土の湿潤単位体積重量

問題
4-5　土の間隙比をｅ、含水をｗ（％）、土粒子の比重をＧs，水の単位体積重量をγwとするとき，土の湿潤単位体積重量を算出する式として正しいものを次のうちから選べ。

①　(Gs+w/100)・γw/(1-e)
②　Gs(1-w/100)・γw/(1+e)
③　Gs(1+w/100)・γw/(1-e)
④　Gs(1+w/100)・γw/(1+e)
⑤　Gs(w/100-1)・γw/(1+e)

答え
④

勉強メモ
■土の単位体積重量
・土の体積　V=1+e
・土の質量W=(Gs+eSr)γw　飽和度Sr=1の時W=(Gs+e)γw　飽和度Sr＝0の時Gsγw
以上から　湿潤時の単位体積重量＝W/V=(Gs+e)γw/(1+e)
　　　　　　　乾燥時の単位体積重量＝W/V=Gsγw/(1+e)

Sr＝w・GS/e×100　→eSr=Gs・ｗ/100
よって、
湿潤時の単位体積重量＝W/V=(Gs+e)γw/(1+e)　＝Gs(1+w/100)γw/(1+e)


参考サイト
http://www.con-pro.net/readings/soil/chapter02-03.html

一言

土圧，支持力，基礎および斜面安定

問題
4-4　土圧，支持力，基礎および斜面安定に関する次の記述のうち，誤っているものほどれか。

①　擁壁などが前方に移動するときのように，土が水平方向に緩む方向で変形していくとき，水平土圧が次第に減少して最終的に一定値に落ち着いた状態を受働状態という。
②　地盤に一定の荷重を作用させ，破壊に至ったときの荷重強度を極限支持力という。
③　抗の鉛直支持力は，先端支持力と周面抵抗力からなる。
④　斜面の安全率を具体的に求める方法には，すべり面の形状を円形と仮定する円弧すべり解析や，位意形状のすべり面を対象とした非円形すべり面解析がある。
⑤　地すべり対策工は，地すべりの発生機構および規模に応じて，抑制工と抑止工を適切に組み合わせて計画する。

答え
①
×受働土圧
◯主働土圧

勉強メモ


参考サイト


一言

土の強度定数

問題
4-3　飽和粘土の供試体を用いて一輪圧縮試験を行ったところ，圧縮強さがquとなった。この土の強度定数（内部摩擦角φiと粘着力cu）の組合せは次のうちどれか。

①　φu＝0°，cu＝0.5qu
②　φu＝0°，cu＝qu
③　φu＝0°，cu＝2qu
④　φu＝30°，cu＝0.5qu
⑤　φu＝30°，cu＝qu


答え
①
c=1/2qu
飽和粘土なのでφ=0°

勉強メモ
■非排水せん断強さ
・一軸圧縮強さの１／２
・Cu=qu/2
　　　　ここに、Cu：非圧密非排水せん断強さ
　　　　　　　 qu：一軸圧縮強さ

参考サイト
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-05-05

一言
Cu=qu/2

土の圧密

問題
4-2　土の圧密に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。

①　圧密とは，土が内部間隙水の排出を伴いながら徐々に圧縮していく現象をいう。
②　圧密降伏応力は，粘上が弾性的（可逆的）な圧密挙動を示す範囲から塑性的（非可逆的）な圧密挙動を示す範囲に移行する境界の応力をいう。
③　一次圧密は，過剰間隙水圧が消散する過程を表し，二次圧密は，一次圧密終了後の粘土骨格の粘性圧縮に起因して生じる。
④　過圧密とは，土が過去に受けた圧密履歴を表す用語の一つであり，現在受けている有効土被り圧の大きさが，先行圧密圧力より大きくなっている状態をいう。
⑤　圧密係数は，粘土の圧密速度を支配する土質定数をいい，体積圧縮係数と透水係数により定義される。

