河川・砂防

解答正解 2

細粒土は含水比の変化に対する乾燥密度の変化が小さく、乾燥密度だけでは締固めの良否を判定しにくい。このため空気間隙率又は飽和度で規定し、施工含水比の上限はトラフィカビリティを確保できる限界で定めるのが河川土工の原則である。粘性土では空気間隙率の下限を2％程度、飽和度の上限を95％程度とするなど、上限・下限の両側から規定される点を「上限だけ」と取り違えやすい。

解答正解 4

粘性土の締固め管理では、空気間隙率Ｖaを2％≦Ｖa≦10％、飽和度Ｓrを85％≦Ｓr≦95％のように上限と下限の両方で規定する。下限を設けるのは、締め固めすぎて間隙空気がほとんど残らない状態にすると、間隙水圧が上昇して逆に強度が低下するためである。一方、砂質土（シルト・粘土分が25％以上50％未満）ではＶa≦15％と上限のみを規定する場合があり、この使い分けが混同されやすい。

解答正解 1

軟弱地盤上の築堤は、盛土の自重による圧密でせん断強度を増加させながら段階的に立ち上げるため、動態観測が施工管理の中心となる。のり尻部の隆起や盛土面のひび割れは、すべり破壊の前兆として把握される代表的な現象であり、これを認めたら盛土を中止して原因を確認する。押え盛土工法は「沈下の促進」ではなく「すべりに対する抵抗モーメントの増加」を目的とする工法で、盛土荷重載荷（プレロード）工法と目的を取り違えやすい。

解答正解 1

仮締切堤は出水時に破堤すれば下流に甚大な被害を及ぼすため、出水期間中に設置する場合は剛性と止水性に優れる鋼矢板二重式を原則とする。非出水期の締切高さは計画高水位ではなく、非出水期間の既往最大流量に1.2を乗じた流量を仮締切設置後の河積で流下させる水位、又は非出水期間の既往最高水位に0.5ｍを加えた水位を設計対象水位とし、これに余裕高を加える。「常に計画高水位が基準」と覚えると誤る。

解答正解 3

のり覆工は、のり勾配が緩い張工では流水がのり面をなでるように作用するため流体力が支配的となり、のり勾配が急な積工では背面土圧・水圧が支配的となる。このため照査の着目点が異なる。また代表流速は断面平均流速に補正係数αを乗じて求め、湾曲部・水衝部では大きく、十分な幅の根固工がある場合は洗掘の影響が緩和される。「張工と積工は勾配だけの区分」と理解していると、照査で用いる外力の違いを見落とす。

解答正解 2

基礎工の天端高は、洪水時の洗掘によって護岸基礎が浮き上がらないことを条件に設定する。実務では、最深河床高の評価高を天端高とする、評価高より高くして根固工で補完する、基礎矢板の根入れと根固工を併用する、水深が大きい場合は自立可能な矢板で支えるなど複数の考え方があり、河床変動特性に応じて選択する。「必ず最深河床高まで下げる」と一義的に覚えると、根固工との役割分担を見誤る。

解答正解 4

根固工は河床が洗掘されたときにその変形に追随し、洗掘の進行を緩和して基礎工を守る施設である。したがって基礎工と剛結してはならず、屈とう性のある構造として基礎工とは絶縁して設置する。また、根固工どうしの間隙は流速の低減や土砂の堆積に寄与するため、間隙のない密実な構造とすることもかえって不利になる。「一体化」の発想をそのまま持ち込むと誤る典型である。

解答正解 1

すり付け工は護岸区間の端部（小口部）に設け、未施工の自然河岸へ滑らかに移行させるための工である。上下流の河床変動や局所洗掘に追随する必要があるため、連節ブロックやかご工のように屈とう性があり、かつ表面に凹凸のある構造が用いられる。天端保護工・根固工・小口止工と目的が混同されやすいので、「どこに」「何のために」設けるかで整理するとよい。

解答正解 3

軟弱地盤では周辺地盤が沈下するのに対し、支持杭で剛支持された函体は沈下しないため、函体底版下に空洞が生じ、堤防にクラックや水みちが発生する。これが空洞化の主因であり、そのため支持杭基礎は原則として採用せず、地盤の沈下に追随できる柔構造樋門を基本とする。ただし基礎地盤が良質であれば剛構造樋門でもよく、「柔構造以外は認められない」わけではない。

解答正解 1

キャンバー盛土は、残留沈下量の分布に合わせて函体をあらかじめ上越して据え付ける手法で、沈下後に函体が計画高さに収まるようにするとともに、不同沈下による断面力と継手変位を抑える。空洞化が生じた場合に函体内部から充填処理ができるよう、底版にはグラウトホールを設けることが基本となる。可とう継手は沈下・変位への追随のために函体の分割位置に設けるもので、空洞の充填のための開口とは役割が異なる。

