110 高普考高考三級 水利工程 土壤力學(包括基礎工程) 考古題詳解

110 年・高普考・高考三級・水利工程
試題代碼 土壤力學(包括基礎工程)

第 一 題24 分

如表 1 所示鑽探報告,請依各項試驗填上數值。(每格 2 分,共 24 分)

表 1.鑽探報告

土樣編號:ss-1
深度:1.5 m1.5\ \mathrm{m}
標準貫入試驗 NN 值:____
統一土壤分類(USCS):____
礫石(Gravel):%
砂(Sand):
%
粉土、黏土(Fine):%
土粒比重 GsG_s:

自然含水量 ω\omega:%
濕土單位重 γm\gamma_m:
kN/m3\mathrm{kN/m^3}
孔隙比 ee:____
液性限度 L.L.L.L.:____
塑性限度 P.L.P.L.:____
塑性指數 P.I.P.I.:____

🖼️【此處有附表格,請對照原卷】

標準貫入試驗(SPT)打擊次數:

N1=3N_1=3、N2=5N_2=5、N3=6N_3=6

標準貫入試驗銅圈土樣:

  • 銅圈內徑:di=3.1 cmd_i=3.1\ \mathrm{cm}
  • 銅圈內高:hi=7.2 cmh_i=7.2\ \mathrm{cm}
  • 銅圈內土壤濕土重:Wm=1.0437 NW_m=1.0437\ \mathrm{N}
  • 銅圈內土壤烘乾重:Ws=0.833 NW_s=0.833\ \mathrm{N}

塑性限度試驗:

3 次毛玻璃搓土條至直徑 3 mm3\ \mathrm{mm} 開裂含水量:

  • ω1=17.0%\omega_1=17.0\%
  • ω2=18.0%\omega_2=18.0\%
  • ω3=19.0%\omega_3=19.0\%

液性限度試驗:

  • 打擊次數 N1=15N_1=15,ω1=47.0%\omega_1=47.0\%
  • 打擊次數 N2=20N_2=20,ω2=43.0%\omega_2=43.0\%
  • 打擊次數 N3=35N_3=35,ω3=35.0%\omega_3=35.0\%

🖼️【此處有附液性限度試驗圖,請對照原卷】

土粒比重試驗 GsG_s:

  • 空比重瓶重:Wc=0.784 NW_c=0.784\ \mathrm{N}
  • 乾土粒重:Ws=0.3626 NW_s=0.3626\ \mathrm{N}
  • 瓶+土+滿水重:W1=1.40434 NW_1=1.40434\ \mathrm{N}
  • 空瓶+滿水重:W2=1.176 NW_2=1.176\ \mathrm{N}
  • 水溫:T=20∘CT=20^\circ\mathrm{C}
  • γwT∘C=9.78236 kN/m3\gamma_{wT^\circ\mathrm{C}}=9.78236\ \mathrm{kN/m^3},取小數點後 2 位,四捨五入。
🖼️ 本題原卷含圖表。基於試題來源之版權考量,本站不轉載原卷影像; 題目文字已完整轉錄,圖表請自行參閱考選部公告之試題原檔。

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核心觀念

本題綜合考查標準貫入試驗的 NN 值、土壤粒徑分布、含水量與單位重、土粒比重,以及阿太堡限度與 USCS 分類。

解題方法

1. 標準貫入試驗 NN 值

前 15 cm 為打入土層的前置段,不列入 NN 值;取後兩段打擊數相加:

N=N2+N3=5+6=11N=N_2+N_3=5+6=\boxed{11}

2. 粒徑分布與 USCS

依第 2 頁粒徑分布曲線讀取,ss-1 樣品通過 #4 篩(約 4.75 mm4.75\ \mathrm{mm})近乎 100%,通過 #200 篩(約 0.075 mm0.075\ \mathrm{mm})約 40%。因此礫石約 0%、細料約 40%,砂約 60%。

