1級土木施工管理技士合格までの道~①学科試験A土工まとめ~

どうも、ゆずぽんずちゃんです。

1級土木施工管理技士の学科・実地試験において、覚えるべき事項をまとめます。

この記事では土木一般の土工についてまとめます。

学科試験Aの解答する問題数30題の内、40%の12題が土木一般(土工、コンクリート工、基礎工)です。

その中でも土工は毎年5題出題されます。

暗記すべきことは限られていますし、実地試験でも問われるところなので、確実なものにしましょう。

学科試験Aの「土工」の出題傾向

学科試験Aの土工の出題傾向は以下のとおりです。おおまかに高頻度のものから挙げていきます。

  1. 土質調査・試験:原位置試験の目的・内容を理解・暗記する。
  2. 軟弱地盤対策工法ー:軟弱地盤の処理方法と各種対策工法、その特徴を理解・暗記する。
  3. 盛土施工:現場条件による盛土の施工方法品質管理の方法を理解・暗記する。
  4. 土工量計算問題:土量変化率について理解し、計算をできるようにする。
  5. 土工作業・建設機械:作業の内容建設機械の選定について理解・暗記する。
  6. 法面施工:法面保護工法の目的、特徴を理解・暗記する。
  7. 情報化施工:代表的な技術について理解する。

土質調査・試験

原位置試験の目的・内容

原位置試験について以下にまとめます。

試験の名称 試験結果から得られる値 試験結果の利用方法 試験内容
単位体積質量試験 湿潤密度ρt、乾燥密度ρd 締固めの施工管理 砂置換法、カッター法等様々な方法があるが、基本は土の重量を体積で除す。
標準貫入試験 N値 土の硬軟、締まり具合の判定 重さ63.5kgのハンマーで30cm打込むのに要する打撃回数(n回)
スウェーデン式サウンディング 静的貫入抵抗(Wsw、Nsw値) 土の硬軟、締まり具合の判定または土層の構成の判定 静的貫入に必要なおもり荷重(Wsw)と貫入量(L)および貫入しなくなったときに回転を与えて貫入させた場合の貫入量に対する半回転数(Na)を測定し、静的貫入抵抗(Wsw、Nsw)を求める。
オランダ式二重管コーン貫入試験 コーン指数qc 土の硬軟、締まり具合の判定または土層の構成の判定 静的貫入により先端角60°、底面積10cm2のマントルコーンを、速度1cm/sで5cm貫入させたときの圧入力(Qrd)を測定してコーン貫入抵抗値を求める。
ポータブルコーン貫入試験 コーン指数qc トラフィカビリティの判定 先端角30°、底面積6.45cm2のコーンを、1cm/sで人力により貫入させたときの貫入抵抗からコーン指数を求める。
ベーン試験 粘着力c 細粒土の斜面や基礎地盤の安定計算 試験機の下端に4枚の長方形の羽根(ベーン)を十字状に取り付けたロッドを地盤中に押し込み、ロッドの頂部にトルクを与えて回転する場合の抵抗を測定する。
平板載荷試験 地盤反力係数K 締固めの施工管理 地表面に置かれた直径30cmの載荷板に段階的に荷重をかけ、各載荷重に対する沈下量を測定して、地盤反力係数を求める。
現場透水試験 透水係数k 透水関係の設計計算、地盤改良工法の設計 ボーリング孔の先端に地下水が流入する試験区間を設け、孔内の水位を人工的に低下させ、その後の回復状況を測定する。このときの時間と地下水位の回復量から地盤の透水係数を求める。
弾性波試験 地盤の弾性波速度V 地層の種類、性質、成層状況の推定 火薬により弾性波を発生させ、伝波状況の観測により、弾性波速度を求める。
電気探査 地盤の比抵抗値 地層・地質、構造の推定 地中に埋め込んだ電極から電気を流すことにより、地中の電気的な性状を調べ地質を推定する。

