Question 1

直接基礎と杭基礎の使い分けに関する記述として正しいものはどれか。

Accepted Answer

支持層が浅いときは直接基礎が適する。良質な支持層が浅い位置にあるときは直接基礎、支持層が深いときは杭基礎を用いるのが基本です。支持層とは、構造物の重さを受け止められるだけの硬さをもった地層のことです。直接基礎は、構造物の底面（フーチング）を支持層に直接載せて荷重を地盤に伝える形式で、施工が簡単で経済的です。しかし支持層が深いと掘削が大がかりになり、費用も危険も増すため、その場合は杭を打ち込んで深い支持層まで荷重を伝える杭基礎を選びます。基礎の形式は、ボーリング調査や標準貫入試験で支持層の深さと硬さを確かめてから決めるのが原則です。他の選択肢について：・浅いときに杭基礎：わざわざ杭を使う必要がなく、不経済です。・深くても直接基礎：掘削量が過大になり、現実的ではありません。・常に直接基礎が原則：地盤の条件に応じて形式を選ぶのが原則です。

Question 2

支持杭と摩擦杭に関する記述として正しいものはどれか。

Accepted Answer

支持杭は先端支持力、摩擦杭は周面摩擦力。支持杭は杭先端を硬い支持層に届かせて先端支持力で支え、摩擦杭は杭の周面と土との摩擦力で支えます。支持層が深すぎて杭が届かない場合や、支持層がはっきりしない場合に摩擦杭が選ばれます。摩擦杭は周面の摩擦に頼るため、支持杭にくらべて沈下量が大きくなりやすく、まわりの地盤が沈下すると杭が下向きに引きずられる負の摩擦力の影響も受けやすくなります。実際にはどちらの杭でも先端支持力と周面摩擦力の両方が働いており、そのどちらが主かによって呼び分けているだけだ、と理解しておくと迷いません。どちらを選ぶかは、地盤調査で支持層の深さを確かめたうえで決めます。他の選択肢について：・支持杭が摩擦、摩擦杭が先端：名称と働きが入れ替わっています。・どちらも先端支持力だけ：摩擦杭は周面の摩擦力に頼って支えます。・どちらも周面摩擦力だけ：支持杭は先端支持力を主として支えます。

Question 3

既製杭と場所打ち杭に関する記述として正しいものはどれか。

Accepted Answer

場所打ち杭は現地の孔にコンクリートを打つ。場所打ち杭は現地で地盤に孔を掘り、鉄筋かごを建て込んでコンクリートを打ち込んで造る杭です。これに対して既製杭は、工場であらかじめ製造したコンクリート杭や鋼管杭を現地へ運び、打撃や埋込みによって設置します。既製杭は工場製品なので品質が安定し、工期も短くて済む一方、運搬できる寸法に制限があり、打撃による施工では騒音や振動が問題になります。場所打ち杭は大きな径の杭を造れて騒音や振動も小さいものの、地中で造るぶん、孔の壁が崩れないよう安定液やケーシングで保護しながら施工する必要があり、できあがりを目で確かめられないため品質の管理に注意が必要です。他の選択肢について：・場所打ち杭を工場で製造：それは既製杭の説明です。・既製杭を現地で造る：既製杭は工場製品で、現地では造りません。・施工後に直径を変える：完成した杭の直径を後から変えることはできません。

Question 4

土留め工に用いる部材とその役割の組合せとして、適当でないものはどれか。

Accepted Answer

腹起し ── 掘削した土を場外へ搬出する。腹起しは、土留め壁に沿って水平に取り付け、壁が受けた土圧を切りばりへ均等に伝える部材です。土を搬出する役割はありません。土留め工とは、掘削したときに周囲の土が崩れ落ちないよう押さえる仮設の構造物のことです。力の流れは、まず土留め壁が背面の土をおさえ、その土圧を腹起しが受けて切りばりへ渡し、切りばりが向かい側の壁との間で突っ張って支える、という順になります。壁だけで支えているのではなく、部材が順に力を受け渡している点が要点です。この流れを図で思い浮かべられるようにしておくと、掘削の安全管理の問題も理解しやすくなります。他の選択肢について：・切りばり：向かい合う土留め壁の間に水平に渡し、内側から突っ張って支えます。・土留め壁：背面の土が崩れ落ちるのを直接おさえる部材です。・中間杭：長い切りばりが座屈しないよう、途中で支える杭です。

Question 5

擁壁の役割に関する記述として正しいものはどれか。

Accepted Answer

背面の土圧を受け止め崩れるのを防ぐ。擁壁は背面の土から受ける土圧を支え、土が崩れるのを防ぐ構造物です。のり面をゆるやかにするだけの用地の余裕がない場所で、土を垂直に近い形のまま保つために使われます。擁壁の設計では、土に押されて前へ滑らないか（滑動）、前へ倒れないか（転倒）、下の地盤が耐えられるか（支持力）の3点を確かめます。背面に水がたまると水圧が加わって土圧が大きく増え、これが擁壁の被害の代表的な原因になるため、水抜き孔を設けて確実に排水することが施工上とても重要です。あわせて、水が通りやすい砂利などを壁の裏側に詰める裏込め排水も行います。他の選択肢について：・橋の荷重を支える：それは橋台や橋脚の役割です。・地下水位を下げて圧密を促進：これはウェルポイント工法などの地下水位低下工法の説明です。・雨水を導き入れる：これは側溝や管きょといった排水施設の役割です。