液性限度約為 40%,塑性指數約為 22。阿太堡圖 A 線在 LL=40LL=40 時:

PIA=0.73(LL−20)=0.73(40−20)=14.6PI_A=0.73(LL-20)=0.73(40-20)=14.6

PI=22>14.6PI=22>14.6,細料屬黏土性;且粗粒部分以砂為主、細料含量超過 12%,故 USCS 分類為 SC(黏土質砂)。

3. 自然含水量與濕土單位重

銅圈體積為:

V=πdi24hi=π(3.1)24(7.2)≈54.34 cm3=5.434×10−5 m3V=\frac{\pi d_i^2}{4}h_i =\frac{\pi(3.1)^2}{4}(7.2) \approx54.34\ \mathrm{cm^3} =5.434\times10^{-5}\ \mathrm{m^3}

自然含水量:

ω=Wm−WsWs×100%=1.0437−0.8330.833×100%≈25.3%\omega=\frac{W_m-W_s}{W_s}\times100\% =\frac{1.0437-0.833}{0.833}\times100\% \approx25.3\%

濕土單位重:

γm=1.0437 N5.434×10−5 m3≈19.21 kN/m3\gamma_m=\frac{1.0437\ \mathrm{N}}{5.434\times10^{-5}\ \mathrm{m^3}} \approx19.21\ \mathrm{kN/m^3}

4. 土粒比重與孔隙比

比重瓶法:

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第 二 題25 分

表 2~表 4 有 A、B、C 三個基地進行垃圾掩埋場選址。垃圾掩埋場預定地下開挖 6.0 m6.0\ \mathrm{m},採用深 12 m12\ \mathrm{m} 連續壁當擋土壁體,如圖 1 所示。試分析以下三個場址,哪個適合?

說明:

(一)垃圾掩埋場選址條件:不用不透水布與皂土布,以原址土壤止水與吸附重金屬離子,請選擇基地?(8 分)並說明選址理由?(8 分)

註:黏土層若被穿透,不可當不透水層,因為混凝土發揮強度伴隨著體積收縮。

(二)在暴雨下地下水位上升到地表,請以擋土壁的最高流線,在 Fs=2F_s=2 下,連續壁單元止水樁最少須由 GL0 公尺至 GL 下多少公尺?(9 分)

註:流砂 Fs=ici=γsubγwΔHL≥2F_s=\dfrac{i_c}{i}=\dfrac{\gamma_{sub}}{\gamma_w}\dfrac{\Delta H}{L}\geq 2。

🖼️【此處有附圖 1,請對照原卷】

表 2.A 基地地質鑽探報告

  • 名稱:華夏路、重上街口
  • 地面標高:+0.47 M+0.47\ \mathrm{M}
  • 孔號:A1
  • 地下水位:4.50 m4.50\ \mathrm{m}
  • 鑽探日期:83.04.30
  • 試驗日期:83.05.14、83.05.20
土樣編號深度(m)NN 值地質說明礫石(%)砂(%)細粒(%)分類自然含水量(%)當地密度(g/cc)GsG_s孔隙比 eeL.L.L.L.P.L.P.L.P.I.P.I.
S-11~216回填砂土含混凝土塊、雜物0.03.196.9ML23.42.022.720.66———
S-22~37棕灰色粉質黏土夾粉土薄層0.00.699.4CL28.11.972.720.7740.124.315.8
S-34~54灰色粉質細砂0.070.129.9SM30.51.882.680.86—NP—
S-45~611灰色粉質細砂0.077.822.2SM18.42.112.680.50—NP—
S-58~910灰色粉質細砂0.083.216.8SM24.32.022.680.65—NP—
S-69~1011灰色粉質細砂0.082.417.6SM21.82.012.680.63—NP—
S-710~1113灰色粉質細砂0.08.591.5ML27.61.982.710.75—NP—
S-812~136灰色粉質黏土夾砂質粉土及細砂薄層0.04.096.0ML29.21.912.710.84—NP—
S-913~1411灰色粉質細砂0.077.222.8SC25.32.002.680.6838.923.315.6

