申論題

一、如圖一為貫入土層之樁的力平衡示意圖，考慮此樁自樁頂緩慢施壓（圖 一(a)），由地表使樁逐漸完全貫入土層中（圖一(b)） 。貫入過程中，忽略 任何設備造成的衝擊、振動或動力效應，亦即在特定貫入深度（y）時， 樁頂 P 外力與土壤總阻力滿足靜力平衡關係。已知選用的樁長度 L 為 4 公尺，樁斷面在各深度的土壤摩擦阻力為定值 f = 0.5 kN/m，樁斷面剛度 EA = 8 MN：

⑵（此小題考慮樁貫入過程可能發生挫屈情形），假設樁底埋入端可視 為固端（fixed），樁頂加壓設施對樁頂端之支撐條件可視為無束制 （free），已知此 4 公尺長度之樁的簡支條件尤拉挫屈載重（Euler Buckling Load）是 1 kN，請計算分析此 4 公尺樁於貫入過程中是否發 生挫屈？ 如研判會發生挫屈，說明挫屈發生時的貫入深度？如研判 此 4 公尺樁不會發生挫屈，相同樁斷面與性質的條件下，說明貫入時 不發生挫屈所可選用的最大樁長是多少？（15 分）