102 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。

• 一、  請說明（包含試驗步驟）填土滾壓時，如何決定回填土壤所需之含水量，以達到 較佳之滾壓效果。（ 10 分）

•  請說明（包含試驗步驟）滾壓完成後，如何評估該土壤之壓實度。（ 10 分）

• 二、地錨從設計前、施工時及施工完成後，可做那些試驗以證明地錨之設計拉力，並說 明做這些試驗的意義。（ 20 分）

• 三、有關基礎開挖施工之支撐系統，請列舉（至少四項）使用中可能發生的異狀及常採 用的應變措施。（ 20 分）

• 四、預鑄鋼筋混凝土樁施工以按施工圖說所示長度打入為原則，如現場地質狀況與設計 時之判定有出入時，打樁須進行至符合終止條件方可停止，請說明可用以判定「打 樁終止」之條件。（ 20 分）

• 五、排水預壓工法為地盤改良方法之一，請說明該工法之使用時機與目的、施工步驟及 可用以檢驗成果之方法。（ 20 分）

代號 ：

00430 全一頁

座號：

102 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

代號 ： 00410 全一張 （正面）

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。

• 一、某大型住宅區因存在高 12 m 之擋土牆，又因施工品質不良而造成擋土牆鋼筋裸露， 居民因而進行安全評估委託服務。然而在安全評估中，服務人員卻將中心至中心間 距為 4 m 之扶壁式擋土牆誤認為懸臂式擋土牆。試問：

•  扶壁式與懸臂式擋土牆設計之主要不同有那些？（ 10 分）

•  當擋土牆分上、下兩段進行設計，其設計土壓力 q 分別為 100 kN/m 與 200 kN/m 時，試分析並比較土壓力在扶壁式與懸臂式擋土牆上之作用彎矩大小。（ 15 分）

• 二、某工程公司擬設計長方形基礎於砂土層地表面上，該砂土層之沒水單位重 3 7 kN/m = sub γ 、凝聚力 0 = c 、內摩擦角 o 38 φ = 、地下水位面在地表面，平時安全係 數 3 = FS 、地震時安全係數 1.15 = FS 、地震之水平與垂直地表加速度係數 h k 與 v k 分別為 0.15 與 0.075 ；試求平時與地震時之極限承載力（ uS q 與 uE q ）及設計承載 力（ S design q , 與 E design q , ）。倘若該基礎上方存在二向下垂直力，其一為 500 kN ，作 用點在寬邊中心線上及距離長邊左側 0.6 m 處；另一為 800 kN ，作用點在寬邊中心 線上及距離長邊左側 5 m 處；試就平時與地震時之安全與承載力均佈等需求，設計 該基礎之長度 L 與寬度 B 。（ 25 分）

[ 註 ] ： 38.9 = q N , 78.0 = γ N , 形狀修正係數： L B s q φ tan 1 + = , B L s 0.4 1 -= γ

• 三、如下圖所示飽和黏土層之有支撐深開挖，當開挖面寬度為 B 、開挖面深度為 H 、飽 和黏土不排水強度為 u s 、單位重為 sat γ 時：

B

H

飽和黏土層

•  當飽和黏土之 u s =48 kPa, sat γ =20 kN/m 3 , B =12 m, H =20 m 時，試藉由分析所 得安全係數探討現地可能出現狀況。（ 10 分）

座號：

102 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 代號 ： 00410 全一張

（背面）

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）

• 四、液化在傳統的樁基礎設計中均被忽略，但藉由 921 大地震中出現的一些破壞案例顯 示，當樁由上而下連續穿過 3 m 厚無液化潛能之硬實土層、 15 m 厚有高度液化潛能之 鬆砂層、再深入無液化潛能之緊密砂層中 3 m 深，而地下水位面位於地表面下 3 m 深時，該樁即可能在地震中破壞。試以單樁為例回答下列問題：

•  試述大地震中超額孔隙水壓力增加對樁基礎之各種影響。（ 10 分）

•  當各層間介面傾角 i 均相同、且 i 均為零或均不為零時，試分別繪圖並說明樁在 土壤液化時之破壞機制。（ 15 分）

102 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。

• 一、山坡地的水土保持方法中，有構築平台階段及山邊溝，分別說明其形式與功能，並 說明它的排水狀況及對坡地的沖蝕防止、沉沙、滯洪等可能產生的影響。（ 20 分）

• 二、擋土牆設計時，為避免背水壓力過大，常有排水的設計，說明可行的型式與布置的 方法。若邊坡可能有較集中的地下水流，對擋土牆可能形成如何的破壞機制，以流 線網或其他作圖形式做說明，並提出可行的因應對策。（ 25 分）

• 三、定義崩積土、沖積土與殘積土。說明其地層的工程特性與邊坡穩定性的差異，並說 明現地辨識的方法及擋土設計的考量。（ 20 分）

• 四、寫出曼寧公式（ Manning's Formula ），說明其中各參數的定義、單位與計算方法， 並說明在設計中，如何考慮排水中流速的控制。（ 15 分）

• 五、針對鐵公路上下邊坡可能突然發生崩塌破壞，說明應有的維護管理作業項目及可行 的監測預警方法。（ 20 分）

代號 ：

00420 全一頁

座號：

102 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：

 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。

• 一、在使用 Hoek-Brown 公式 2 3 3 1 c c s m σ σ σ σ σ + + = 時，令 1 = s 可以求得完整岩石材 料之破壞強度 1 σ ：

