2級土木施工管理技士 過去問
令和7年度(後期)
問117 (薬液注入 問4)
問題文
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問題
2級土木施工管理技士試験 令和7年度(後期) 問117(薬液注入 問4) (訂正依頼・報告はこちら)
- 単孔式透水試験は、単一のボーリング孔や井戸を利用して地盤の透水係数を求める試験である。
- 透水係数が同じ土の場合、動水勾配が大きくなるにつれて流速は遅くなる。
- 土の圧密試験の結果から、透水係数を推定することができる。
- 砂の透水係数は、実験室で定水位透水試験を行うことで求めることができる。
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この過去問の解説 (3件)
01
この問題は、透水係数の意味と、透水試験の基本を理解しているかを問う問題です。
透水係数は、土の中を水がどのくらい通りやすいかを表す値です。
基本になるのはダルシーの法則で
v(流速)=k(透水係数)×i(動水勾配)
という関係があります。
この式からわかるように、透水係数が同じなら、動水勾配が大きいほど流速は大きくなるのが原則です。
したがって、「動水勾配が大きくなるにつれて流速は遅くなる」とした選択肢が誤りです。
【適当】
単孔式透水試験は、現場(フィールド)で直接、土の水の通りやすさを調べる試験の一種です。
1つのボーリング孔を利用し、孔内の水位を変化させてその復元速度を測ることで、周囲の地盤の透水係数を算出します。
現地盤を対象にした試験であり、特に原位置での透水性を把握したいときに用いられます。
また、大掛かりな揚水試験(複数の観測井が必要なもの)に比べて、手軽に実施できるメリットがあります。
【不適切】
この選択肢は、水の流れの基本原則である「ダルシーの法則」に矛盾しています。
ダルシーの法則では、流速(v)は「透水係数(k)」と「動水勾配(i)」の積(v = ki)で表されます。
透水係数が一定であれば、勾配が急になるほど、流速は速くなります。
【適切】
圧密試験は主に粘土の沈下を調べる試験ですが、その過程で透水係数も導き出せます。
粘土に荷重をかけると水が押し出され(圧密)、体積が減少します。
この時の「固まる速さ(圧密係数」と「縮みやすさ(体積圧縮係数)」などのデータを用いることで、計算によって透水係数を推定することが可能です。
【適当】
定水位透水試験は、水が通りやすい「砂質土」に適した室内試験法です。
土のサンプルに一定の水位差を与え続け、単位時間あたりに通り抜けた水の量を測ります。
砂のように透水性が高い土は、短時間で十分な水量が確保できるため、この「定水位」方式が用いられます。
透水係数の問題では、「ダルシーの法則(v = ki)」と、土の種類による試験法の違いをセットで覚えておくと、得点に結びつきやすくなります。
単孔式透水試験
→ 1つのボーリング孔を用いて、孔内の水位を変化から地盤の透水係数を求める
圧密試験
→ 圧密時に減少する体積から透水係数の推定に使える
定水位透水試験
→ サンプルを用いて、通り抜けた水の量から砂の透水係数を求めることができる
ダルシーの法則
→ 動水勾配が大きいほど流速は大きい
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02
透水係数とは、水がどれくらい土に通りやすいかを示す値のことです。
適当な選択肢です。
単孔式透水試験は、単一のボーリング孔や井戸を利用して地盤の透水係数を求める試験です。
適当な選択肢ではありません。
勾配(傾き)が大きくなると流速は早くなります。
勾配が傾きであることが分かれば初見でも違和感に気が付けるかもしれません。
適当な選択肢です。
圧密試験から土の密度が分かるため、透水係数(水の通りやすさ)も推定可能です。
適当な選択肢です。
透水係数は定水位透水試験を行うことで求めることができます。
しっかりと読めば正解を導くことができるタイプの問題でした。
一見難しい問題でもあきらめずに問題文に向き合いましょう。
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03
適当でないのは、「透水係数が同じ土の場合、動水勾配が大きくなるにつれて流速は遅くなる。」です。
透水係数が同じなら、動水勾配が大きいほど水を押す力が強くなるので、流速は速くなります。
単孔式透水試験は、地盤に掘った1本の孔(ボーリング孔や井戸)を使って、水位の変化や注水量などから透水係数を求めます。
現場で地盤そのものの透水性を調べたいときに使う方法です。
この記述は不適当です。
地下水の流れは、基本的にダルシーの法則で考えます。
流速(正確にはダルシー流速)は、透水係数×動水勾配に比例します。
つまり、透水係数が同じなら、動水勾配が大きいほど流速は大きくなります。
「押す力が強いほど、流れが弱くなる」という内容になっていて逆です。
圧密試験では、沈下の進み方から圧密係数などがわかります。
これらと土の圧縮性(体積変化のしやすさ)を組み合わせることで、透水係数を推定できます。
直接の透水試験ではないですが、関連する値から計算で求められるという意味です。
砂のように水を通しやすい土は、試験中に水位が大きく変わりにくいので、定水位透水試験がよく合います。
一定の水位差を保ち、流れた水の量から透水係数を求めます。
・透水係数は「水の通しやすさ」を表す値です。
・現場では単孔式透水試験のように、1本の孔を使って求める方法があります。
・砂は実験室で定水位透水試験により求められます。
そして一番大事な点は、透水係数が同じなら、動水勾配が大きいほど流速は速くなるという関係です。
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