Question 6

橋の構造における上部工と下部工の説明として正しいものはどれか。

Accepted Answer

上部工は主桁や床版、下部工は橋台や橋脚。橋は大きく上部工（主桁・床版など支承より上の部分）と下部工（橋台・橋脚・基礎）に分けられます。上部工は車や人が通る部分で、受けた荷重を支承に伝えます。下部工はその荷重を受け取り、基礎を通して地盤へ伝えます。両者の境目にあたるのが支承で、荷重を伝えると同時に、温度による桁の伸び縮みや地震の揺れを受け止める役割ももちます。橋台は橋の両端で土も受け止める部材、橋脚は中間で桁を支える柱です。橋の架設工法や維持管理の問題は、この上下の区分を前提に出題されるため、まず橋の側面図を頭に描けるようにしておくことが理解の近道になります。他の選択肢について：・上部が橋台、下部が主桁：上下が入れ替わっています。・上部工は舗装のみ：主桁や床版も上部工に含まれます。・材料で分ける：区分は材料ではなく、構造上の位置で決まります。

Question 7

構造力学で用いる支点のうち、水平方向の移動を許し、鉛直方向の反力だけが生じる支点として正しいものはどれか。

Accepted Answer

移動支点（ローラー）。移動支点（ローラー）は水平方向に動くことができ、鉛直方向の反力だけが生じます。反力の数は1つです。反力とは、支点が構造物を支え返す力のことです。支点は、その点で何を拘束するかによって種類が決まります。回転支点（ヒンジ）は水平にも鉛直にも動けないよう止めるので反力が2つ生じ、回転だけは自由です。固定支点は移動も回転も止めるため、鉛直・水平の反力に加えてモーメント反力も生じ、合計3つになります。単純ばりが片側をヒンジ、もう片側をローラーとするのは、温度による伸び縮みを逃がすためです。反力の数を数えられるようになると、つり合いの計算がぐっと解きやすくなります。他の選択肢について：・回転支点（ヒンジ）：鉛直と水平の2方向の反力が生じます。・固定支点：2方向の反力に加えてモーメント反力も生じます。・弾性支点：ばねのように変位に応じた反力が生じるもので、この条件には当てはまりません。

Question 8

構造物に作用する死荷重と活荷重の説明として正しいものはどれか。

Accepted Answer

死荷重は構造物の重さ、活荷重は車や人。死荷重は構造物そのものの重さなど常に作用し続ける荷重、活荷重は車両や人など位置や大きさが変わる荷重です。橋でいえば、主桁や床版、舗装の重さが死荷重で、走行する自動車や歩行者が活荷重にあたります。死荷重は動かないので値を確定しやすいのに対し、活荷重はどこに載るかで部材に生じる力が変わるため、最も不利になる位置を想定して設計します。このほかに地震の影響や風荷重、温度変化の影響なども考えますが、まずは常に働くものと、載ったり載らなかったりするもの、という死荷重と活荷重の区別を確実に押さえてください。他の選択肢について：・死荷重が車両：死荷重と活荷重の中身が入れ替わっています。・地震時と風：どちらも死荷重・活荷重とは別に分類される荷重です。・設計時と施工時：荷重の分類は、作業の時期による区分ではありません。

Question 9

材料に生じる応力度を表す単位として正しいものはどれか。

Accepted Answer

N/mm²。応力度は単位面積あたりに生じる力なので、単位はN/mm²（ニュートン毎平方ミリメートル）で表します。計算は「応力度 ＝ 断面に生じる力 ÷ 断面積」です。同じ大きさの力が働いても、断面積が大きければ応力度は小さくなり、材料は壊れにくくなります。逆に細い部材ほど同じ力で危険になる、という感覚がこの式から読み取れます。コンクリートの設計基準強度が24N/mm²のように示されるのも、この単位です。単位を見れば、その量が何を何で割ったものなのかが分かるので、単位に注目する習慣は計算問題を解くうえで大きな助けになります。なお1N/mm²は1MPa（メガパスカル）と同じ大きさで、資料によってどちらの書き方も使われます。他の選択肢について：・kN·m：力と距離を掛けた量で、曲げモーメントの単位です。・kN：力そのものの単位で、面積で割っていません。・m³：体積の単位で、力とは関係がありません。

Question 10

軟弱地盤に関する記述として正しいものはどれか。

Accepted Answer

支持力が小さく沈下しやすい地盤である。軟弱地盤とは、粘性土や有機質土、ゆるい砂などからなり、支持力が小さく沈下しやすい地盤のことです。そのまま構造物を造ると、大きな沈下や、場所によって沈下量が違う不同沈下、施工中のすべり破壊などが起こる恐れがあります。そこで、あらかじめ荷重をかけて先に沈下させておくプレロード工法、地中に排水路をつくって水を抜き圧密を早めるバーチカルドレーン工法、締め固めたり固化材を混ぜたりして地盤そのものを強くする工法などの地盤改良を検討します。どの工法を選ぶかは、土質と工期、周辺への影響を見比べて決めます。日本の平野部は軟弱地盤が多く、実務でも頻繁に扱う重要なテーマです。他の選択肢について：・支持力が大きい：軟弱地盤は支持力が小さい地盤です。・乾燥していて締固めが容易：含水比が高いことが多く、締固めはかえって難しくなります。・砂利や岩が多い：それは良好な地盤や岩盤の説明です。

基礎-4 基礎工と構造物の基本の一問一答