00430

1 － 1

107 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：大地工程技師

科

目：大地工程施工學

考試時間：

2 小時

※注意：

 禁止使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、土石方工程之基地及路堤填築滾壓作業，為使工程順利並確保其品質， 請說明在材料、設備、施工及檢驗方面之相關規定及注意事項。 （ 25 分）

• 二、何謂植入樁？試述其使用之目的與時機。以外鑽式工法為例，說明其主 要之施工機具、施工步驟及如何確保品質。 （ 25 分）

• 三、某山坡地社區欲進行懸臂式擋土牆之安全鑑定，請擬定鑑定計畫大致內 容，包含工作項目、進行之方式與步驟、所需收集之資料、檢測或試驗 項目等。 （ 25 分）

• 四、常用之低壓灌漿工法有幾種？選其中三種說明其使用時機、灌漿材料、 機具設備及改良機制與成效。 （ 25 分）

座號：

00410

4 － 1

107 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

座號：

等

別：高等考試

類

科：大地工程技師

科

目：基礎工程與設計（包括開挖工程及基礎相關結構設計）

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、某大樓採用長條形基礎，基礎短邊寬度 B=15 m ，埋置深度 ܦ ௙ = 6 m ，地 下水位面位於基礎底面所在高程；在設計中，靜態的基礎承載力安全係 數 = S FS 3.0 、構造地震所需基礎承載力安全係數 = E FS 1.2 。該大樓基礎 座落在粉質砂土層上，而該土層靜態的未受剪裂帶錯動影響，其內摩擦 角 ° = 32 φ 、濕土單位重 = wet γ 飽和單位重 = sat γ 20 kN/m 3 、沒水單位重 = sub γ 10 kN/m 3 ；惟在構造地震中該土層受到剪裂帶錯動影響後，其內摩 擦角 ° = 30 φ 、濕土單位重 = wet γ 飽和單位重 = sat γ 19 kN/m 3 、沒水單位重 = sub γ 9 kN/m 3 、地動加速度係數 A=0.44 、地動尖峰速度 V=0.54 m/sec 、水 平加速度係數 0.16 = h k 、垂直加速度係數 0.08 = v k 、重力加速度為 g 。 在基礎承載力計算過程中，為了簡化起見，除了需要修正地下水位面之 影響外，其餘各項修正因素之影響均假設可以忽略不計。試依據上述條 件及所附參考資料計算： （每小題 6 分，共 36 分）

•  基礎之靜態的極限承載力 ult S q , 。

•  基礎之地震極限承載力 ult E q , 。

•  當建築物在活載重（ Life Load, LL ）與呆載重（ Dead Load, DL ）作用 下，基礎在上述構造地震中所受壓力等於靜態的設計承載力 /3.0 , ult S design q q = 時，試計算基礎之地震承載力安全係數 E FS 。

•  當基礎之地震承載力安全係數 1.0 < E FS 時，構造地震中基礎將出現地 震沉陷，試計算基礎之地震沉陷量 E S 。

•  由於地震加速度會在尖峰值出現後改變方向，地震沉陷因而會在加速 度方向改變之瞬間停止，基礎下方之土壤因而會將所承受之衝擊力向 上反彈，試述與基礎緊鄰樓層之所有柱子在這種情況下所受之反彈力 有多大？

•  試述與基礎緊鄰樓層之所有柱子平時所能容許之最大作用力及基礎 地震沉陷出現後建築物可能出現之破壞型式。

參考資料：

° = 32 φ 時靜態承載力參數 23.2 = qs N 、 30.2 = s N ； ° = 30 φ

量， * h k 為基礎地震沉陷之臨界地震加速度係數（圖 1 ） 、 AE α tan （圖 2 ） 、 AE α tan 與 * h k 之關係曲線（圖 3 ） ；當數值介於兩曲線之間時，可使用內插 法計算該數值。

圖

1

qult

,

S

:

靜態的長條形基礎極限承載力

qult

,

E

:

地震的長條形基礎極限承載力

qult

,

S

qult

,

E

靜態的基礎安全係數

0.5

0.0

=

B

Df

1.0

0.25

0.0

0.1

0.3

0.2

0.4

0

1

2

3

4

∗

h

k

∗

h

k

tan

α

AE

α

AE

• 二、某工程預定在凝聚力 0 c = 、內摩擦角 ° = 36 φ 、 Rankine 主動土壓力係數 0.26 = a K 、被動土壓力係數 3.85 = p K 之飽和砂質土層中進行深 50 m 、長 4000 m 之開挖；當開挖區及未開挖區之地下水位面均位於地表面、地下 水位面下飽和土層之沒水單位重 3 10 kN/m = sub γ 、擋土牆如下圖中粗黑 線所示、作用在擋土牆之主動土壓力分布及被動土壓力之分布如下圖所 示、開挖面以下擋土牆設計深度 design D 所需安全係數 FS 為 1.3 時，試依 據下圖計算： （每小題 6 分，共 36 分）

