Question 1

標準貫入試験で求めるN値の定義として正しいものはどれか。

Accepted Answer

質量63.5kgのハンマーを76cm自由落下させ、30cm貫入させる打撃回数。N値は、質量63.5kgのハンマーを76cmの高さから自由落下させ、サンプラー（＝土に打ち込む筒状の採取器具）を30cm打ち込むのに要した打撃回数です。数字の組み合わせは「63.5kg・76cm・30cm」で固定されています。この3つを1組で覚えてください。同じ土でも、締まっているほど打ち込みにくいので打撃回数が増えます。つまりN値は地盤の締まり具合や硬軟を数値で表したものになります。しかも試験の途中で試料が採取できるため、土の種類も一緒に確認できます。手軽で情報量が多いことから、日本の地盤調査で最も広く使われている試験です。1級では、このN値をもとに基礎の支持力や液状化の判定を考える問題が出るため、定義そのものはここで確実にしておきましょう。（根拠：JIS A 1219 標準貫入試験方法）他の選択肢について：・10cm貫入：貫入量は30cmです。本打ちは10cmごとに打撃回数を記録し、N値はその合計です。・質量10kg・落下高さ50cm：簡易な動的貫入試験で用いられる仕様に近く、標準貫入試験の値ではありません。・落下高さ30cm・貫入76cm：落下高さと貫入量が入れ替わっています。落下高さが76cm、貫入量が30cmです。

Question 2

N値の使い方に関する記述として正しいものはどれか。

Accepted Answer

地盤の締まり具合や硬軟の目安になる。N値は、砂質土なら締まり具合、粘性土なら硬軟の程度を判定する目安として使われます。ただしN値はあくまで目安であり、そこから直接に強度や沈下量が決まるわけではありません。N値と土の性質の関係は、過去の多数のデータに基づく経験的な相関として整理されています。同じN値でも、砂と粘土では意味が異なる点にも注意してください。砂質土ではN値が大きいほど密に締まっており、液状化しにくくなります。粘性土ではN値が大きいほど硬く、圧密沈下が起こりにくくなります。1級では、N値だけで判断せず、他の試験結果とあわせて考える姿勢が問われます。（根拠：JIS A 1219 標準貫入試験方法が定める試験の目的）他の選択肢について：・水の量を直接示す：土に含まれる水の量を表すのは含水比であり、N値とは別の指標です。・透水係数を測定した値：透水係数は透水試験や現場での揚水試験で求めるもので、N値からは直接得られません。・圧密沈下量を表す値：圧密沈下量は圧密試験の結果と荷重条件から計算するもので、N値そのものではありません。

Question 3

土木で用いる単位に関する記述として正しいものはどれか。

Accepted Answer

単位体積重量はkN/m³、応力度はN/mm²で表す。単位体積重量は1m³あたりの重さなのでkN/m³、応力度は単位面積あたりの力なのでN/mm²で表します。単位は、意味をたどれば必ず導けます。単位体積重量は「重さ÷体積」ですから、力の単位kNを体積の単位m³で割ってkN/m³になります。応力度は「力÷断面積」ですから、力の単位を面積の単位で割ります。土木ではコンクリートや鋼材の応力度をN/mm²で表すのが一般的で、これは1MPaと同じ大きさです。1級では計算問題で単位をそろえる作業が必ず出てくるため、暗記ではなく「何を何で割ったか」で判断する癖をつけると、単位換算で失点しなくなります。（根拠：国際単位系（SI）における組立単位の考え方）他の選択肢について：・単位体積重量がkN/m²：面積で割った形なので、これは圧力や地盤反力の単位です。・単位体積重量がkN/m：長さで割った形で、これは線状に分布する荷重の単位です。・応力度がkN/m³：体積で割った形なので、応力度ではなく単位体積重量に相当します。

