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105年 - 105 專技高考_大地工程技師（一）：大地工程基礎學科（二）（工程材料、土壤力學）#52712

科目：工程材料、土壤力學 | 年份：105年 | 選擇題數：40 | 申論題數：4

試卷資訊

所屬科目：工程材料、土壤力學

選擇題 (40)

1 材料受外力作用產生變形，當外力移去瞬間，變形無法恢復之現象稱為： (A)彈性 (B)塑性 (C)韌性 (D)黏彈性
2 瀝青混凝土配合設計時，其中瀝青含量係由下列何者決定？ (A)瀝青混凝土含油量試驗 (B)瀝青混凝土現場鑽心取樣試驗 (C)瀝青延展性試驗 (D)馬歇爾配合設計
3 以 100 公克重之標準貫入針，在 25℃之溫度下，5 秒鐘內貫入地瀝青之深度為 ___________cm 時，則此地瀝青之 針入度為 80？ (A) 0.8 cm (B) 8 cm (C) 0.1 cm (D) 1 cm
4 一般木材的第一模態斷裂韌性與其密度的幾次方成正比？ (A) 0 (B) 0.5 (C) 1 (D) 1.5
5 軟鋼的碳含量之重量百分比為何？ (A) 0.12～0.20 (B) 0.30～0.40 (C) 0.40～0.50 (D) 0.50～0.80
6 纖維加勁複合材料所具有之材料特性，下列敘述何者錯誤？ (A)一般而言，加勁材（Reinforced material）之彈性模數大於基底材（Matrix） (B)當施力方向平行於加勁纖維排列方向時，會得最小彈性模數 (C)碳纖維為一種加勁複合材料 (D)使用纖維加勁複合材料目的之一是為減輕結構體之重量
7 下列何者石類材料之硬度最小？ (A)鑽石 (B)石英 (C)石膏 (D)滑石
8 下列何者為一次黏土？ (A)高嶺土 (B)耐火土 (C)球土 (D)缸土
9 混凝土強度為 3000 psi，相當於 _________kgf/cm2 ？ (A) 140 (B) 210 (C) 280 (D) 350
10 混凝土圓柱試體之直徑 15 cm，高 30 cm，進行抗壓試驗，若抗壓強度為 280 kgf/cm2 ，混凝土彈性模數 Ec = 2.03×105 kgf/cm2 ，則在壓至破壞時之壓縮量 δ __________= mm？ (A) 0.28 (B) 0.32 (C) 0.36 (D) 0.41
11 一般波特蘭水泥內氧化物之重量百分比下列何者最小？ (A) CaO (B) SiO2 (C) MgO (D) Al2O3
12 假設一混凝土由 60%（體積百分比）的粒料與 40%（體積百分比）的水泥漿體組成，假設粒料的楊氏模 數為 67 GPa，水泥漿體的楊氏模數為 25 GPa，推估此混凝土的楊氏模數為何？ (A) 20 GPa (B) 30 GPa (C) 40 GPa (D) 50 GPa
13 一土壤其濕土單位重為 1.93 T/m3 ，含水量為 12%，土粒比重為 2.70，試求土壤飽和度為何？ (A) 57.1% (B) 59.9% (C) 61.9% (D) 63.1% 
14 某沉泥質砂土之相對密度 Dr = 69%，其最大和最小孔隙比分別為 0.652 和 0.358，土粒比重 Gs = 2.69，試 求土壤乾土單位重 γd為多少（T/m3 ）？ (A) 2.69 (B) 1.86 (C) 1.72 (D) 1.79
15 有一土壤進行分類，已知通過 4 號篩占其重量 78%，通過 200 號篩為 10%，均勻係數 Cu = 6.4，塑性指數 PI 在塑性圖 A 線上方，則以統一土壤分類法（USCS）予以分類為： (A) SW (B) SC (C) SW-SM (D) SW-SC
16 某一土壤其土粒比重為 2.70，飽和時含水量為 20%，則其孔隙比為： (A) 0.27 (B) 0.34 (C) 0.47 (D) 0.54
17 下列統一土壤分類法（USCS）分類符號（group symbol）何者錯誤？ (A) SW-SC (B) CL-ML (C) GW-GP (D) Pt
18 某一位於水平地盤地表下土壤元素，其垂直總應力為 150 kPa，孔隙水壓力為 50 kPa，靜止土壓力係數為 0.5，則此元素自水平面逆時針方向旋轉 45°之平面上其有效正應力與剪應力（σ ′,τ ）為何（kPa）？ (A)（112.5, 37.5） (B)（112.5, -37.5） (C)（75, 25） (D)（75, -25）
19 有一土層如圖中所示，地表下方 12 m 處為 A 點，飽和土壤單位重為 2.1 T/m3 ，假如 A 點處承受一向上滲 流力 iγw，其中 i = 0.5，試求 A 點有效應力為多少（T/m2 ）？ (A) 7.2 (B) 6.2 (C) 5.2 (D) 4.2
20 有一擋土牆高度為 6 m，牆後土壤為砂土，地下水位在地表面，土壤濕單位重為 1.78 T/m3 ，土壤側向土 壓力係數 K 為 0.65。試求作用在擋土牆底之水平有效壓力為多少（T/m2 ）？ (A) 6.94 (B) 3.47 (C) 3.04 (D) 1.52
21 土壤力學滲流網基本原理是根據 Laplace 公式，以二維為例，如：。試問此公式 h 代表何種物理量？ (A)位置水頭 (B)壓力水頭 (C)速度水頭 (D)總水頭
22 下列對流線網說明何者錯誤？ (A)流線網由流線（flow line）與等勢能線（equipotential line）組成 (B)流線網為穩態滲流控制方程式於特定邊界條件下之圖解 (C)相鄰等勢能線之勢能落差（potential drop）均相同 (D)同一流線中各點水力坡降（hydraulic gradient）均相同