•  在開挖面下方，作用在擋土牆上之主動土壓力將隨深度增加而持續被 被動土壓力平衡至 0 p a = 之深度 a 。

•  在深度 a 上方，作用在擋土牆上之主動土壓力合力 a R 。

•  深度 a 所在位置至主動土壓力合力 a R 作用位置之垂直距離 y 。

•  在擋土牆底端作用在擋土牆兩側之被動土壓力 p p 及 ,, p p 。

•  在開挖面下方之擋土牆設計深度 design D 。

•  倘若在不設置擋土牆的情況下進行開挖，試分別敘述開挖後之平時與 地震時擋土牆牆背地表面將分別可能出現那一種異常現象？

z

Y-z

a

p

p

,,

,

p

p

p

p

a

p

D

H=50m

Ra

y

開挖面

地表面

• 三、  試述二種目前政府提供的建築物基礎之土壤液化防災方法。 （ 7 分）

•  藉由目前世界各國政府頒布的土壤液化潛勢分布圖得知當地下水位 面接近地表面、地震規模 M=7 以上時，幾乎所有沖積地均全面被劃 設為具有土壤液化潛勢，試述誘發這種劃設結果之主要原因。 （ 7 分）

•  實際上建築物土壤液化災害僅在構造地震中局部出現，試述誘發建築 物局部土壤液化災害之主要原因。 （ 7 分）

•  試比較您在題  與  所述誘發建築物土壤液化災害主要原因之不同， 並藉以說明您在題  所述建築物基礎之土壤液化防災方法之有效性。 （ 7 分）

00420

1 － 1

107 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：大地工程技師

科

目：山坡地工程（包括水土保持工程）

考試時間：

2 小時

※注意：

 禁止使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、在山坡地土地的開發利用中，如最近新聞常報導的原有的林地被整平為 休閒用的「露營地」 。試由山坡地永續利用的觀點來論述可能造成的影 響，並說明政府單位有何措施可以減少其造成的損害？（ 25 分）

• 二、土釘（ soil nailing ）是藉由植入具抗張特性的加勁材料，使其穿越預估 可能的破壞面，以加勁現有地層，增加邊坡整體穩定性。請列舉土釘工 法適用之地質條件，並解說其理由。 （ 25 分）

• 三、在山坡地規劃設計的逕流分析中，常使用合理化公式推算設計洪峰流 量，請列出公式並說明公式成立的三個基本假設。 （ 25 分）

• 四、崩塌地處理過程中，有一項重要工作就是安全的地表與地下排水工程， 試說明地下排水工程的種類、選擇的考量與實施的注意要點。 （ 25 分）

座號：

00440

1 － 1

107 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：大地工程技師

科

目：工程地質與工址調查

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、鑽探取樣試驗報告中，據以研判岩（土）層堅硬強弱特性之重要參數值 為 SPT-N 值（ Standard Penetration Test-N ）與 RQD 值（ Rock Quality Designation ） ， 請詳述比較此二項參數值之差異性和其應用範圍。 （ 20 分）

• 二、請詳述活動斷層判定原則及其類型。 （ 20 分）

• 三、請就工程地質與工址調查綜合結果，詳述其可應用於山坡地開發工程設 計考量之重要工項。 （ 20 分）

• 四、請就工程地質與工址調查綜合結果，詳述其可應用於堤壩工程設計考量 之重要工項。 （ 20 分）

五、某一基地土壤經鑽探取樣後進行直接剪力試驗，試驗結果如下表：

於不考慮孔隙水壓力條件下，請估算該基地土壤之凝聚力 c 及內摩擦角 φ 。 （ 20 分）

座號：

00450

2 － 1

107 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：大地工程技師

科

目：土壤力學（包括土壤動力學）

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、 有一厚 2 m 之正常壓密黏土層，其下方為厚 6 m 之砂土層，砂土層之地下 水面位於地表下 1 m 深處。今如擬在該地層進行開挖。砂土之飽和單位重 為 γ sat = 17.5 kN/m 3 ；黏土層飽和單位重為 γ sat = 18 kN/m 3 ，其在開挖時將 開挖面內之水位抽降至與開挖底面等高，土層之抗隆起安全係數為 1.2 ， 則該地層開挖深度 Df 為何？如開挖面砂土層滲透性係數 k = 10 -7 m/sec ， 進入開挖底面內最大單位面積地下水滲流量為何？如為施工方便將開挖 底面黏土層內之水位抽降至更低，對於開挖底面下方砂土層之有效應力 及滲流量有何影響？（ 25 分）

