技術士一次 力学ノート

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平成26年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-1 を解説、締固めエネルギーで曲線が動く

平成26年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-1は、土の基本的性質に関する問題です。この問題では、5つの記述のうち最も不適切なものを選びます。

この問題のポイント

この問題は、締固め曲線がエネルギーでどう動くかを分かっているかを問うものです。引っかけの核心は同じ土なら同じ値になると言い切ってある点で、エネルギーを上げれば曲線そのものが動きます。

残る4つは間隙率、飽和度、コンシステンシー指数、鋭敏比の定義です。いずれも正しい記述です。

※ 問題文と選択肢そのものは、公益社団法人 日本技術士会が公開している公式PDFで確認できます。

正答:選択肢3(最も不適切なもの)

> この論点をやさしく解説:土の三相|含水比も間隙比も分母は土粒子

各選択肢の正誤

5つのうち4つは式や定義そのままです。誤りは1つで、締固めの話にあります。

選択肢正誤解説
1 間隙比eと間隙率nの関係は n=e÷(1+e)×100○(正しい)間隙の体積を全体の体積で割った形
2 飽和度Srは Sr=wGs÷e から求められる○(正しい)含水比・比重・間隙比から出る
3 締固めエネルギーが異なっても、同じ土なら最適含水比と最大乾燥密度は同じ値×(誤り)エネルギーを上げると曲線が左上へ動く
4 コンシステンシー指数は Ic=(wL−w)÷Ip と定義される○(正しい)液性限界までの余裕を塑性指数で割る
5 液性指数が大きいほど土の鋭敏比が増大する○(正しい)軟らかい粘土ほど練り返しで強度が落ちる

選択肢3は「同じ土であれば」という条件が付いているので正しく見えます。動くのは土でなく曲線のほうです。

選択肢3のポイント(ここが誤り)

締固め曲線は、締固めエネルギーを上げると最大乾燥密度が大きくなり、最適含水比は小さくなります。曲線が全体として左上へ動く形です。

強く締め固めるほど水の助けが要らなくなるので、最も締まる含水比が乾いた側へ寄ります。同じ土でも突固め回数を変えれば別の曲線が出ます。

選択肢5の鋭敏比は、乱さない試料と練り返した試料の非排水せん断強さの比です。軟らかい粘土ほど大きくなります。

覚え方

  • 締固めエネルギーを上げると曲線が左上へ動く
  • 最大乾燥密度は大きく、最適含水比は小さくなる
  • 鋭敏比は乱さない試料と練り返した試料の比

理解度チェック

Q.

締固めエネルギーを上げると最適含水比はどうなるか。

小さくなります。最大乾燥密度は逆に大きくなります。

Q.

鋭敏比とは何の比か。

粘性土の乱さない試料と、同じ含水比で練り返した試料の非排水せん断強さの比です。

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出典

  • 公益社団法人 日本技術士会「平成26年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」1ページ Ⅲ-1
  • 公益社団法人 日本技術士会「平成26年度 技術士第一次試験 試験問題の正答」

※ 問題文と選択肢は掲載していません。上の表は各選択肢で問われている論点で、実際の設問は公式PDFで確認できます。

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構造設計の実務を続けながら、試験に出る力学の解き方を書き残しています。

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