23 下列對臨界水力坡降（critical hydraulic gradient, i c）之描述何者正確？ (A)  水單位重，γ ′ = 土壤浸水單位重 (B)與現地土層流量無關 (C)當現地水力坡降小於i c 時土壤產生破壞 (D)具方向性
24 下列何者為影響土壤滲透係數之主要因素？ (A)有效應力 (B)土壤孔隙比 (C)過壓密比 (D)水力梯度
25 某定水頭試驗之流量 q 在 10 分鐘有 400 cm3流出，而試樣上下水位高度差為 20 cm，已知土樣面積為 30 cm2 ， 高度為 10 cm，試求出滲透係數 k 值為何？ (A) 0.004 cm/sec (B) 0.015 cm/sec (C) 0.011 cm/sec (D) 0.034 cm/sec
26 進行單向度壓密實驗時，無法求得下列何項土壤參數？ (A)預壓密壓力 (B)有效摩擦角 (C)滲透係數 (D)壓密係數
27 某地表下方為一厚 20 m 黏土層，再下方為砂土層，當黏土層取樣在試驗室進行壓密試驗（土樣厚度 2.5 cm）， 當平均壓密度達 90%時（時間因子 T = 0.848），所須時間為 160 sec，故可預測現場平均壓密度為 50%時 （T = 0.196），所須時間為多少天？ (A) 296 (B) 68.5 (C) 1096 (D) 274
28 下列有關基礎下方土壤沉陷量之說明何者正確？ (A)總沉陷量包括主壓密沉陷與二次壓密沉陷 (B)黏土層沉陷主要為主壓密沉陷 (C)二次壓密計算之起始時間為荷重施加後開始 (D)主壓密完成時間與土壤滲透係數大小無關  
29 現地黏土層厚度 2 m，黏土層上方為砂層，下方為岩盤，取一厚度 20 mm 之土樣進行雙向排水單向度壓 密試驗，土樣達到平均壓密度 50%需時 1 min，則現地黏土層達到平均壓密度 50%需時多久（min）？ (A) 1000 (B) 2500 (C) 4000 (D) 40000
30 某位於地表之正常壓密黏土層的厚度為 4 m，飽和單位重 19.8 kN/m3 ，孔隙比 0.6，壓縮指數 0.25，回脹 指數 0.05，若於地表施加均佈載重 60 kN/m2 ，地下水位假設位於地表，則此土層之壓密沉陷量最接近下 列何者（cm）？ (A) 10 (B) 25 (C) 40 (D) 55
31 某現場回填工程，取得現場土壤進行夯實試驗，得最佳含水量 OMC 為 12%，此時濕土單位重為 1.75 T/m3 ， 假設工程要求夯實度至少 98%，則驗收時之工地密度試驗結果至少要多少以上（T/m3 ）？ (A) 1.92 (B) 1.72 (C) 1.59 (D) 1.53
32 下列凝聚性土壤夯實理論之描述何者正確？ (A)修正普羅克特試驗較標準普羅克特試驗之夯實能量低 (B)提高夯實能量將提高最佳含水量之數值 (C)提高夯實能量將提高最大乾密度之數值 (D)同一土壤若相對夯實度相同，則夯實後土壤工程性質相近
33 某飽和黏土進行三軸不壓密不排水試驗（UU），第一試體當圍壓為 1.0 kg/cm2 ，其軸向壓力為 3.5 kg/cm2 。 當第二試體圍壓為 3.0 kg/cm2 ，其軸向壓力應多少（kg/cm2 ）？ (A) 5.5 (B) 4.5 (C) 3.5 (D) 2.5
34 有一砂土進行直接剪力慢剪（slow）試驗，試驗結果 c = 0，φ = 35°。若相同土樣進行三軸 CU 試驗，當 試體圍壓為 2.0 kg/cm2 ，其軸向壓力為 6.0 kg/cm2 ，試問此試體內部之孔隙水壓力為多少（kg/cm2 ）？ (A) 0.72 (B) 0.51 (C) 0.31 (D) 0
35 某定水頭試驗如圖所示，管子截面積為 10 cm×10 cm，高低水位差為 20 cm，土壤 a 之 ka = 10-3 cm/sec， 土壤 b 之 kb = 10-4 cm/sec，試求 10 分鐘有多少水量流出（cm3 ）？ (A) 6.6 (B) 3.3 (C) 10.9 (D) 21.8
36 某飽和正常壓密黏土的有效摩擦角為30°，當此土壤進行三軸壓密排水（CD）試驗，有效圍壓為 100 kPa， 其破壞時於破壞面上之剪應力值為何（kPa）？ (A) 87 (B) 50 (C) 100 (D) 200
37 進行飽和正常壓密黏土之壓密不排水（CU）三軸試驗時，其飽和反水壓為 100 kPa，壓密壓力為 150 kPa， 破壞時之軸差應力為 100 kPa，激發之超額孔隙水壓力為 75 kPa，則破壞時之 Skempton 孔隙水壓力參數 Af值為何？ (A) 0.5 (B) 0.3 (C) 0.75 (D)-0.5
38 當鬆砂進行三軸試驗時，下列反應之描述何者正確？ (A)進行壓密排水（CD）試驗，試體破壞時其總體積增加 (B)進行飽和壓密不排水（CU）試驗時，試體破壞時激發正超額孔隙水壓力 (C)軸差應力與軸向應變曲線具有峰值及殘餘值 (D)破壞時之軸差應力隨壓密壓力增加而降低
39 飽和黏土試體進行三軸不壓密不排水（CU）試驗時，在圍壓 50 kPa 時測得之不排水剪力強度 cu值為 60 kPa， 則相同試體在圍壓為 150 kPa 下，其破壞時之軸差應力最可能為下列何者（kPa）？ (A) 60 (B) 120 (C) 180 (D) 210
40 下列對 Lambe（1964）所提出之應力路徑說明，何者正確？ (A)p= (σ 1 + σ 3)  (B)  q=( σ 1 − σ 3) (C)飽和壓密排水（CD）試驗之總應力與有效應力路徑相同 (D)飽和壓密不排水（CU）試驗之有效應力路徑為與 p-軸夾 30 度之直線

