所屬科目：土壤力學與基礎工程(設計)
一、如下圖的地層狀況，為一層 12 公尺厚的黏土層，覆蓋在一層 8 公尺厚之 砂土層上方，砂土層是受壓含水層，於現地砂土層中段深度裝設水壓計， 於穩定後量測到的水壓力為 196.2 kN/m2，請繪製此地層之總應力、孔隙 水壓及有效應力隨深度變化，並計算此地層表面、地層變化處及底部等 處的數值。 （15 分）若於此地層因構築建物需進行地下室開挖，請問當開 挖深度為 4 公尺時，黏土層之抗隆起安全係數為何？是否符合安全之規 範？（10 分）
二、如下圖之地層，為 6 公尺厚之砂土層，其下有一 4 公尺厚之黏土層，地 下水位位於地表面下 2 公尺。經由黏土層深度中點位置取出之不擾動土 樣進行壓密試驗後，得知此黏土層為輕度過壓密，所得的相關參數如圖 所示。若因工程需求，在此基地需回填 3 公尺厚的砂層，回填砂土單位 重為 20 kN/m3，另需長期降水使地下水位再下降 4 公尺，請問經過這些 工程的措施後，黏土層的主要壓密沉陷量為何？（25 分）
三、某一低樓層建物採用獨立基腳，基地地層屬粉質細砂，其乾單位重γd = 17.0 kN/m3、飽和單位重= 19.5 kN/m3，有效應力摩擦角為 30°，地下 水位位於地表面下 2 公尺。設計 2 m ✖ 2 m 之基腳，基礎底面位於地表下 1.5 公尺，基礎中心位置承受 500 kN 的垂直載重及 x 方向（如下圖所示 意）75 kN-m 的彎矩之作用，請檢算此設計是否符合 FS = 3 之安全要 求？（25 分） [註：計算時相關參數以下列公式進行估算：
四、如下圖，在砂質地層中進行支撐開挖，開挖深度為 8 公尺，設計的擋土 壁貫入深度為 10 公尺，最下階支撐距開挖底面距離為 3 公尺，在土側 的地下水位在地表面下 1 公尺，而在開挖側之地下水位在開挖面之位置。 若擋土壁之容許彎矩值可忽略，請計算此支撐開挖之抗內擠破壞的安全 係數為何？是否符合安全之規範？（25 分）
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= 19.5 kN/m3，有效應力摩擦角為 30°，地下 水位位於地表面下 2 公尺。設計 2 m ✖ 2 m 之基腳，基礎底面位於地表下 1.5 公尺，基礎中心位置承受 500 kN 的垂直載重及 x 方向（如下圖所示 意）75 kN-m 的彎矩之作用，請檢算此設計是否符合 FS = 3 之安全要 求？（25 分）