🖼️【此處有附表 2,請對照原卷】

表 3.B 基地地質鑽探報告

  • 工程名稱:____
  • Sampler:2"2" Standard Split spoon
  • 地點:岡山大德路
  • 鑽孔編號:B-1
  • 日期:85.2
  • 地下水位:現地面下 −1.8 m-1.8\ \mathrm{m},滲出水
土樣編號深度(m)NN 值地質說明分類礫石(%)砂(%)細粒(%)比重自然含水量(%)當地密度(g/cc)孔隙比 eeL.L.L.L.P.L.P.L.P.I.P.I.無圍壓縮強度(T/m²)容許承載力(T/m²)
1-11.52回填砂土SM0.076.323.72.6819.01.830.74—NP——11.0
1-23.02黃色沉砂質ML0.07.592.52.6924.61.920.75————12.0
1-34.51黃灰色砂質SM0.069.630.42.6824.61.970.70—NP——10.0
1-46.01灰色沉泥質ML0.04.695.42.7027.51.910.8023.219.73.51.39.0
1-57.52灰黃色、粘土質、砂質ML0.04.595.52.7027.31.930.7822.118.33.82.512.0
1-69.05黃色、粘土質、砂質CL0.02.297.82.7026.02.000.7021.916.55.46.318.0
1-710.511黃色、沉泥質CL0.00.699.42.7126.32.000.7134.120.114.013.824.0
1-812.06黃色、沉泥質CL0.01.198.92.7229.71.950.8140.421.219.27.520.0
1-913.55黃色、沉泥質CL-SM0.00.899.22.711.9529.30.7939.620.918.76.320.0
1-1015.05黃灰色、砂質ML0.032.567.52.6925.22.010.68————40.0

🖼️【此處有附表 3,請對照原卷】

表 4.C 基地地質鑽探報告

  • 名稱:新建地質鑽探工程
  • 地點:高雄市鹽埕區
  • 鑽探深度:106 m106\ \mathrm{m}
  • 孔號:B25
  • 地下水位:−5.21 m-5.21\ \mathrm{m}
  • 鑽探日期:83.4.16、20
土樣編號深度(m)NN 值地質說明分類礫石(%)砂(%)細粒(%)比重自然含水量(%)當地密度(g/cc)孔隙比 eeL.L.L.L.P.L.P.L.P.I.P.I.無圍壓縮強度(T/m²)容許承載力 QaQ_a(T/m²)內摩擦角 ϕ\phi
S-111回填、黃灰色細砂夾ML022.877.22.7227.11.820.90—NP——5.1—
S-231灰褐色粘土質黃粉砂ML-CL025.474.62.7230.51.741.4828.723.25.5—1.7—
S-342灰褐色粘土質黃粉砂ML029.670.42.7226.01.810.91—NP——5.3—
S-463灰褐色粘土質黃粉砂夾層ML034.165.92.7229.31.830.92—NP——5.6—
S-583灰褐色粘土質黃粉砂夾層ML037.662.42.7727.91.820.91—NP——5.5—
S-694灰褐色粘土質黃粉砂、粉砂質粘土CL013.986.12.7330.01.860.9130.522.77.8—6.9—
S-71114棕灰色粘土質中細砂SM062.537.52.7123.02.070.61—NP——16.431.0
S-81212棕灰色粘土質中細砂SM058.741.32.7123.22.050.63—NP——13.330.4
S-91314灰褐色粘土質中細砂SM070.329.72.7022.72.110.57—NP——16.130.9
S-101414灰褐色粘土質中細砂SM073.526.52.7022.52.130.55—NP——15.930.9

