挖除試樣後試坑之總體積為 0.11008 m3，其中有一塊石重 34.25 kg，其餘試驗資料如下表所列，水密度為 1000 kg/m3，試推求含塊石與未含塊石之試樣乾密度（kg/m3）？（假設塊石比重 2.64、含水量 0.5%）（25 分）個別留篩 含水量篩網尺寸濕重(kg) % 6" 9.24 0.51 3" 41.94 1.62 3/2" 47.36 1.37 3/4" 27.38 1.94 <3/4" 119.36 6.39
（25 分）
本題含圖表或公式，請對照原卷 PDF。
- 3
何謂標準普羅克特夯實試驗（Standard Proctor Compaction Test）？其試驗目的為何？並估算其單位體積之夯實能量（kN-m/m3）。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
標準普羅克特夯實試驗是以固定夯實能量求土壤乾單位重與含水量關係的室內試驗，用來決定最大乾單位重與最佳含水量，作為現場填土壓實的品質管制依據。答題分「試驗方法、試驗目的、夯實能量計算」三段。
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- 4
解釋名詞：（每小題 5 分，共 25 分）
（一）達西定律（Darcy's law）
（二）水力坡降（Hydraulic gradient）
（三）流線網（Flow net）
（四）管湧（Piping）
（五）受壓水流（Confined flow）
（25 分）
參考架構・破題
五個名詞都屬土壤中水的流動（滲流）單元，作答時每個名詞以「定義＋公式或圖示＋工程意義」三層寫出，並讓各名詞之間互相呼應（達西定律→水力坡降→流線網→管湧）。
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其他等別的「土壤力學概要」
- 土壤力學概要（地方特考四等）（42 題）
題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。