答え
④
×現在受けている有効土被り圧の大きさが，先行圧密圧力より大きくなっている状態
○現在受けている有効土被り圧の大きさが，先行圧密圧力より小さい状態

勉強メモ


参考サイト


一言

土中の浸透と地下水

問題
4-1　土中の浸透と地下水に関する次の記述のうち，誤っているものはどれか。

①　飽和した多孔質媒体中の地下水の流量，速度は，ダルシーの法則に従う。
②　土中の水の流れに対しては，圧力水頭は非常に小さいので無視することができ，全水頭は，速度水頭と位置水頭の和で定義される。
③　間隙水圧は，土中の間隙水が有する圧力をいう。飽和土中の水が静止している場合には，間隙水圧は静水圧に等しい。
④　限界動水勾配とは，上向きの浸透力によって土中の有効応力が次第に減少してゼロになるような動水勾配をいう。
⑤　フローネット（流線網）は，土中の二次元浸透流の状態を二組の曲線群（流線と等ポテンシャル線）で網目状に表したものである。

答え
②
×全水頭は，速度水頭と位置水頭の和
○全水頭は，圧力水頭と位置水頭の和

勉強メモ


参考サイト
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-05-04

一言

［専門］［土質及び基礎］土圧、支持力、基礎及び斜面安定

問題
4-5　土圧、支持力、基礎及び斜面安定に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1) 受働土圧は、擁壁などが背面に押し込まれるときのように、土を水平方向に圧縮していくとき、水平土圧が次第に増大し最終的に一定値に落ち着いた状態で発揮される土圧である。
(2) 許容支持力は、構造物の重要性、土質定数の精度今上の鋭敏性などを考慮して、極限支持力を適当な安全率で割って求められる。
(3) 直接基礎は、上部構造からの荷重を基礎スラブの底面から地盤に直接伝える基礎のことである。
(4) 斜面の安全率の定義の一つは、土のせん断強度をすべり面に働くせん断力で除した値として定義される。
(5) 円弧すべり面を仮定した斜面の安定計算法には、摩擦円法、簡便分割法、ウェッジ法などがある。


答え
⑤
☓摩擦円法、簡便分割法、ウェッジ法

勉強メモ
■斜面の安定解析（すべり面を円弧と仮定）
①簡便分割法
②Bishopの分割法
③Spencerの分割法
④Taylorの解析法

■斜面の安定解析（すべり面を円弧と仮定しない）
①Morgensternの一般分割法
②Janbuの解析法

■斜面の安定解析（すべり面を直線と円弧を組み合わせて表現する複合すべり面法）
①Wedge法
②Fellenius法
③修正スウェーデン法

参考サイト
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-04-18

一言
斜面の安定計算の名前、すごく覚えにくい

［専門［土質及び基礎］乾燥単位体積重量と間隙比

問題
4-4　ある土試料を採取したところ、湿潤単位体積重量がγt、含水比がｗ、比重がＧsであった。水の単位体積重量をγwとすると、この土試料の乾燥単位体積重量γdと間隙比ｅの式として、正しいものは次のうちどれか。

(1) γd＝γt/(1+ｗ)　　　ｅ＝ｗ・Ｇsγw/γt－1
(2) γd＝γt/(1+ｗ)　　　ｅ＝(1+ｗ)・Ｇsγw/γt－1
(3) γd＝γt/ｗ　　　　　ｅ＝ｗ・Ｇsγt/γw－1
(4) γd＝γt/ｗ　　　　　ｅ＝(1+ｗ)・Ｇsγw/γt－1
(5) γd＝γt/ｗ　　　　　ｅ＝(1+ｗ)・Ｇsγt/γw－1

答え
②

γd＝γt/(1+ｗ)
γd＝W/V=Gsγw/(1+e)
よって
γt/(1+ｗ)＝Gsγw/(1+e)
(1+e)＝Gsγw・(1+ｗ)/γt
e＝Gsγw・(1+ｗ)/γt-1

勉強メモ
■乾燥密度と湿潤密度の関係
・乾燥密度＝湿潤密度／（1＋含水比）
・γd=γt／(1+w)

■土の単位体積重量
・土の体積　V=1+e
・土の質量W=(Gs+eSr)γw　飽和度Sr=1の時W=(Gs+e)γw　飽和度Sr＝0の時Gsγw
以上から　湿潤時の単位体積重量＝W/V=(Gs+e)γw/(1+e)
　　　　　　　乾燥時の単位体積重量＝W/V=Gsγw/(1+e)