🖼️【此處有附表 4,請對照原卷】

🖼️ 本題原卷含圖表。基於試題來源之版權考量,本站不轉載原卷影像; 題目文字已完整轉錄,圖表請自行參閱考選部公告之試題原檔。

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核心觀念

本題分成兩部分:以原地土壤作為垃圾掩埋場的止水、吸附層,以及以流網概念估算連續壁的最低止水深度。

原地土壤能否作為阻水層,須看細粒土層是否夠厚、是否連續,以及開挖後是否仍留在場底下方。黏土層若被完全穿透,不能再視為完整不透水層。流砂安全則依題示公式:

Fs=ici=γsubγwLΔH≥2F_s=\frac{i_c}{i} =\frac{\gamma_{\mathrm{sub}}}{\gamma_w}\frac{L}{\Delta H}\geq 2

其中 ΔH\Delta H 為兩側水頭差,LL 為最高流線長度。

(一)基地選擇與理由

選擇 B 基地。

B 基地約在深度 3.8∼14.5 m3.8\sim 14.5\ \mathrm{m} 有連續的細粒土層,包含 ML、CL 等粉土質或黏土質土層。預定開挖至 GL−6.0 m-6.0\ \mathrm{m} 後,場底下方仍有厚層細粒土,可提供較長的滲流路徑及較低的滲透性;其中 CL 層的塑性指數可達 14.0∼19.214.0\sim 19.2,較有利於阻水及吸附重金屬離子。依題目註記,判斷重點是開挖後仍保有未被完全穿透的細粒土層。

三基地比較如下:

  • **A 基地:**表層回填土下方有約 2∼4 m2\sim 4\ \mathrm{m} 的 CL 層,但開挖深度達 6 m6\ \mathrm{m},該薄層已位於開挖範圍內;開挖底部以下以粉質細砂為主,不能提供連續的黏土止水層。
  • **B 基地:**開挖底部以下仍有較厚、連續的細粒土層,並有 CL 層,最符合以原地土壤止水與吸附的條件。
  • **C 基地:**上部主要為 ML 或粉土質土層,細粒含量雖高,但多數為低塑性粉土;較明確的 CL 層厚度及塑性均不如 B 基地,作為天然阻水層的條件較差。

(二)連續壁最低止水深度

暴雨時外側水位升至 GL00,開挖底面為 GL−6.0 m-6.0\ \mathrm{m},故水頭差為:

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第 三 題25 分

河川護岸工程開挖 3.5 m3.5\ \mathrm{m},採用懸臂式擋土牆,設計 9 m9\ \mathrm{m} 深 FSP III 鋼板樁擋土,施工時地下水降至 GL-5.2 m5.2\ \mathrm{m},如圖 2 所示。基地地質鑽探報告,如題二表 4 所示。請分析其穩定安全係數 FsF_s。

註:

  1. 土壤主動壓力:
σa=(γ⋅z+q−u)tan⁡2(45−ϕ2)−2Ctan⁡(45−ϕ2)\sigma_a=(\gamma\cdot z+q-u)\tan^2\left(45-\frac{\phi}{2}\right)-2C\tan\left(45-\frac{\phi}{2}\right)
  1. 土壤被動土壓力:
σp=(γ⋅z+q−u)tan⁡2(45+ϕ2)+2Ctan⁡(45+ϕ2)\sigma_p=(\gamma\cdot z+q-u)\tan^2\left(45+\frac{\phi}{2}\right)+2C\tan\left(45+\frac{\phi}{2}\right)
  1. 護岸上方地表超載重,取 q=9.8 kN/m2q=9.8\ \mathrm{kN/m^2}。

  2. 土壤短期強度,請用單軸抗壓強度分析:

qu=98NSPT8 kN/m2[Terzaghi & Peck(1967)]q_u=\frac{98N_{\mathrm{SPT}}}{8}\ \mathrm{kN/m^2} \quad\text{[Terzaghi \& Peck(1967)]}
  1. 可使用土層簡化分析,歸類同一土層其單位重與抗剪強度可平均之。地下水以上土壤單位重為 γm\gamma_m,地下水以下土壤單位重為 γsat\gamma_{\mathrm{sat}}。

