大地工程技師高等考試-大地工程技師考試分階段考試(第一階段考試)工程材料與土壤力學109 年第 37 題單選題

某黏土三軸壓密不排水剪力強度試驗結果，壓密與背水壓飽和（Back pressure saturation）完成時，圍束壓力 $σ_{3} = 170$ kPa，孔隙水壓為 $u_{B} = 70$ kPa。剪動時，軸應力有最大值時，軸應力 $σ_{1} = 400$ kPa，孔隙水壓 $u_{f} = 50$ kPa。假設有效應力和總應力破壞包絡線都通過原點，下列何者正確？

A有效應力摩擦角

29.3°

，總應力摩擦角

32.3°

，孔隙水壓係數

f_{A} = - 0.22

B有效應力摩擦角

29.3°

，總應力摩擦角

23.8°

，孔隙水壓係數

f_{A} = + 0.22

C有效應力摩擦角

29.3°

，總應力摩擦角

32.3°

，孔隙水壓係數

f_{A} = - 0.087

正確答案

D有效應力摩擦角

29.3°

，總應力摩擦角

23.8°

，孔隙水壓係數

f_{A} = + 0.087

答案與詳解

正確答案

本題測驗三軸 CU 試驗的應力計算。關鍵在於：求總應力摩擦角時必須扣除背水壓（使用淨總應力），且孔隙水壓係數 A 值必須使用剪動階段的孔隙水壓「變化量」。

完全正確。有效應力 φ'=arcsin(230/470)=29.3°；淨總應力 φcu=arcsin(230/430)=32.3°；孔隙水壓係數 Af=(50-70)/230=-0.087。

考點：孔隙水壓係數考點：總應力摩擦角考點：三軸試驗綜合計算考點：淨總應力概念

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