令和6年度 1級土木施工管理技士 No.1を解説、土の構成模式図（湿潤密度・飽和度）
令和6年度（2024年）1級土木施工管理技術検定 第一次検定（問題A）No.1は、土の構成模式図の記号を用いて、湿潤密度ρtと飽和度Srを求める式の組合せのうち、適当なものを選ぶ問題です。土全体の質量・体積と、間隙（すきま）の体積・水の体積の記号を、正しい式に当てはめられるかを見分けます。
この問題のポイント
湿潤密度ρtは、土全体の質量mを土全体の体積Vで割った値で、ρt＝m／V。飽和度Srは、間隙の体積Vvに対する水の体積Vwの割合で、Sr＝Vw／Vv×100。選択肢4がこの2つの式の組合せです。湿潤密度に水の質量mwを使ったり、飽和度の分母を間隙の体積Vvでなく全体積Vと取り違えていないかが問われます。
※ 問題文そのものは、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4（最も適当な組合せ）
土の構成と記号の意味
土は土粒子（固相）・水（液相）・空気（気相）の三相からできています。この三相を質量と体積の記号で表すと、次のようになります。図を思い浮かべなくても、記号の意味が分かれば式は組み立てられます。
| 区分 | 質量の記号 | 体積の記号 |
|---|---|---|
| 土全体 | m（全質量） | V（全体積） |
| 土粒子（固相） | ms | Vs |
| 水（液相） | mw | Vw |
| 空気（気相） | 0（無視する） | Va |
| 間隙（水＋空気） | mw | Vv（＝Vw＋Va） |
正しい式（記号の意味）
| 求める量 | 正しい式 | 記号の意味 |
|---|---|---|
| 湿潤密度 ρt | ρt ＝ m ／ V | m＝土全体の質量、V＝土全体の体積 |
| 飽和度 Sr | Sr ＝ Vw ／ Vv ×100 | Vw＝水の体積、Vv＝間隙（水＋空気）の体積 |
各選択肢の組合せ
| 選択肢（ρt ／ Sr） | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| ⑴ ρt＝mw／V ／ Sr＝Vw／Vv×100 | ×（誤り） | 湿潤密度の分子は全質量mで、水の質量mwではない |
| ⑵ ρt＝mw／V ／ Sr＝Vw／V×100 | ×（誤り） | 湿潤密度の分子がmwで誤り、飽和度の分母も全体積Vで誤り |
| ⑶ ρt＝m／V ／ Sr＝Vw／V×100 | ×（誤り） | 飽和度の分母は間隙の体積Vvで、全体積Vではない |
| ⑷ ρt＝m／V ／ Sr＝Vw／Vv×100 | ○（正しい） | 湿潤密度も飽和度も記号が正しく対応している |
選択肢4のポイント（ここが正しい）
湿潤密度は、土粒子・水・空気を含めた土全体の質量を、土全体の体積で割ったもので、ρt＝m／V。分子は水だけの質量mwではなく、全体の質量mを使います。飽和度は、間隙（水と空気のすきま）の体積に占める水の体積の割合で、Sr＝Vw／Vv×100。分母は間隙の体積Vvです。
飽和度Sr＝Vw／Vv×100は分母が間隙の体積Vvで、間隙率n＝Vv／V×100（分母は全体積V）と混同しやすいため、分母が全体積Vか間隙の体積Vvかで見分けます。したがって、湿潤密度ρt＝m／V、飽和度Sr＝Vw／Vv×100の組合せである選択肢4が適当です。
各指標の式（湿潤密度・飽和度・含水比・間隙比）
土の状態量は、同じ記号の組合せで似た式が並びます。分子と分母がどの量かで区別します。
| 指標 | 式 | 意味 |
|---|---|---|
| 湿潤密度 ρt | m ／ V | 土全体の質量を全体積で割る |
| 飽和度 Sr | Vw ／ Vv ×100 | 間隙の体積に占める水の体積の割合 |
| 含水比 w | mw ／ ms ×100 | 土粒子の質量に対する水の質量の割合 |
| 間隙比 e | Vv ／ Vs | 土粒子の体積に対する間隙の体積の比 |
覚え方
- 湿潤密度ρt＝全質量m÷全体積V／飽和度Sr＝水の体積Vw÷間隙の体積Vv×100
- 湿潤密度は水だけの質量mwではなく、土全体の質量mを使う
- 飽和度は分母が間隙の体積Vv、間隙率は分母が全体積V。分母で見分ける
理解度チェック
問題：飽和度Srは、間隙の体積Vvに対する水の体積Vwの割合で、Sr＝Vw／Vv×100で表される。
〇か×か。
答え：〇
飽和度は間隙の体積Vvに対する水の体積Vwの割合です。分母が全体積Vになるのは別の指標なので、区別します。
問題：湿潤密度ρtは、水の質量mwを土全体の体積Vで割って求める。
〇か×か。
答え：×
湿潤密度は土全体の質量mを全体積Vで割ります（ρt＝m／V）。水の質量mwではありません。
出典・参考資料
- 一般財団法人 全国建設研修センター「令和6年度 1級土木施工管理技術検定 第一次検定（問題A・種別：土木） 問題」
- 土質力学（湿潤密度ρt＝土全体の質量÷土全体の体積、飽和度Sr＝水の体積÷間隙の体積×100、含水比w＝水の質量÷土粒子の質量×100）
※ 問題文と図は転載していません。土の構成と各指標の定義は、土質力学の標準的な教科書等で確認してください。
※ この記事の確認日：2026年7月
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