基礎工

解答正解 1

基礎形式は支持層までの深さで大きく分かれ、支持層が浅ければ直接基礎、深ければ杭基礎やケーソン基礎が候補となる。選定にあたっては地盤条件のほか、上部構造の特性、騒音・振動などの環境条件、工期と経済性を総合して比較する。「浅い＝直接基礎／深い＝杭基礎」という対応の向きを逆に覚えている受験者が多く、選択肢2のような入替えが定番の誤りである。

解答正解 4

床掘り仕上がり面は地山を乱さず不陸が生じないように施工し、湧水・滞水はポンプや排水溝で排除して支持地盤の軟弱化を防ぐ。やむを得ず過掘りした場合は良質な材料で締め固め、当初地盤と同等程度に復元する。掘削完了後には基礎地盤の状態について確認を受ける必要があり、事前の設計図書だけで支持地盤の良否を確定させてよいわけではない。

解答正解 2

杭先端を良質な支持層に到達させ先端支持力を主体とするのが支持杭、杭周面の摩擦力を主体とするのが摩擦杭である。設計では支持層に支持させる支持杭を原則とし、支持杭とすることが困難な場合に摩擦杭を用いる。選択肢1と4のように支持機構の説明を入れ替えた形が頻出の誤りである。

解答正解 4

ディーゼルハンマは燃料の爆発力を利用してラムを跳ね上げる機構であり、爆発に伴う騒音と排出ガスの発生が避けられない。これに対し油圧ハンマはラムの落下高さを油圧で制御でき、打撃力の調整と低騒音化の点で有利である。「爆発を伴わない」という説明はディーゼルハンマの原理そのものを否定しており、油圧ハンマの特徴と取り違えている。

解答正解 2

バイブロハンマは起振機の上下振動を杭に伝えることで杭周面の摩擦抵抗を一時的に低下させ、機械と杭の自重を加えて貫入させる。振動によって周面抵抗を減らす原理であるため、砂質地盤で効果を発揮しやすく、また同じ原理で引抜きにも用いられる。打撃で貫入させるドロップハンマと原理を混同しないこと。

解答正解 3

（イ）（ロ）（ハ）が適当で、適当なものは3つである。中掘り杭工法は掘削しながら杭を沈設するため本来は低騒音だが、先端処理を最終打撃方式とすると打撃を伴うため、騒音の最大値は打込み工法と大差ない水準となる。「埋込み工法だから常に静か」と短絡すると（ニ）を適当と判断してしまう。

解答正解 1

中掘り杭工法は、中空の既製杭の内部にスパイラルオーガ等を通して先端地盤を掘削しながら杭を沈設する埋込み工法である。沈設後は最終打撃方式やセメントミルクを用いた根固めなどの先端処理を行って支持力を確保する。あらかじめ孔をあけてから杭を建て込むプレボーリング杭工法と手順が異なる点が区別のポイントである。

解答正解 4

プレボーリング杭工法は、先行して掘削した孔の先端部にセメントミルク等の根固め液を注入して根固め部を築造し、そこへ既製杭を建て込んで支持力を確保する埋込み工法である。根固め液は注入量を計測して管理する。杭自体を掘削機として沈設する中掘り杭工法との手順の違い、および孔壁保護に用いる安定液と支持力確保に用いる根固め液の役割の違いを取り違えないこと。

解答正解 2

埋込み工法では打込み工法のような明確な打止り現象が生じないため、支持層の確認は事前の地盤調査、試験杭、オーガ駆動装置の電流値や積分電流値の変化、掘削音や機械の振動状況などを組み合わせて総合的に判断する。根固め液の注入量は支持力確保のための管理項目であり、計測値によって確認する必要がある。「明確な打止り現象が生じない」ことが埋込み工法の管理上の難しさである点を押さえること。

解答正解 3

オールケーシング工法は杭の全長にわたってケーシングチューブを圧入し、鋼製のチューブそのもので孔壁を物理的に保護する工法であり、孔壁の崩壊が生じにくいことが最大の特徴である。安定液の泥膜と静水圧によって孔壁を保護し、ケーシングを表層部にのみ用いるのはアースドリル工法である。工法名の「オールケーシング」が全長にケーシングを用いることを表している点で区別できる。

解答正解 2

リバースサーキュレーション工法は、表層部をスタンドパイプで保護し、それ以深は孔内水位を地下水位より高く保持することで生じる水頭差の静水圧と、孔壁に形成される泥膜によって孔壁を保持する。掘削土砂はビットで切削した後、孔内水とともにサクションポンプやエアリフト方式で吸い上げて地上に排出する。バケットで土砂を収納して排出するアースドリル工法との排土方式の違いが問われやすい。