解答正解 2

河川の点検は、出水期前・台風期の点検、出水後・地震後の点検などに区分され、時期と目的に応じて対象と着目点が異なる。堤防を横断する樋門等の周辺は堤防と同等の機能を確保する必要があり、函体底版周辺の空洞化や堤体の緩みに伴う漏水について個別に十分な点検を行うこととされている点が、一般部の点検との違いである。河床変動状況の調査は5年以内に1回程度を基本とし、大きな河床変動を生じる出水があった場合にも実施する。

解答正解 4

不透過型は貯砂空間が満砂するまで土砂を止める「貯める」型式であり、満砂後は捕捉機能が低下するため、計画捕捉量を確保するには除石が前提となる。これに対し透過型は、平常時や中小出水時には無害な土砂を下流へ流し、計画規模の出水や土石流の際に透過部が閉塞して捕捉機能を発揮する「流砂系の連続性に配慮した」型式である。「透過型＝常に土砂を通す」「不透過型＝永久に止める」と単純化すると誤る。

解答正解 2

透過型えん堤は、土石流の先頭部に含まれる巨礫を透過部に噛ませて閉塞させることで捕捉するため、部材の純間隔を最大礫径Ｄ95の1.0倍程度とする。実験的に土砂容積濃度が高い場合はＤ95の1.5倍未満であれば閉塞することが確認されており、必要な場合は1.5倍まで広げられる。また透過型の水通し断面は「透過部が完全に閉塞した状態」で土石流ピーク流量を流せる断面とする点が、不透過型と大きく異なる。

解答正解 1

砂防えん堤の基礎地盤は原則として岩盤とし、岩着できない場合にのみフローティング基礎とするが、この場合はえん堤高15ｍ未満を原則とする。根入れは支持力と洗掘に対する安全を確保するためのもので、緩みや洗掘を受けやすい砂礫地盤では岩盤よりも深くとる。透水性が大きい基礎地盤ではパイピングによる基礎の破壊が懸念されるため、止水工（遮水工）を設けて浸透路長を確保する。水抜き暗渠は堤体に作用する揚圧力の低減とは逆の効果を生むため、この場面では用いない。

解答正解 4

袖は洪水や土石流を越流させないための部分であり、両岸に向かって上り勾配をつけ、その勾配は現渓床勾配程度又はそれより急とする。これは土石流の流下形状に対して袖天端が相対的に高くなるようにするためである。また嵌入は本体と同程度の安定性を有する地盤まで行うので、地山が軟らかいほど嵌入長は深くなる。下流のり勾配は越流土砂による損傷を避けるため一般に1：0.2と急であり、1：0.6のような緩勾配と取り違えやすい。

解答正解 3

Ｌ＝ｍ・ｎ／（ｍ－ｎ）×ｈ に ｍ＝15、ｎ＝10、ｈ＝2.0 を代入すると、Ｌ＝15×10／（15－10）×2.0＝150／5×2.0＝60ｍ となる。これは、床固工1基で確保できる落差ｈを、現渓床勾配と計画渓床勾配の差（1/10－1/15＝1/30）で割った値に等しく、Ｌ＝2.0÷(1/30)＝60ｍ と検算できる。分母を（ｍ＋ｎ）と誤ると12ｍ、有効落差を乗じ忘れると30ｍとなる。

解答正解 2

帯工は縦侵食（渓床の洗掘）を防止するための施設で、天端高を計画渓床高と一致させ落差を設けない点が床固工との決定的な違いである。落差を設けないため下流に洗掘を生じさせず、床固工群の間を補完する位置づけとなる。護岸工の根入れは、砂礫基礎の場合、計画渓床高又は最深渓床高のいずれか「低い方」より1ｍ以上とするのが原則で、「高い方」と取り違えると根入れ不足になる。

解答正解 3

抑止杭は、杭の背後に地盤反力が最大となる圧縮部に設置すると効率がよく、またすべり面の勾配が緩い位置ほど杭に作用する滑動力が小さくなる。同時に、杭の上部で新たな受働破壊が生じないことも確認する必要がある。杭の中心間隔は「大きくしてよい」ものではなく、杭と杭の間から土塊が中抜けしない上限として定めるもので、杭径の8倍以内が一応の目安とされる。根入れ長はＮ値50以上の堅固な基盤ほど短くてよく、1/3〜1/4である。

解答正解 3

適当なものは（イ）（ハ）（ニ）の3つである。（ロ）が誤りで、活動中の地すべり区域内では、井筒がすべり面を貫くと井筒自体がせん断されて破壊するため、底部をすべり面より2ｍ以上「浅く」する。基盤に2〜3ｍ程度貫入させるのは、停止している地すべり区域及び地すべり区域外に施工する場合である。地すべりが活動中か否かで深さの考え方が逆転する点が、1級での問われどころである。

解答正解 4

待受け式擁壁は、崩壊した土砂を擁壁背面の空間（ポケット）に堆積させて保全対象への到達を防ぐ工法であり、必要な堆積量を確保できるポケットが取れる場所でなければ成立しない。したがって斜面脚部に密着させるのではなく、ある程度の距離をおいて設置する。斜面脚部に密着させて設置するのはのり脚部の安定を図る重力式擁壁等であり、両者の目的の違いを押さえておく必要がある。