Question 4

粘性土地盤の圧密に関する記述として正しいものはどれか。

Accepted Answer

荷重で間隙水が徐々に抜け体積が減る。圧密とは、粘性土に荷重が加わり、土の隙間（間隙）にある水が長い時間をかけて絞り出されて、体積が減っていく現象です。粘性土は水を通しにくいため、水が抜けるのに数か月から数年かかることもあります。盛土を築いた直後は沈まなくても、何年もかけてじわじわ沈下が続くのはこのためです。砂質土は水を通しやすいので、載荷とほぼ同時に沈下が終わってしまい、圧密が問題になるのは主に粘性土です。この時間差が土工の計画を難しくします。だからこそサンドドレーンなどで水の逃げ道を作り、圧密を人工的に早める工法が使われます。1級では軟弱地盤対策の前提知識として頻繁に登場します。（根拠：土質力学における圧密現象の定義）他の選択肢について：・空気が瞬時に排出され体積が増える：圧密は水が抜ける現象で、時間がかかり、体積は減ります。・土粒子が化学的に分解される：圧密は力学的な現象であり、化学的な分解ではありません。・砂が水と分離して噴き出す：これは地震時の噴砂を伴う液状化の説明であり、圧密とは別の現象です。

Question 5

土のせん断強さを表すクーロンの式に含まれる要素として正しいものはどれか。

Accepted Answer

粘着力と内部摩擦角。土のせん断強さは、粘着力と内部摩擦角（せん断抵抗角）の2つで表されます。土が崩れるかどうかは、面に沿ってずれる力（せん断力）に土が耐えられるかで決まります。この抵抗には2つの源があります。1つは土粒子どうしがくっつこうとする粘着力、もう1つは土粒子どうしがかみ合って滑りにくくなる摩擦です。摩擦の大きさは、その面を押さえつけている力に比例するので、押さえつける力に内部摩擦角の正接を掛けた形で表されます。粘性土は粘着力が主で摩擦が小さく、砂質土は摩擦が主で粘着力がほとんどありません。のり面の安定、土留め工の設計、支持力の計算はすべてこの2つが出発点です。（根拠：土質力学におけるクーロンの破壊規準）他の選択肢について：・含水比と間隙比：土の状態を表す量で、強さそのものを表す式の構成要素ではありません。・透水係数と動水勾配：水の通しやすさと流れの勾配を表すもので、透水量の計算に用います。・弾性係数とポアソン比：変形のしやすさを表す量で、せん断強さの式には含まれません。

Question 6

地震時の液状化が特に起こりやすい地盤として正しいものはどれか。

Accepted Answer

地下水位の高い緩い砂質地盤。液状化は、地下水位が高く、緩く堆積した砂質地盤で起こりやすくなります。仕組みはこうです。緩い砂の隙間は水で満たされています。地震の揺れで砂粒が詰まろうとすると、隙間の水が逃げきれずに水圧（間隙水圧）が急上昇します。すると砂粒どうしを押さえつけていた力が失われ、地盤が液体のようにふるまいます。だから「緩い」「砂」「水で飽和している」の3条件がそろう場所が危ないのです。埋立地や旧河道、砂丘の裾などが典型例です。逆に、締め固まっていれば砂粒が動く余地が小さく、粘性土は粒子どうしの粘着力があるため、いずれも起こりにくくなります。（根拠：土質力学における液状化の発生条件）他の選択肢について：・十分に締め固めた礫質地盤：粒径が大きく水が抜けやすいうえ密に締まっており、水圧が上がりにくい地盤です。・固く締まった洪積層：長い年月をかけて締め固まっているため、液状化の対象になりにくい地盤です。・硬い粘性土地盤：粘着力があり、砂のように粒子がばらける現象は基本的に起こりません。

Question 7

突固めによる土の締固め試験から求められるものとして正しいものはどれか。

Accepted Answer

最大乾燥密度と最適含水比。締固め試験からは、最大乾燥密度と、そのときの含水比である最適含水比が得られます。同じ土でも、含水比によって締まり方が変わります。乾きすぎていると土粒子どうしの摩擦が大きくて動かず、水が多すぎると水がクッションになって締まりません。その中間に最もよく締まる含水比があり、これが最適含水比です。そのときの乾燥密度が最大乾燥密度になります。現場の盛土では、この試験で得た最大乾燥密度に対して何％まで締め固めたか（締固め度）で品質を管理します。つまりこの試験は、盛土の品質管理の物差しを作るための試験です。（根拠：JIS A 1210 突固めによる土の締固め試験方法）他の選択肢について：・圧縮指数と圧密係数：圧密試験から求める値で、沈下量や沈下の速さの計算に用います。・粘着力とせん断抵抗角：せん断試験から求める値で、のり面や支持力の検討に用います。・透水係数と動水勾配：透水試験や現場の水位観測から得る値で、締固めとは別の指標です。