解答正解 1

アースドリル工法は表層部を表層ケーシングで保護し、それ以深は安定液によって孔壁を保持しながら、ドリリングバケットを回転させて掘削し、バケット内部に収納した土砂を地上に排出する。孔壁保護に安定液を用いる点がリバース工法の孔内水（自然泥水）による水頭差保持と混同されやすいが、アースドリル工法は掘削土をバケットで持ち上げるため大量の水循環設備を必要としない点が異なる。

解答正解 4

深礎工法は、ライナープレートやモルタルライニング、吹付けコンクリートなどの土留め材で孔壁を保持しながら掘り下げる工法であり、他の3工法のように孔内を水で満たして孔壁を保持する方式ではない。湧水量が多い場合はセメント分が流出するためライナープレート工法などが選ばれ、湧水が著しい場合は排水や他の基礎形式への変更が検討される。安定液や孔内水による保護と取り違えないことが要点である。

解答正解 3

孔壁保護の方法は、オールケーシング工法が全長のケーシングチューブ、アースドリル工法が表層ケーシングと安定液、リバースサーキュレーション工法がスタンドパイプと孔内水の水頭差による静水圧、深礎工法がライナープレート等の土留め材であり、4工法で明確に異なる。この対応関係は毎回のように問われるため、工法名と保護材を1対1で結びつけて覚える必要がある。選択肢2と4は保護材を入れ替えた典型的な誤りである。

解答正解 4

スライムは掘削で生じた土砂の細粒分などが孔底に沈殿したもので、掘削完了後に一次処理を行っても、鉄筋かごの建込み等の間に新たに沈殿するため、コンクリート打込み直前に二次処理を行って除去する。孔底にスライムが残ると杭先端と支持地盤との密着が損なわれ、先端支持力の低下や杭の沈下の原因となる。孔壁を保護する泥膜（マッドケーキ）とは別物である点に注意が必要である。

解答正解 2

（イ）（ハ）が適当で、適当なものは2つである。トレミー管の先端は打ち込んだコンクリート中に所定の深さを挿入した状態を保ち、孔内水やスライムがコンクリートに巻き込まれるのを防ぐ必要があるため（ロ）は誤りである。また鉄筋かごの継手は脱落が生じないよう堅固に結束しなければならず、（ニ）も誤りである。トレミー管を引き上げすぎることが材料分離と品質不良の直接原因になる点を押さえること。

解答正解 3

土留め壁は遮水性の有無で大きく分かれ、親杭横矢板壁は横矢板の隙間から地下水が流入するため非遮水性に分類される。鋼矢板壁は継手のかみ合わせにより、ソイルセメント柱列壁や地中連続壁は連続した壁体により遮水性が期待できる。地中連続壁は剛性が高く大深度の掘削に適するが高価であり、止水性と剛性と経済性のバランスで工法が選定される。

解答正解 1

自立式土留めは支保工を用いず根入れ部の地盤抵抗だけで土留め壁を支持する形式であるため、土圧・水圧が小さく掘削深さが浅い場合に限って適用される。土圧・水圧が大きく自立式で対応できない場合には切ばり式を、掘削幅が広く切ばりが長くなる場合や掘削内部に支保工を設けたくない場合にはグラウンドアンカー式を用いる。「自立式＝浅い掘削」という適用範囲の向きを逆にした記述が典型的な誤りである。

解答正解 3

ヒービングは軟らかい粘性土地盤で背面の土の重量により掘削底面が盛り上がる現象、ボイリングは地下水位が高い砂質地盤で上向きの浸透流により砂粒がわき上がる現象であり、検討すべき地盤が異なる。盤ぶくれは掘削底面下の難透水層の下にある被圧帯水層の水圧によって底面が持ち上げられる現象で、不透水層が介在する場合はボイリングではなく盤ぶくれを照査する。「粘性土＝ヒービング／砂質土＝ボイリング」の対応を固定して覚えること。

解答正解 1

ニューマチックケーソン工法は圧気潜函工法とも呼ばれ、密閉した作業室に地下水圧に見合った圧縮空気を送り込むことで地下水の浸入を防ぎ、地上と同じ状態で掘削を行う。このため地下水位が高くても施工でき、作業室内で支持地盤を直接確認できる。一方オープンケーソン工法は上下が開放された躯体内の土砂を掘削して沈設するもので、水中掘削となるため底面の直接確認が難しい点が対照的である。