申論 1如表1 所示鑽探報告，請依各項試驗填上數值。（每格2 分，共24 分）表1、鑽探報告土深標準統一顆粒分析土自然濕土單孔液性塑性塑性粒含水位重隙限度限度指數樣度貫入土壤礫石砂粉土比量ωγm比L.L.P.L.P.I.編m試驗分類GrvelSand粘土重（%）（KN/m3）e號N值USCS（%）（%）FineGs（%）s-11.5註：1 t=9.8 KN、1 kg=9.8 N標準貫入N1=3、N2=5、N3=6試驗（SPT）打擊次數標準貫入銅圈銅圈銅圈內土壤濕土重銅圈內土壤烘乾重試驗銅圈內徑內高Wm（N）Ws（N）土樣di（cm）hi（cm）塑性限度3次毛玻璃搓土條至直徑3 mm開裂含水量試驗ω1=17.0%ω2=18.0%ω3=19.0%液性限度打擊次數N1=15、ω1=47.0%含試驗打擊次數N2=20、ω2=43.0%水量打擊次數N3=35、ω3=35.0%打擊次數log N土粒比重空比重瓶Wc=0.784 N ，乾土粒重Ws=0.3626 N ，瓶+ 土+ 滿水重試驗GSW1=1.40434 N，空瓶+滿水重W2=1.176 N，水溫T℃=20℃(=9.78236 KN/m3)[註：取小數點2位，4捨5入]WT℃統一土PI壤分類60A-line PI=0.73(LL-20)參考資U-line PI=0.9(LL-8)料CHCL10ML-CLMH、OHML、OL0102030405060708090100LL塑性圖表粒徑分布曲線PASSING(%)RETAINED(%)DIAMETER(mm)ASTNGRAVELCOARSE MEDIUM SANDFINE SANDSILTCLAY鑽孔編號土樣編號圖例深度(M)土壤分類D20D30鑽孔編號土樣編號圖例深度(M)土壤分類D20D30
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申論 2表2～表4 有A、B、C 三個基地進行垃圾掩埋場選址，垃圾掩埋場預定地下開挖6.0 m，採用深12 m 連續壁當擋土壁體，如圖1 所示，試分析以下三個場址，那個適合？說明：㈠垃圾掩埋場選址條件：不用不透水布與皂土布，以原地土壤止水與吸附重金屬離子，請選擇基地？（8 分）並說明選址理由？（8 分）註：粘土層若被穿透，不可當不透水層，因為混凝土發揮強度伴隨著體積收縮。㈡在暴雨下地下水位上升到地表，請以擋土壁的最高流線，在Fs = 2 下，連續壁單元止水樁最少須由GL0 m 至GL 下多少公尺？（9 分）subi註：流砂Fscw2。iH/L暴雨水位GL0.0 m垃圾掩埋場預定開挖面GL-6.0 m設計止水樁深GL?m連續壁深GL-12.0 m圖1.垃圾掩埋場選址，垃圾掩埋場預定地下開挖6.0 m，採用深12 m連續壁當擋土壁體表2 .A基地地質鑽探報告名稱：孔號：A 1鑽探日期：83.04.30地點：華夏路、重上街口地面標高：+0.47M地下水位：4.50m試驗時間：83.05.14 83.05.20鑽探部分試驗部分深柱土樣擊顆粒分析分自然液性塑性塑性當地比孔度狀數地質說明含水量限度限度指數密度重隙比m圖編號N礫石砂沉泥類(%)L.L.P.L.P.I.T/m3Gse回填砂土含混凝土塊、雜物棕灰色粉質粘土夾粉土薄層灰色粉質細砂含中砂灰色粉質粘土夾砂質粉土及細砂薄層表3. B基地地質鑽探報告工程名稱：地點：岡山大德路日期：85.5.2-Sampler:2" Standard Split spoon鑽孔編號：B-1地下水位：現地面下-1.8m滲出水鑽探部分試驗部分土樣深N柱分顆粒分析比自然當地孔隙比液性塑性塑性無圍壓容許度狀地質說明含水量密度限度限度指數縮強度承載力編號mBolw/Ff圖類礫石砂細粒重(%)g/cceL.L.P.L.P.I.T/m2Qa(T/m2)回填砂土承載力未考慮沉陷因素黃色沉砂質黃灰色砂質灰色沉泥質黃灰色砂質沉泥夾粘土質互層灰黃色粘土質沉泥砂質沉泥互層黃色黏土質沉泥黃色沉泥質黃色黃灰色砂質表4. C基地地質鑽探報告名稱：新建地質鑽探工程孔號：B 25鑽探日期：83.4.16 20地點：高雄市鹽埕區鑽探深度：106m地下水位：-5.21m試驗時間：鑽探部分試驗部分土樣深N柱分顆粒分析比自然當地孔隙比液性塑性塑性無圍壓容許內摩度狀地質說明含水量密度限度限度指數縮強度承載力擦角編號mBolw/Ff圖類礫石砂細粒重(%)g/cceL.L.P.L.P.I.T/m2Qa(T/m2)回填、黃灰色細砂夾承載力未考慮沉陷因素粘土灰褐色粘土土質粉砂灰褐色粘土質粉砂夾螺層灰褐色粘土質粉砂或粉粉砂質粘土棕灰色粘土質中細砂灰褐色粘土質中細砂
