第二題:
已知砂土最大孔隙比 emax=0.75,最小孔隙比 emin=0.46,比重為 Gs=2.68,請問將此砂土進行現地土壤夯實,現地土壤相對密度 Dr=78 %,含水量 w=9 %,現地土壤之濕土單位重為何?【10 分;未列出計算過程者不予計分】

詳解 (共 1 筆)

DAVUD
DAVUD
詳解 #7457987
2026/07/26
  • 完整解題步驟(白話版):

    Step 1:先搞懂符號意思

    • emaxemax​:最鬆散時的孔隙比(0.75)

    • eminemin​:最緊密時的孔隙比(0.46)

    • GsGs​:土壤顆粒的比重(2.68)

    • DrDr​:相對密度(78% = 0.78)

    • ww:含水量(9% = 0.09)

    • γwγw​:水的單位重(1 tf/m³)

    Step 2:用相對密度公式求現地孔隙比 ee

    • 公式:Dr=emax−eemax−eminDr​=emax​−emin​emax​−e​

    • 代入:0.78=0.75−e0.75−0.46=0.75−e0.290.78=0.75−0.460.75−e​=0.290.75−e​

    • 計算:0.75−e=0.78×0.29=0.22620.75−e=0.78×0.29=0.2262

    • 得到:e=0.75−0.2262=0.5238e=0.75−0.2262=0.5238

    Step 3:計算乾單位重 γdγd​

    • 公式:γd=Gs×γw1+eγd​=1+eGs​×γw​​

    • 代入:γd=2.68×11+0.5238=2.681.5238≈1.759 tf/m3γd​=1+0.52382.68×1​=1.52382.68​≈1.759tf/m3

    Step 4:計算濕單位重 γwetγwet​(本題答案)

    • 公式:γwet=γd×(1+w)γwet​=γd​×(1+w)

    • 代入:γwet=1.759×(1+0.09)=1.759×1.09≈1.917 tf/m3γwet​=1.759×(1+0.09)=1.759×1.09≈1.917tf/m3

  • 公式符號解釋:

    • 孔隙比(e):土壤中孔隙的體積 ÷ 土壤顆粒的體積。

    • 相對密度(Dr):表示土壤有多緊密,0% 最鬆,100% 最緊。

    • 含水量(w):水的重量 ÷ 土壤顆粒的重量。

    • 單位重:每立方公尺有多重(tf/m³)。

  • 法條出處:土壤力學(孔隙比與相對密度)。

  • 歷年出現紀錄:★★★★(97 年、109 年、113 年)

  • 歷年相關考題:

    • 97 年:已知砂土 emax=0.85,emin=0.45,Gs=2.65emax​=0.85,emin​=0.45,Gs​=2.65,求相對密度 70% 時之乾單位重。(計算邏輯相同)

  • 考場秒殺心法:
    口訣:Dr → e → γd → γwet

    1. 先用 DrDr​ 公式求 ee。

    2. 再用 ee 求 γdγd​。

    3. 最後用 ww 求 γwetγwet​。