参考サイト
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-04-17
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-05-03

一言
これだけ覚える公式。こういうのはほんと苦手だけど。3年連続で出題されているぞこれ。
V=1+e
W=(Gs+eSr)γw
γd=γt／(1+w)

［専門］［土質及び基礎］土のせん断

問題
4-3　土のせん断に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1) ダイレイタンシーとは、せん断に伴い体積を変えようとする性質である。
(2) 三軸試験は、一面せん断試験と比べて供試体の主応力が明確で、供試体内に比較的一様な応力、ひずみを与え得ること、排水条件の制御と間隙水圧の測定が比較的容易なことなどの特長を有している。
(3) 鋭敏比とは、粘性土の乱さない試料と、これを乾燥させて練り返した練返し試料のそれぞれの非排水ぜん断強さの比である。
(4) リングせん断試験（ねじり一囲せん断試験）の利点は、供試体が端面を持たないため、非常に大きな変位領域まで連続的にせん断できることである。
(5) 限界状態とは、せん断される土が初期状態にかかわらず、破壊時にある状態に収束することをいう。


答え
③
×乾燥させて
◯含水量を変えないで

勉強メモ
■リングせん断試験
・リングせん断試験（ねじり一囲せん断試験）の利点は、供試体が端面を持たないため、非常に大きな変位領域まで連続的にせん断できることである。

参考サイト
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-04-16
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-05-05

一言
・鋭敏比は含水量を変えない

［専門］［土質及び基礎］土の圧密

問題
4-2　土の圧密に関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。

(1) Ｋo圧密は、三軸圧縮試験において円柱供試体の外周囲の側方向変位が生じない状態で行う圧密をいう。
(2) 圧密降伏応力は、粘土が弾性的（可逆的）な圧密挙動を示す過圧巻の範囲から塑性的（非可逆的）な圧密挙動を示す正規圧巻の範囲に移行する境界の応力をいう。
(3) 一次圧密は、圧巻曲線の圧密量のうち、熱伝導型圧巻方程式の解に従う圧密度100％までに対応する部分をいう。
(4) 過剰間隙水圧は、圧密か終了したときの定常状態における間隙水圧を基準とし、それを上回る分の間隙水圧をいう。
(5) 過圧密とは、土が過去に受けた圧密履歴を表す用語の一つであり、現在受けている有効土被り圧の大きさが、先行圧密圧力より大きくなっている状態をいう。


答え
⑤
×大きくなっている
○小さくなっている

勉強メモ
圧密降伏応力に対して現在受けている有効土被り圧が低い場合を「過圧密」、等しい場合を「正規圧密」、現在受けている有効土被り圧の大きさが先行圧密圧力より大きくなっている状態は「圧密未了」

一言
圧密降伏応力＞現在受けている有効土被り圧＝過圧密

［専門］［土質及び基礎］透水係数

問題
4-1　下図に示すように、断面積Ａの容器に長さＬの砂試料を設定し、上部の水面を一定位置に保ちながら給水を行った。試料を通過した水をパイプを通して小さな容器に導き、この容器の水位を一定に保ちながらあふれる水の量を測定した（木頭差はｈである）。ある程度水を流して定常状態になったときを見計らって、あふれる水の量を測定すると、単位時間当たりＱであった。ダルシーの法則が成り立つとすると、この砂試料の透水係数だは次のうちどれか。ただし、砂試料の下には金網が挿入されているものとし、図示の位置に固定されているものとする。また、水が受ける金網の抵抗は無視するものとする。

（図へのリンク）

(1) ｋ＝QAL/ｈ　　(2) ｋ＝QL/ｈA　　(3) ｋ＝Q/hAL　　(4) ｋ＝Qh/LA　　(5) ｋ＝QA/ｈL


答え
②
Q=kAi=kAh/L　→k=QL/Ah

勉強メモ
・ダルシーの法則：ある時間に土中を浸透する水の量は動水勾配に比例する。層流であればすべて。
　　　　　　　　　　　　Q=kAi （Q：流量、k：透水係数、A：断面積、i：動水勾配）

参考サイト
http://pro-engineer.blog.so-net.ne.jp/2011-04-14

一言
ダルシーの法則Q=kAiは暗記。