申論 3河川護岸工程開挖3.5 m，採用懸臂式擋土牆，設計9 m 深FSP III 鋼版樁擋土，施工時地下水降至GL-5.2 m，如圖2 所示；基地地質鑽探報告，如題二表4 所示。請分析其穩定安全係數Fs=？（25 分）註：土壤主動壓力 = ( z + q u)tan2(45 )2C tan(45 )a土壤被動土壓力 = ( z + q u)tan2(45 )2C tan(45 )p護岸上方地表超載重，取q = 9.8 KN/m2土壤短期強度，請用單軸抗壓強度分析98 Nq =SPT(KN/m2) [Terzaghi & Peck(1967)]u可使用土層簡化分析，歸類同一土層其單位重與抗剪強度可平均之，地下水以上土壤單位重為、地下水以上土壤單位重為m土層分割原則：sat粘性土壤N ≤4 軟弱粘土SPT4 N ≤15 中等硬粘土SPTN 15硬粘土SPT砂性土壤N ≤10 鬆砂SPT10 N ≤30 中等砂SPTN 30緊密砂SPT粘土張力在開挖後會消失，地表GL0 m，張力取0。計算取小數第3 位，四捨五入。護岸上方地表超載重，取q=9.8 KN/m2GL0.0 m預定開挖面GL-3.5 m地下水降至GL-5.2 m設計9 m深FSP III鋼版樁擋土GL-9.0 m圖2. 懸臂式擋土牆
申論 4某大樓新建工程地下開挖6.0 m，以12.5 m 深連續壁當擋土壁體，距離連續壁1 m 處有5 樓透天厝（獨立基腳），如圖3 所示。基地地質鑽探報告，如題二表4 所示，工地為防連續壁挖掘時損及鄰房，故欲在鄰房每根柱子施做2 支直徑40 cm 的CCP（或JGP、JSP）等高壓噴射成型樁，至GL-13.5 m 單軸抗壓強度q = 4900 KN/m2，請分析：u㈠研判砂土地盤中CCP（或JGP、JSP）等高壓噴射成型樁在表5 中樁載重設計，較屬何種類型的樁？（2 分）㈡CCP 托基樁之土壤支撐有效深度起點為地表下多少公尺處？（5 分）㈢2 支CCP 樁分擔的鄰房載重？（2 分）㈣單支CCP 樁土壤承載力？（10 分）㈤2 支CCP 樁支承鄰房的安全系數Fs = ？（2 分）㈥CCP 樁是否會被壓碎？（3 分）壓碎的安全係數Fs =？（2 分）註：每一樓層單位面積活載重及呆載重共計9.8 KN/m2。連續壁挖掘時，土壤短期主動破壞面假設為45°。CCP 樁屬高壓噴射強制攪拌樁，成型樁如照片1 所示。單樁極限承載重Q = Q（樁表皮摩擦阻力）+ Q（樁端點抗力）ultsp⑴粘性土壤Q = 0.45•S'•a•LsusQ = 9•S•Apup式中：S'：為樁身表皮土壤短期不排水剪力強度，請用單軸u98 N抗壓強度分析q =SPT(KN/m2) [Terzaghi &uPeck(1967)]。S：為樁端土壤短期不排水剪力強度，請用單軸u98 N抗壓強度分析q =SPT(KN/m2) [Terzaghi &uPeck(1967)]。Σa：單位深度樁表皮面積（m2）sL：樁身有效入土深度（m）A：樁端橫斷面積（m2）P⑵砂性土壤Q = Q（樁表皮摩擦阻力）+ Q（樁端點抗力）ultsPQ = f•Σa•LsssQ = q•ApbpQ 之f 與q，如表5 所示。ssb表5.砂性土壤基樁最大表皮摩擦阻力及樁端點極限支承力支承力打入式基樁鑽掘式基樁植入式基樁預鑽孔工法中掘工法fN/3(≤15) 不使用皂土液Nave/3(≤15) N/5(≤15) 1.5s使用皂土液Nave/5(≤10)qb30 Np7.5 Np25 Np25 Np註：表中Np值均採樁端點上方4倍樁徑範圍內土壤平均N值與樁端下方1倍樁範圍內土壤平均N值之平均值，其值均不得超過50。（表中值單位為t/m2）換算SI制需乘上9.8 KN。照片1.CCP樁高壓噴射強制攪拌成型樁B=5 mB=5 m1 m5樓RC5樓RC40 cm、CCP托基樁斜5（獨立基腳）（獨立基腳）每根基腳2支斜5CCP托基樁預定開挖面GL-6.0 m土壤位移方向土壤短期45主動破壞面= 45CCP托基樁之土壤支撐有效深度起點GL-?m寬80 cm連續壁深GL-12.5 mCCP托基樁到GL-13.5 m1 mB=5 mB=5 m寬80 cm連續壁B=5 m25基腳長寬每根基腳支斜2 m×2 m40 cm、CCP托基樁B=5 mB=5 mB=5 m圖某大樓新建工程地下開挖m，以m深連續壁當擋土壁體，距離連續壁m處有樓透天厝（獨立基腳）