Question 8

土量の変化率に関する記述として正しいものはどれか。

Accepted Answer

Lはほぐした土量÷地山土量である。Lは「ほぐした土量÷地山土量」、Cは「締め固めた土量÷地山土量」です。土は掘ると膨らみ、締め固めると縮みます。同じ土なのに、状態によって体積が変わるのです。そこで地山（＝掘る前の自然のままの状態）の体積を基準の1として、ほぐした状態がその何倍かをL、締め固めた状態がその何倍かをCと決めています。Lは1より大きく、Cは1より小さくなるのが普通です。運搬計画ではダンプに積むのがほぐした土なのでLを使い、盛土の出来上がりの体積を考えるときはCを使います。どちらも分母が地山土量である点が共通しており、ここを取り違えると土量計算が丸ごと狂います。（根拠：土工における土量変化率の定義）他の選択肢について：・Lが締め固めた土量の比：締め固めた土量との比はCです。LとCが入れ替わっています。・Cがほぐした土量の比：ほぐした土量との比はLであり、こちらも入れ替わっています。・Cが地山土量をほぐした土量で除した値：分母と分子が逆で、いずれの変化率も分母は地山土量です。

Question 9

建設機械のトラフィカビリティの判定に用いる指標として正しいものはどれか。

Accepted Answer

コーン指数。トラフィカビリティの判定にはコーン指数を用います。トラフィカビリティとは、建設機械が土の上を走れるかどうかの走行性のことです。ぬかるんだ地盤では機械が沈んで動けなくなるため、着工前に確かめておく必要があります。判定にはポータブルコーン貫入試験を用い、円錐（コーン）を土に押し込むのに必要な力から求めたコーン指数で評価します。値が小さいほど軟らかく、走行が難しくなります。一般に接地圧の小さい湿地ブルドーザは小さいコーン指数でも走れ、ダンプトラックのように接地圧が大きい機械ほど大きな値が必要になります。機械選定の出発点になる考え方です。（根拠：土工におけるトラフィカビリティの判定方法）他の選択肢について：・リッパビリティ：岩をリッパで掘り起こせるかどうかの掘削の難易を表す言葉で、走行性の指標ではありません。・スランプ：まだ固まっていないコンクリートの軟らかさを表す値で、地盤とは関係がありません。・粒度分布：土粒子の大きさの分布を表すもので、走行性を直接判定する指標ではありません。

Question 10

地盤内の有効応力に関する記述として正しいものはどれか。

Accepted Answer

全応力から間隙水圧を差し引いた応力である。有効応力は、全応力から間隙水圧を差し引いたものです。地盤の中にかかっている力は、土粒子どうしが直接伝え合う分と、隙間の水が受け持つ分に分かれます。土の強さや変形を支配するのは、このうち土粒子が受け持つ分だけです。これを有効応力と呼びます。水は形を保てないので、いくら水圧が高くてもせん断には抵抗できないからです。液状化は、地震で間隙水圧が上がって有効応力がほぼゼロになる現象だと説明できます。また、地下水位を下げると有効応力が増えて地盤が沈下するのも同じ理屈です。1級では、この考え方を前提にした問題が繰り返し出ます。（根拠：土質力学における有効応力の原理）他の選択肢について：・足し合わせた応力：符号が逆です。水が受け持つ分は差し引きます。・間隙水圧から全応力を引く：引く順序が逆で、通常は負の値になってしまいます。・除して求める：有効応力は割り算ではなく引き算で求めます。

基礎-3 工学基礎：土質力学の用語と単位の一問一答