• 二、 有一 10 m 厚之黏土層，在其上方為厚度 4 m 之砂土層，其地下水位原 在地表面高程。該黏土之預壓密應力（ pre-consolidation pressure ）為 c σ ′ = 50 kN/m 2 ，黏土單位重 γ sat= 17.5 kN/m 3 ，初始孔隙比 e 0 = 0.8 ，壓 縮指數 Cc= 0.20 ，再壓縮指數 Cr = 1/5 C c 。砂土乾單位重 γ dry = 15.5 kN/m 3 ， 飽和單位重 γ sat=17.5 kN/m 3 ：

•  假設為施工需求將地下水位抽降 3 m ，則預估黏土層將產生多少總壓 密沉陷量？（ 10 分）

•  當壓密達前項計算總壓密沉陷量之 50% 時，停止砂土地下水位抽降， 最終如地下水位回升至地表面，則壓密沉陷最終將如何變化？ （ 15 分）

• 三、 有一正常壓密黏土層其土壤飽和單位重 γ sat = 18 kN/m 3 ，有效內摩擦角 φ =30° ，如於現地土層深度 15 m 處取得土樣進行試驗，其地下水位面位 於地表下 2 m ，則由不排水三軸試驗（ UU ）所得剪力強度為何？說明取 樣過程對於土體有效應力產生之變化及其對試驗所得不排水剪力強度 之影響。 （ 20 分）

座號：

四、某一地層地表至地表下 10 m 深為砂土層，地下水位於地表下 2 m 深處， 砂土之孔隙比 e 為 0.8 ，地下水位以上之砂土含水量為 10% ，有效內摩 擦角 φ 為 30° ，土粒比重 Gs 為 2.65 。說明針對地表面下方 8 m 深處之土 壤，如何建立分析所需之完整動態剪力模數與應變之關係。 （ 30 分）

107 年專門職業及技術人員高等考試 建築師、技師、第二次食品技師考試暨 普通考試不動產經紀人、記帳士考試試題

等

別：高等考試

類

科：大地工程技師

科

目：岩石力學與隧道工程

考試時間：

2 小時

※注意：

 可以使用電子計算器。

•  不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。

•  本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。

• 一、請敘述下列名詞之意涵： （每小題 5 分，共 15 分）

•  平行板立方律（ Cubic law of smooth parallel plate flow ）

•  轉換壓力（ Transition pressure ）

•  翻倒破壞（ Toppling failure ）

• 二、請說明以孔內攝影井測進行岩石弱面調查之優缺點。 （ 10 分）

• 三、臺灣西部隧道工程可能遭遇可燃性氣體（瓦斯）而發生氣爆危害事件， 嚴重影響隧道工安。例如臺南舊烏山嶺隧道，沿線因通過產油氣地層， 施工當時曾引起數次的瓦斯氣爆事件，造成不少死傷。請問面臨此類地 層，可採用那些工法及技術以避免上述氣爆災害？（ 20 分）

座號：

• 四、針對一岩石試體進行三軸試驗，在不同圍壓下（ σ 3=10~40 MPa ）試驗所 得應力 -應變曲線，如圖一所示。

•  請繪出此岩石之莫耳 -庫隆（ Mohr-Coulomb ）強度包絡線，並求取其 強度參數。 （ 15 分）

•  若此岩石在圍壓 σ 3=25 MPa 下，開始增加軸壓力，並減少圍壓。軸壓 力增量（ Δσ 1 ）與圍壓增量（ Δσ 3 ）以 (3 : -1) 比率施加，請問此岩石是 否會破壞？若會破壞，其破壞時之應力狀態為何？（ 10 分）

250

圖一

0

50

100

150

200

-25000-20000-15000-10000 -5000

0

5000

10000 15000 20000 25000 30000 35000

Axial stress

σ

1

(MPa)

Lateral strain (10 -6 )

Axial strain (10 -6 )

σ

3=10 MPa

σ

3=20 MPa

σ

3=30 MPa

σ

3=40 MPa

σ

3=10 MPa

σ

3=20 MPa

σ

3=30 MPa

σ

3=40 MPa

Axial strain (10

-6

)

250

200

150

100

50

0

-25000 -20000

Lateral strain (10

-6

)

Axial stress

σ

1 (MPa)

-15000

-10000

-5000

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

• 五、某一岩坡工程，坡高 20 公尺。坡體存在一組弱面，走向為 N36°E ，傾 角 66°N 。弱面間摩擦角為 22° 。請以立體投影法分析（圖二） ：

•  開挖面走向 N16°E ，傾角 42°S 。此邊坡是否會破壞？若會破壞，將以 何種形式破壞？（ 10 分）

•  開挖面走向 NS ，傾角 60°E 。此邊坡是否會破壞？若會破壞，將以何 種形式破壞？（ 10 分）

•  開挖面走向 N60°E ，傾角 54°S 。此邊坡是否會破壞？若會破壞，將以 何種形式破壞？（ 10 分）