技術士一次 力学ノート

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令和7年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-2 を解説、有効応力と水平応力

令和7年度 建設部門Ⅲ-2は、砂10mと粘土12mの二層地盤で深度16mの応力を出す設問です。

この問題のポイント

鉛直有効応力は全応力から間隙水圧を引いて出します。

K0が結ぶのは有効応力どうしで、鉛直の全応力に掛けても水平の全応力にはなりません。

※ 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4(最も適切な組合せ)

> この論点をやさしく解説:有効応力の求め方|K0を掛けるのは有効応力のほう

問われているのは水平の全応力なので、K0を掛けたあとに間隙水圧を足し戻します。

各選択肢の正誤

鉛直有効応力は148、水平応力(全応力)は234が正しい値です。5つの選択肢は、この2つの数字の組合せで分かれています。

選択肢正誤解説
1 鉛直148/水平74×(誤り)水平はK0を掛けたところで止めており、間隙水圧を足していない
2 鉛直308/水平160×(誤り)鉛直が全応力のまま。水平も間隙水圧そのものになっている
3 鉛直308/水平154×(誤り)鉛直が全応力のまま。水平もK0を全応力に掛けている
4 鉛直148/水平234○(正しい)308−160=148、0.5×148+160=234
5 鉛直148/水平154×(誤り)鉛直は正しいが、K0を有効応力でなく全応力に掛けている

水平応力を全応力で聞かれているので、K0を掛けたあとに間隙水圧を足し戻します。有効応力のまま答えると154となり、選択肢5に落ちます。

選択肢4のポイント(ここが誤り)

解く手順

深度16mは砂10mと粘土6mなので、単位体積重量を層ごとに分けて足します。飽和単位体積重量が与えられているので、水の分は間隙水圧の側でまとめて引きます。

他の選択肢がなぜ違うか

鉛直の148が合っている選択肢が3つあるので、水平側で決まる設問です。

覚え方

  • K0は有効応力を有効応力に変える係数と覚えます。全応力が要るときは、変えたあとに水圧を足して戻します。
  • 足し戻す量は同じ深さの間隙水圧なので、鉛直で引いた値をそのまま使えます。

理解度チェック

Q.

K0を掛けるのは全応力か有効応力か。

有効応力です。K0は有効応力どうしを結ぶ係数です。

Q.

水平の全応力を出すには最後に何をするか。

水平有効応力に同じ深さの間隙水圧を足します。

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出典

公益社団法人 日本技術士会「令和7年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」2ページ Ⅲ-2

公益社団法人 日本技術士会「令和7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。上の表は設問で与えられた条件から計算の順を並べたもので、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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