上表を丸暗記するのは、結構苦労するかもしれません。しっかりと理解・暗記するためのポイントは以下のとおりです。

  • 試験の名称→利用方法、試験内容→試験名という風にどういう聞かれ方をしても答えられるようにする
  • 暗記するときは上の文字をそのまま覚えるより、どんな試験かGoogleやYouTube等で検索し、実際の試験を見ると覚えやすい。
  • 特にカタカナの試験(ベーン試験等)が混同しやすい(僕だけかもしれませんが;)ので、違いを知っておくと暗記の近道となる。
  • 表を手書きで書き出し、トイレ等のよく目に付くところに貼り出すのがオススメです。

その他原位置試験で覚えておくとよいこと

  • 土の液性限界、塑性限界試験
  • 土の含水試験
  • 土の粒度試験
  • 土の圧密試験

軟弱地盤の処理方法と各種対策工法

軟弱地盤対策について以下にまとめます。

 

 

 

 

またしても丸暗記するのは、結構苦労するかもしれません。しっかりと理解・暗記するためのポイントは以下のとおりです。

  • 処理工法→工法の概要、工法の概要→工法名複数挙げる。という風に、どういう聞かれ方をしても答えられるようにする
  • 工法の概要について、どういう効果(すべり破壊防止、沈下防止等)があるかを一つずつ調べて理解しておく。
  • 表を手書きで書き出し、トイレ等のよく目に付くところに貼り出すのがオススメです。

盛土施工

盛土の品質管理

盛土工にあたっては、どのように土を締固めるかを仕様書に明確に規定することは、盛土の品質管理を確実にするために重要。この方式は大きく分けて品質規定方式工法規定方式の2つがある。

1.品質規定方式

盛土に必要な品質を仕様書に明示し、締固めの方法については施工者に委ねるという方式。検査の対象となるのは盛土の品質の規定に対する合否。施工の過程において常に品質管理を行い、締固め工法を調整する。品質を規定する工法には次のような種類がある。

  1. 基準試験の最大乾燥密度、最適含水比を利用する方法
  2. 空気間隙率または飽和度を施工含水比で規定する方法
  3. 締固めた土の強度あるいは変形特性を規定する方法

2.工法規定方式

盛土の締固めにあたって、使用する締固め機械の種類、締固め回数などの工法そのものを仕様書に規定する方式。工法規定方式は、工事の監督と施工の管理が品質規定方式より直接的でわかりやすいというのが長所である。

盛土の施工

1.基礎地盤処理

  • 抜開除根・・・草木や切り株を残すと腐食や有害な沈下を生じるため除去する。
  • 表土処理・・・表土が腐植土だと盛土に悪影響を生じるため、表土をはぎ取り、盛土材料と置き換える。

2.軟弱層処理(水田など)

  • 排水溝・・・基礎地盤に溝を掘り盛土敷の外に排水し観想させる。
  • サンドマット・・・厚さ0.51.2mの敷砂層を設置し、排水する。

3.段差処理

  • かきならし・・・基礎地盤に凹凸や段差がある場合、均一でない盛土になるのを防ぐため、平坦にかきならす必要がある。特に盛土が低い場合は、田の畦などの小規模なものでかきならしを行う。

4.敷均しおよび締固め

  • 敷均し及び締固めの厚さ・・・盛土の種類により締固め厚さ及び敷均し厚さを下表のとおりとする。
盛土の種類 締固め厚さ(1層) 敷均し厚さ
路体・堤体 30cm以下 35~45cm
路床 20cm以下 25~35cm

土工量計算問題

土の状態と土量変化率

  • 地山の土量(地山にある、そのままの状態)→掘削土量
  • ほぐした土量(掘削され、ほぐされた状態)→運搬土量
  • 締固めた土量(盛土され締固められた状態)→盛土土量

ほぐし率 L=ほぐした土量/地山土量 Lは一般に1より大きくなる

締固め率 C=締固め後土量/地山土量 Cは一般に1より小さくなる

上記を理解したうえで、何問か過去問などを解いてみましょう。注意点・ポイントとしては、以下があります。

  • 問題文をよく読み、何の土の量を求められているかをはっきりさせること。
  • 計算間違いをしないこと。
  • 簡単な略図なんかを書くとわかりやすく、間違いにくいです。

