技術士第一次試験|無料Web版
技術士 専門科目(建設部門) 令和4年度 Ⅲ-2|問題と解説
問題 Ⅲ-2
境界条件,圧密層厚,透水係数,体積圧縮係数が下図に示すような4つの水平成層の飽和粘土地盤a〜dについて,圧密に要する時間が同一となる地盤の組合せとして,適切なものはどれか。ただし,圧密はテルツァーギの一次元圧密方程式に従うものとし,初期過剰間隙水圧は深さ方向に一様に分布するものとする。
1 地盤aと地盤b
2 地盤aと地盤c
3 地盤aと地盤d
4 地盤bと地盤c
5 地盤bと地盤d
問題図表

正解と解説
正解:4
解説同じ圧密度に達する時間を、最長排水距離と圧密係数の違いで比較する。
1.時間を比較できる式にする
同じ圧密度では時間係数Tvが同じ。最長排水距離をD、圧密係数をcvとすると、
t=TvD2cv
cv=kmvγw
図ではmvと水の単位体積重量が共通なので、D2/kを比べればよい。
2.各地盤の最長排水距離を読む
片面排水は層厚全体、両面排水は層厚の半分が最長排水距離になる。
Da=H、Db=H/2
Dc=H/2、Dd=H/4
透水係数はaだけ2k、他はk。
3.共通因子を除いて比べる
H2/kを共通の基準として、
ta:tb:tc:td
=1/2:1/4:1/4:1/16
=8:4:4:1
同じ時間になるのはbとc。両者の最長排水距離はH/2、透水係数はkで一致し、同じ圧密度までの時間も等しい。
関連知識 圧密時間は排水距離の二乗に比例する。片面排水・両面排水の違いを先に判定してから圧密係数を比較する。
問題・正答の出典:公益社団法人 日本技術士会(公式の過去問題・公式正答)
掲載している解説は日本技術士会の公式解説ではありません。