•  請說明我們可以進行何種室內實驗以獲知岩石之 m 值？（ 5 分）

•  請輔以圖示詳述公式中 m 值如何影響破壞強度 1 σ 與圍壓 3 σ 之關係及其意義？（ 5 分）

•  請由 Hoek-Brown 公式推導出完整岩石單壓強度 ( u q ) 與張力強度 ( t σ ) 比值的公式。 （ 10 分）

• 二、  欲採用 Barton 之弱面剪力強度準則 ] ) ( log tan[ 10 b n n p JCS JRC φ σ σ τ + × = 來預測岩石 弱面之剪力強度，所有需要輸入的材料參數，需由那些試驗項目來獲得？（註： JCS 、 JRC 分別是弱面之壁材抗壓強度、弱面粗糙度係數）（ 9 分）

•  在該公式內，那一參數是導致弱面剪力強度具有異向性（ anisotropic ）？並請輔 以圖示詳述其原因。（ 8 分）

•  請詳述弱面剪力強度的異向性程度如何隨著所受正向應力（ n σ ）之大小變化而改 變？輔以圖示說明之。（ 8 分）

三、請以文字配合圖示說明：

•  何謂地盤反應曲線（ ground response curve ）？並詳述該曲線形狀受那些因素的影 響？（ 12 分）

•  何謂隧道之開挖損傷區（ EDZ, Excavation Damage Zone ），並請詳述該區岩石之 透水特性。（ 10 分）

•  何謂隧道之偏壓現象？並請詳述其可能成因？在隧道規劃與施工上有何因應對策？ （ 13 分）

• 四、  如圖所示，已知一砂頁之岩順向坡岩沿弱面（ AB ）發生滑動，若不考慮地下水的 因素，請以文字配合圖示說明如何反求該滑動面 AB 之實際剪力強度參數 c 、 φ 值。 （ 10 分）

•  請詳述為何通常實際滑動面不會從 A 延伸到地面 B 點，而是由中途鉛直張裂至地 面上某一 C 點？請輔以圖示說明之。（ 10 分）

砂岩

C

B

A

W

砂岩

代號 ：

00440 全一頁

座號：

102 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。

•  本試題之相關公式、物理常數、符號意義及設計參數未提及時，請自行合理推斷與假設。

• 一、  試以公式的方式說明相對密度的定義，並清楚地說明各符號的意義。（ 4 分）

其中 ,max d γ ：最大乾單位重， ,min d γ ：最小乾單位重， d γ ：現地土壤乾單位重。 （ 8 分）

•  將甲土壤烘乾，求得 ,max d γ =17 kN/m 3 ， ,min d γ =13 kN/m 3 ，若要將該土壤置入直 徑 5 cm ，高度 10 cm 的試體模中，並要求 r D =70% ，含水量 ω =10% 。試問此試 體需多少甲土壤乾土重 Ws ？需加多少重量的水？（ 8 分）

• 二、  試繪圖推導正常壓密黏土的壓密沉陷公式，其中 c S ：壓密沉陷量， 0 ' σ ：初始有 效覆土應力， ' Δσ ：有效應力增量， Cc ：壓縮指數， H ：壓縮土層厚度， e0 ：初始 孔隙比。（ 5 分）

•  下圖中之黏土夾有一厚度不計之排水砂層，由壓密試驗得知為正常壓密黏土，壓 縮指數 Cc =0.35 。若地表有 100 kN/m 2 之荷重加載，試求其壓密沉陷量（請將黏 土分兩層計算壓密沉陷量後再相加）？（ 8 分）

•  根據壓密試驗得知在雙向排水下， 2 cm 之黏土試體達 50% 壓密度時需要 20 min 。 請問下圖中 5 m 厚之黏土總壓密沉陷量達 40% 所需之時間（天）與兩層黏土之壓 密度？（ 12 分）

2 v U 4 T = …… 60% U ≤

•  應力計算至各黏土層中點

3

20 kN/m

=

sat

γ

3

18 kN/m

γ =

6 m

5 m

3 m

2 m

q=100 kN/m

2

砂

飽和砂

黏土

黏土

2.7

=

s

G

30%

ω =

不透水層

厚度不計排水砂層

代號 ： 00450 全一張 （正面）

座號：

102 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 代號 ： 00450 全一張 （背面）

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）

• 三、  試繪圖說明土壤三軸 UUU （不壓密不排水）試驗各步驟中的總應力、水壓力及有 效應力的關係。（ 10 分）

•  某飽和黏土進行三軸 UUU 試驗，得到其不排水剪力強度 Su =75 kN/m 2 。該黏土 的有效剪力強度參數 c' =10 kN/m 2 、 φ ' = ° 30 。若該土壤破壞時的孔隙水壓參數 Af =0.2 ，試問試體取樣後，進行 UUU 試驗前的孔隙水壓 u0 為多少？（ 10 分）

•  該試體破壞時，破壞面與水平面的夾角？（ 5 分）

• 四、請以三個測站繪圖說明如何利用「簡易多站定位法」決定震央的位置？地震發生時 間 T0 如何求得。（ 15 分）

（註： T0 ：地震發生時間， Tp ： P 波到達測站時間， Ts ： S 波到達測站時間， Vp ： P 波波速， Vs ： S 波波速）

• 五、在進行土壤液化評估時，請列式說明如何估算地震作用在土壤上的平均剪應力，並 詳細說明公式中各符號與係數 0.65 的意義。（ 15 分）

102 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：

 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。

• 一、斷層有那些特徵可供辨識？（ 20 分）

• 二、試說明如何利用間接抗張試驗，求取岩石之抗張強度。（ 20 分）

• 三、試述工址調查的工作項目及性質，是否需分段實施？（ 20 分）

• 四、試以工址調查的觀點，敘述土壤地盤與岩石地盤的基本差異。（ 20 分）

• 五、試述地層褶曲之形式及其對工程的影響。（ 20 分）

代號 ：

00460 全一頁

座號：