土工作業・建設機械

建設機械の選定

建設機械を安全にかつ経済的に稼動させるには現場の土質条件、作業条件が大きく作用する。建設機械の選定には運搬距離と地盤に適応した走行性を検討する必要がある。

建設機械が軟弱地盤上を走行する場合、その走行する地盤を構成する土や含水比により作業能率が大きく異なる。このような走行性をトラフィカビリティという。トラフィカビリティは、コーン貫入試験で求められたコーン指数により判断する。

運搬機械と土の運搬距離
建設機械の種類 適応する運搬距離
ブルドーザ 60m以下
スクレープドーザ 40~250m
被けん引スクレーパ 60~400m
自走式スクレーパ 200~1200m
ショベル系の掘削機+ダンプトラック 100m以上

建設機械の走行に必要なコーン指数

建設機械の種類 建設機械の接地圧(kN/m2) コーン指数qc(kN/m2)
超湿地ブルドーザ 15~23 200以上
湿地ブルドーザ 22~43 300以上
普通ブルドーザ15t級 50~60 500以上
普通ブルドーザ21t級 60~100 700以上
スクレープドーザ 41~56 600以上 超湿地形は400以上
被けん引スクレーパ 130~140 700以上
自走式スクレーパ 400~450 1000以上
ダンプトラック 350~550 1200以上

その他建設機械で覚えておくとよいこと

  • リッパビリティ
  • 地山弾性波速度とリッパ付ブルドーザの規格
  • 運搬機械の走行可能勾配

法面施工

法面保護工

法面保護工の主な工種、目的を以下に示します。

分類 工種 目的
法面緑化工(植生工)
種子散布工
浸食防止、凍上崩落抑制、植生による早期全面被覆
客土吹付工
植生基材吹付工
植生シート工
植生マット工
植生筋工
盛土で植生を筋状に成立させることによる浸食防止、植物の侵入・定着の促進
植生土のう工
植生基盤の設置による植物の早期生育、厚い生育基盤の長期間安定を確保
植生基材注入工
張芝工 芝の全面張付けによる浸食防止、凍上崩落抑制、早期全面被覆
筋芝工 盛土で芝の筋状張付けによる浸食防止、植物の侵入・定着の促進
植栽工 樹木や草花による良好な景観の形成
苗木設置吹付工 早期全面被覆と樹木の生育による良好な景観の形成
構造物工
金網張工
生育基盤の保持や流下水による法面表層部の剥落の防止
繊維ネット張工
柵工
法面表層部の浸食や湧水による土砂流出の抑制
じゃかご工
プレキャスト枠工 中詰の保持と浸食防止
モルタル・コンクリート吹付工
風化・浸食・表流水の浸透防止
石張工
ブロック張工
コンクリート張工
法面表層部の崩落防止、多少の土圧を受けるおそれがある箇所の土留め、岩盤剥落防止
吹付枠工
現場打ちコンクリート枠工
石積、ブロック積擁壁工
ある程度の土圧に対抗して崩壊を防止
かご工
井桁組擁壁工
コンクリート擁壁工
連続長繊維補強土工
地山補強土工
すべり土塊の滑動力に対抗して崩壊を防止
グラウンドアンカー工
杭工

上記の表をすべて暗記する必要はないと思います。ただ、実地試験で出題される可能性もありますので、いくつかは確実に種類と目的を覚えておくようにしてください。

その他法面施工で覚えておくとよいこと

  • 切土法面、盛土法面の材料・勾配・高さの関係

まとめ

以上が土木一般の土工の主要なポイントです。この記事で示したところをざっと理解・暗記してしまえば、土工の問題は大体解けると思います。

覚えることが多いときと感じる方は、何度も見て、問題を解いてというのを嫌になるほど繰り返しましょう。そうすることで脳に「これは必要な情報だよ!」と教えてやるのです。

また、試験の当日分厚い参考書をもっていくと荷物になりますから、本記事を眺めるのもよいかもしれません。(今後他の分野も記載していく予定です!)

  • 毎年5題は出題される上、実地試験でも問われる範囲なので確実にする。
  • 聞きなれない単語等はイメージを掴み、絵に描くなどしてよく目に付くところに貼り出すとよい。

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