ゼロから学ぶ土木施工管理

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令和5年度 1級土木施工管理技士 No.15を解説、土留め支保工の施工

令和5年度(2023年)1級土木施工管理技術検定 第一次検定(問題A)No.15は、土留め支保工の施工について、適当なものを選ぶ問題です。

ヒービング、盤ぶくれ、ボイリング、土留め壁の応力度と変形という4つの不安定に対して、それぞれの処置が1つずつ並びます。適当なものが1つで、残る3つは処置の向きが逆に書かれています。

この問題のポイント

4つとも「安定性が不足すると予測されたときに、どちら向きの手を打つか」で正誤が決まります。掘削底面下の地盤改良で土のせん断強さを増やすのがヒービングへの処置で、これが適当な記述です。

残る3つは、不透水層を薄くする、地下水位を上げる、プレロードを解除する、といずれも安定性を下げる側に書き替えられています。危ないほうへ動かす記述が並ぶので、向きだけを見れば選び分けられます。

※ 問題文の原文は、全国建設研修センターが公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢1(最も適当な記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
⑴ ヒービングに対する安定性が不足すると予測される場合、掘削底面下の地盤改良を行い、強度の増加をはかる○(正しい)粘性土がすべり込む現象なので、土のせん断強さを増やす方向で効く
⑵ 盤ぶくれに対する安定性が不足すると予測される場合、地盤改良により不透水層の層厚を薄くするとよい×(誤り)薄くすると押さえる土の重さが減り、下からの揚圧力に負ける
⑶ ボイリングに対する安定性が不足すると予測される場合、水頭差を大きくするため、背面側の地下水位を上昇させる×(誤り)水頭差は小さくする。ディープウェルやウェルポイントで地下水位を低下させる
⑷ 土留め壁又は支保工の応力度、変形が許容値を超えると予測される場合、切りばりのプレロードを解除するとよい×(誤り)プレロードは導入する側。段数を増やして変形を抑える

⑵⑶⑷のポイント(ここが誤り)

盤ぶくれは、掘削で上の土を取り除いた結果、掘削底面に残る不透水層の重さが、その下の被圧地下水による上向きの力に負けて底面が持ち上がる現象です。抵抗しているのは残った層の重さなので、層厚を薄くするのは安定性を下げる向きになります。地盤改良は掘削底面以深で行い、剛性と重さを確保する側に使います。

ボイリングは、砂質地盤で背面側から掘削面へ水が回り込み、砂と水が吹き上がる現象です。原因は内外の水位差なので、ディープウェルやウェルポイントで背面側の地下水位を低下させ、水頭差を小さくするのが処置になります。⑶は水位を上げると書いており、原因を大きくする側です。

切りばりのプレロードは、次の段の掘削に先立って軸力を入れ、土留め壁が内側へ動くのを先に押し返しておく処置です。応力度や変形が許容値を超えそうな場面では、プレロードを導入し、支保工の段数を増やす方向で対処します。⑷はこれを解除すると書いており、変形を進める側です。

⑴のヒービングは、軟らかい粘性土が土留め壁の下を回り込んで掘削底面に押し出される現象です。掘削底面下を地盤改良して土のせん断強さを増やせば、この回り込みに抵抗できます。したがって適当なものは選択肢1です。

覚え方

  • 処置はすべて安全側へ動かす。薄くする・上げる・解除するは危険側で誤り
  • ヒービング(粘性土のすべり込み)は掘削底面下の地盤改良でせん断強さを増やす
  • 盤ぶくれ(被圧地下水の揚圧力)は地下水位の低下と掘削底面以深の地盤改良で抑える
  • ボイリング(砂の吹き上がり)は背面側の地下水位を低下させ、水頭差を小さくする
  • 応力度・変形が足りないときは切りばりにプレロードを導入し、段数を増やす

理解度チェック

問題:ボイリングに対する安定性が不足すると予測される場合は、水頭差を大きくするため背面側の地下水位を上昇させる。

〇か×か。

答え:×

逆です。地下水位を低下させて水頭差を小さくします。

問題:ヒービングに対する安定性が不足すると予測される場合は、掘削底面下の地盤改良を行って強度の増加をはかる。

〇か×か。

答え:

粘性土がすべり込む現象なので、せん断強さを増やせば回り込みに抵抗できます。

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出典・参考資料

※ 土木研究所「掘削土留め工設計指針(案)」や日本道路協会の仮設指針はPDF・市販図書のため、本記事では指針の条項・数値には踏み込んでいません。問題文と選択肢も転載していません。

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

土木施工管理技士試験で過去に問われた用語・数値・施工手順を、官公庁の仕様書や日本道路協会の便覧に照らして整理しています。

「建築学生が学ぶ構造力学」(kentiku-kouzou.jp)を運営。著書「わかる構造力学」(工学社)。

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