土の性質・地盤調査・支持力・沈下・斜面・基礎工
飽和した粘性土の試料について、含水比w＝25％、土粒子の密度比（比重）Gs＝2.60であった。この土の間隙比eとして、最も近いものはどれか。
解答正解 5
土の三相関係の基本式e・Sr＝w・Gs（Sr：飽和度）に、飽和土でSr＝1（100％）を代入するとe＝w・Gs＝0.25×2.60＝0.65となる。間隙比（間隙体積／土粒子体積）と間隙率（間隙体積／全体積）は別の量であり、n＝e／(1＋e)の関係にある点を混同しないこと。
土の粒度に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 1
均等係数Uc＝D60／D10は粒径のばらつきを示し、値が大きいほど粒径幅が広く、小さいほど（1に近いほど）粒径がそろった土である。粒径がそろった土は大きな粒子の間隙を小さな粒子が埋めないため密度が上がりにくく、粒度配合が悪い（分級がよい）。良配合の判定にはUcに加えて曲率係数Uc′も用いる。
標準貫入試験に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 3
標準貫入試験（JIS A 1219）は、質量63.5kgのハンマーを76cmの高さから自由落下させ、ボーリング孔底のサンプラを15cmの予備打ち後に30cm貫入させる打撃回数をN値とする。N値は砂地盤の相対密度・内部摩擦角や、粘土地盤のコンシステンシーの推定に使われるが、いずれも経験的な関係である。
層厚H＝4.0mの正規圧密状態の粘土層について、初期間隙比e0＝1.00、圧縮指数Cc＝0.40、圧密層中央の有効土被り圧p0＝100kN/m²、載荷による圧密層内で一様な増加応力Δp＝100kN/m²とする。最終圧密沈下量Sを、S＝Cc・H／(1＋e0)・log10{(p0＋Δp)／p0}で求めたとき、最も近い値はどれか。ただし、log10 2＝0.301、loge 2＝0.693、log10 1.5＝0.176とする。
解答正解 4
圧縮指数を用いた正規圧密粘土の沈下量はS＝Cc・H／(1＋e0)・log10{(p0＋Δp)／p0}である。Cc・H／(1＋e0)＝0.40×4.0／2.00＝0.80mに、log10(200／100)＝0.301を掛けて0.241mとなる。対数は常用対数であり、(1＋e0)で除す点も落とさないこと。
排水条件の土のせん断強さを、有効応力で表したモール・クーロンの破壊規準τf＝c′＋σ′・tanφ′で評価する。c′＝20kN/m²、φ′＝30°、すべり面上の垂直有効応力σ′＝100kN/m²のとき、すべり面のせん断強さτf（kN/m²）として最も近い値はどれか。ただし、tan30°＝0.577、sin30°＝0.500、cos30°＝0.866とする。
解答正解 3
破壊規準τf＝c′＋σ′・tanφ′にc′＝20、σ′＝100、tan30°＝0.577を代入すると、τf＝20＋57.7＝77.7kN/m²である。せん断強さの摩擦成分は垂直応力に内部摩擦角の正接を掛けたものであり、sinやcosと混同しやすい。
高さH＝6.0mの鉛直で滑らかな擁壁の背面に、水平な地表面を持つ砂質土（粘着力c＝0、内部摩擦角φ＝30°、単位体積重量γ＝18kN/m³）がある。地下水位や上載荷重はないものとして、ランキン土圧論により壁背面に作用する主働土圧の合力Pa（kN/m）として、最も近い値はどれか。
解答正解 2
ランキンの主働土圧係数はKa＝tan²(45°−φ／2)＝(1−sinφ)／(1＋sinφ)で、φ＝30°ならKa＝1／3である。砂質土で上載荷重がなければ土圧強度は深さに比例する三角形分布となり、合力はPa＝½・Ka・γ・H²＝½×(1／3)×18×36＝108kN/mである。受働土圧係数や静止土圧係数との取り違えに注意する。
斜面の安定に関する次の記述のうち、適当でないものはどれか。
解答正解 5
円弧すべりの安全率は「抵抗モーメント／滑動モーメント」であり、対策は滑動側を減らす（頭部の排土）か、抵抗側を増やす（法尻の押え盛土、排水による有効応力の維持、杭・アンカー等）ことで行う。頭部への載荷は滑動側の荷重を増やす逆効果の操作である。
飽和粘土地盤（φ＝0、粘着力c＝40kN/m²）に、根入れ深さDf＝1.0mで帯状の浅い基礎を設ける。根入れ部分の土の単位体積重量はγ2＝16kN/m³である。テルツァギの支持力式qu＝α・c・Nc＋β・γ1・B・Nγ＋γ2・Df・Nqを用い、φ＝0のためNc＝5.7、Nγ＝0、Nq＝1.0、帯状基礎なのでα＝1.0とする。極限支持力quを安全率3で除した許容支持力qa（kN/m²）として、最も近い値はどれか。
解答正解 4
φ＝0ではNγ＝0となるため、qu＝α・c・Nc＋γ2・Df・Nq＝1.0×40×5.7＋16×1.0×1.0＝228＋16＝244kN/m²である。これを安全率3で除してqa＝81.3kN/m²となる。粘土地盤の支持力は粘着力が支配的で、根入れ深さの寄与は小さいが無視はできない。なお係数値は基準により異なるため、本問は与えられた値に基づく計算である。
杭基礎に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 1
軟弱な粘土層が圧密沈下すると、杭よりも周辺地盤の沈下量が大きくなり、地盤が杭を引き下げる向きの摩擦力（負の摩擦力）が生じる。杭の軸力が増え、支持力の一部が消費されるため、圧密沈下が予想される地盤では杭の設計で考慮する。
地盤の液状化に関する次の記述のうち、適当なものはどれか。
解答正解 2
液状化は、地下水位以下の緩い飽和砂が地震の繰返しせん断で体積収縮しようとして過剰間隙水圧が上昇し、有効応力が失われる現象である。このため対策は、密度を増して収縮を抑える（締固め）、過剰間隙水圧を速やかに消散させる（排水）、地下水位を下げる、固化する、などが基本となる。