土層分割原則:

  • 黏性土壤:
    • NSPT≤4N_{\mathrm{SPT}}\leq 4:軟弱黏土
    • 4<NSPT≤154<N_{\mathrm{SPT}}\leq 15:中等硬黏土
    • NSPT>15N_{\mathrm{SPT}}>15:硬黏土
  • 砂性土壤:
    • NSPT≤10N_{\mathrm{SPT}}\leq 10:鬆砂
    • 10<NSPT≤3010<N_{\mathrm{SPT}}\leq 30:中等砂
    • NSPT>30N_{\mathrm{SPT}}>30:緊密砂
  1. 黏土張力在開挖後會消失,地表 GL0 m,張力取 0。

  2. 計算取小數第 3 位,四捨五入。

🖼️【此處有附圖 2,請對照原卷】

🖼️ 本題原卷含圖表。基於試題來源之版權考量,本站不轉載原卷影像; 題目文字已完整轉錄,圖表請自行參閱考選部公告之試題原檔。

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核心觀念

本題考查懸臂式鋼板樁擋土牆的側向土壓力與穩定安全係數。圖示開挖深度為 3.5 m3.5\ \mathrm{m},鋼板樁長 9 m9\ \mathrm{m},因此開挖面以下的嵌入深度為

D=9−3.5=5.5 m.D=9-3.5=5.5\ \mathrm{m}.

以開挖面作為被動土壓力的起算面,保留側承受地表超載 q=9.8 kN/m2q=9.8\ \mathrm{kN/m^2};開挖側則由開挖面以下土層提供被動抗力。地下水位在 z=5.2 mz=5.2\ \mathrm{m},水位以下應以有效應力計算土壓力,並納入水壓。

解題方法

將開挖面以下各土層的主動壓力與被動壓力分別畫成側壓力分布圖,積分求合力及對鋼板樁趾部的力矩,再以抵抗力矩除以傾覆力矩求安全係數:

Fs=∑Mp∑Ma.F_s=\frac{\sum M_p}{\sum M_a}.

其中 MpM_p 為被動土壓力對趾部的抵抗力矩,MaM_a 為保留側主動土壓力對趾部的傾覆力矩。計算時,各層依題目所定的 NSPTN_{\mathrm{SPT}} 分類原則合併,並分別平均單位重與抗剪強度。

黏土短期強度依題示關係換算:

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第 四 題25 分

某大樓新建工程地下開挖 6.0 m6.0\ \mathrm{m},以 12.5 m12.5\ \mathrm{m} 深連續壁當擋土壁體,距離連續壁 1 m1\ \mathrm{m} 處有 5 樓透天厝(獨立基腳),如圖 3 所示。基地地質鑽探報告,如題二表 4 所示。工地為防連續壁挖掘時損及鄰房,故欲在鄰房每根柱子施做 2 支直徑 40 cm40\ \mathrm{cm} 的 CCP(或 JGP、JSP)等高壓噴射成型樁,至 GL-13.5 m13.5\ \mathrm{m} 單軸抗壓強度 qu=4900 kN/m2q_u=4900\ \mathrm{kN/m^2},請分析:

(一)研判砂土地盤中 CCP(或 JGP、JSP)等高壓噴射成型樁在表 5 中樁載重設計,較屬何種樁型?(2 分)

(二)CCP 托基樁之土壤支撐有效深度起點為地表下多少公尺處?(5 分)

(三)2 支 CCP 樁分擔的鄰房載重?(2 分)

(四)單支 CCP 樁土壤承載力?(10 分)

(五)2 支 CCP 樁支承鄰房的安全係數 FsF_s?(2 分)

(六)CCP 樁是否會被壓碎?(3 分)壓碎的安全係數 FsF_s?(2 分)