申論題 (4)

一、試依 CNS 及 ASTM 第 I 型水泥及 II 型水泥所含化學成分說明，相較於 I 型水泥， 選用 II 型水泥時機及原因，並說明為何 I 型及 II 型水泥強度發展有所差別。（15 分）
【已刪除】⑴獨立基腳尺寸為 1.2 m×1.2 m，所受外力（含自重）為Q = 1000 kN，基礎下方為 6 m 均質粉土質黏土層，該土壤有效凝聚力 c′ = 60 kN/m²，有效摩擦角為 φ′ =18°，地下水位位於基礎底部，地下水位上方之濕土單位重為γ =17.5 kN/m³， 地下水位下方之飽和土壤單位重為 γ  sat=18.5 kN/m³，基礎砌置深度為Df = 0.6 m， 由試驗室得知各土層之參數如圖所示（圖中  e0 為初始孔隙比、Cc 為壓縮指數、Cs 為再壓縮指數、σ ′ c 為預壓密應力）。試求出基礎下方 6 m 內，土壤主要沉陷量 為何？（應力增量以 2：1 法概算）（15 分）
⑵承上題，依據基礎構造設計規範，該基礎型式之容
【已刪除】三、某土層分布如下圖所示，12 m 的飽和黏土層覆蓋在砂土層上方，砂土層為一受壓 水層，若今開挖 H = 8.2 m，則水位高度 h 最少需要多少，才能確保飽和黏土的穩 定性。（10 分）