註:

  1. 每一樓層單位面積活載重及吊載重共計 9.8 kN/m29.8\ \mathrm{kN/m^2}。
  2. 連續壁挖掘時,土壤短期主動破壞面假設為 45∘45^\circ。
  3. CCP 樁屬高壓噴射強制攪拌樁,成型樁如照片 1 所示。
  4. 單樁極限承載重:
Qult=Qs(樁表皮摩擦阻力)+Qp(樁端點抗力)Q_{\mathrm{ult}}=Q_s\text{(樁表皮摩擦阻力)}+Q_p\text{(樁端點抗力)}

(1)黏性土壤:

Qs=0.45⋅Su′⋅∑as⋅LQ_s=0.45\cdot S_u'\cdot\sum a_s\cdot L Qp=9⋅Su⋅ApQ_p=9\cdot S_u\cdot A_p

式中:

  • Su′S_u':為樁身表皮土壤短期不排水剪力強度,請用單軸抗壓強度分析:
qu=98NSPT8 kN/m2[Terzaghi & Peck(1967)]q_u=\frac{98N_{\mathrm{SPT}}}{8}\ \mathrm{kN/m^2} \quad\text{[Terzaghi \& Peck(1967)]}
  • SuS_u:為樁端土壤短期不排水剪力強度,請用單軸抗壓強度分析:
qu=98NSPT8 kN/m2[Terzaghi & Peck(1967)]q_u=\frac{98N_{\mathrm{SPT}}}{8}\ \mathrm{kN/m^2} \quad\text{[Terzaghi \& Peck(1967)]}
  • ∑as\sum a_s:單位深度樁表皮面積(m2\mathrm{m^2})
  • LL:樁身有效入土深度(m)
  • ApA_p:樁端橫斷面積(m2\mathrm{m^2})

(2)砂性土壤:

Qult=Qs(樁表皮摩擦阻力)+Qp(樁端點抗力)Q_{\mathrm{ult}}=Q_s\text{(樁表皮摩擦阻力)}+Q_p\text{(樁端點抗力)} Qs=fs⋅∑as⋅LQ_s=f_s\cdot\sum a_s\cdot L Qp=qb⋅ApQ_p=q_b\cdot A_p

QsQ_s 之 fsf_s 與 qbq_b,如表 5 所示。

表 5.砂性土壤基樁最大表皮摩擦阻力及樁端點極限支承力

支承力打入式基樁鑽掘式基樁植入式基樁:預鑽孔工法植入式基樁:中掘工法
fsf_sN/3 (≤15)N/3\ (\leq 15)不使用皂土液:Nave/3 (≤15)N_{\mathrm{ave}}/3\ (\leq 15);使用皂土液:Nave/5 (≤10)N_{\mathrm{ave}}/5\ (\leq 10)N/5 (≤15)N/5\ (\leq 15)1.51.5
qbq_b30Np30N_p7.5Np7.5N_p25Np25N_p25Np25N_p

註:表中 NpN_p 值均採樁端上方 4 倍樁徑範圍內土壤平均 NN 值與樁端下方 1 倍樁徑範圍內土壤平均 NN 值之平均值,其值均不得超過 50。(表中值單位為 t/m2\mathrm{t/m^2},換算 SI 制需乘上 9.8 kN9.8\ \mathrm{kN}。)

🖼️【此處有附圖 3 及照片 1,請對照原卷】

🖼️ 本題原卷含圖表。基於試題來源之版權考量,本站不轉載原卷影像; 題目文字已完整轉錄,圖表請自行參閱考選部公告之試題原檔。

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核心觀念

本題考查鄰房托基樁在開挖影響區外的承載能力。解題順序是:

  1. 依 CCP 成樁方式,選用表 5 的基樁類型與砂土支承力。
  2. 由連續壁樁趾的 45∘45^\circ 破壞面,求出托基樁進入穩定土層的起點,再計算有效樁長。
  3. 以鄰房柱的樓層分擔面積計算樁群承受的載重。
  4. 以樁側摩擦力加樁端承載力計算單樁極限承載力,並與樁身材料強度分別比較。

題目引用的「題二表 4」未附在本題資料中,因此缺少各深度的 NSPTN_{\mathrm{SPT}} 與土層分布。這會影響第(四)、(五)小題的數值;以下列出可直接代入表 4 數據的計算式。

解題方法

(一)表 5 中的樁型

CCP 是高壓噴射強制攪拌成樁,依題目表 5 的分類,採用鑽掘式基樁欄;本題未提到使用皂土液,因此砂土樁側摩擦力與樁端阻力採:

fs=Nave3(≤15 t/m2)f_s=\frac{N_{\mathrm{ave}}}{3}\quad(\leq 15\ \mathrm{t/m^2}) qb=7.5Np(t/m2)q_b=7.5N_p\quad(\mathrm{t/m^2})

表中支承力單位為 t/m2\mathrm{t/m^2},換算為 kN/m2\mathrm{kN/m^2} 時乘以 9.89.8。

(二)土壤支撐有效深度起點

令 zz 為自地表向下的深度,xx 為自連續壁向鄰房方向的水平距離。

連續壁樁趾深度為 12.5 m12.5\ \mathrm{m},其 45∘45^\circ 破壞面在深度 zz 處的水平位置為:

x破壞面=12.5−zx_{\mathrm{破壞面}}=12.5-z

托基樁自地表起距連續壁 1 m1\ \mathrm{m},並向外傾斜 5∘5^\circ,故樁軸線位置為:

x樁=1+ztan⁡5∘x_{\mathrm{樁}}=1+z\tan 5^\circ

兩者交會處即為有效支撐起點:

1+ztan⁡5∘=12.5−z1+z\tan 5^\circ=12.5-z z=11.51+tan⁡5∘=10.58 mz=\frac{11.5}{1+\tan 5^\circ}=10.58\ \mathrm{m}

所以有效支撐起點約為 GL-10.58 m10.58\ \mathrm{m}。樁端在 GL-13.5 m13.5\ \mathrm{m},有效樁長沿樁軸計算為:

L=13.5−10.58cos⁡5∘=2.93 mL=\frac{13.5-10.58}{\cos 5^\circ}=2.93\ \mathrm{m}

(三)2 支 CCP 樁分擔的鄰房載重

鄰房靠連續壁側為外側柱,柱的樓層分擔面積為半跨寬乘一個柱距:

At=52×5=12.5 m2A_t=\frac{5}{2}\times5=12.5\ \mathrm{m^2}

共 5 層,每層單位面積載重為 9.8 kN/m29.8\ \mathrm{kN/m^2},故 2 支樁共同分擔:

Q樓層=12.5×9.8×5=612.5 kNQ_{\mathrm{樓層}}=12.5\times9.8\times5=612.5\ \mathrm{kN}

每支樁分擔的垂直載重為:

612.52=306.25 kN\frac{612.5}{2}=306.25\ \mathrm{kN}

考量樁軸與垂直方向夾角為 5∘5^\circ,每支樁的軸向力約為:

P樁=306.25cos⁡5∘=307.4 kNP_{\mathrm{樁}}=\frac{306.25}{\cos5^\circ}=307.4\ \mathrm{kN}

(四)單支 CCP 樁土壤承載力

樁徑 d=0.4 md=0.4\ \mathrm{m},樁身周長與樁端面積為:

∑as=πd=1.257 m2/m\sum a_s=\pi d=1.257\ \mathrm{m^2/m} Ap=πd24=0.1257 m2A_p=\frac{\pi d^2}{4}=0.1257\ \mathrm{m^2}

依鑽掘式基樁的砂土公式,樁側摩擦力及樁端阻力分別為:

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