-私が噂のせんせいです(笑)「こんな『せんせい』がいたらよかったのに!!!」という受験生の想いを叶えるべく私が存在してます(笑)・誰かに相談したい...・面接が苦手...・何からやればいいかわからない...あなたの状況に応じてアドバイスしてます。私が噂のせんせいです(笑)「こんな『せんせい』がいたらよかったのに!!!」という受験生の想いを叶えるべく私が存在してます(笑)・誰かに相談したい...・面接が苦手...・何からやればいいかわからない...あなたの状況に応じてアドバイスしてます。難しくて諦めてしまう方もいれば、勉強が理解できていないまま試験に臨んで落ちてしまう人もいると思います。カエレバ楽天市場AmazonYahooショッピング今回は土質力学編です。水理学と土質力学を勉強したい人はこちらをみてくださいね。重要度はSが超大事な箇所で残りはA~Eの5段階で示してあります。(暗記系)の科目となっています。重要度が高いところでも覚えるのが大変だったりするんですね。覚えなければいけないところは図や表を使って理解しやすいように説明していきたいと思いますね。計算系のところは、実際の問題を解きながら詳しく説明していきたいと思います。俺覚えるの苦手なんだよ!たのむよほんとに!ネコ23歳まぁ構造力学や水理学に比べたら勉強難易度も低いから頑張ろうネコ君!土質力学は「考え方がわからない」とか「理解できない」なんてことが少ないからな。せんせい土の基本的な性質この項目はすべて大事ですが、とくに土の基本的物理量のところは超頻出となっています。計算が慣れるまで大変なんですね。実際の問題を解くときの考え方やコツなどを紹介していきたいと思います。粒径加積曲線と粒度を表す係数のところは実際に出題された問題を解いて使い方を説明します。コンシステンシーのところは書いて覚えるのが一番早いですが、覚えやすいように解説していきたいと思います。土の基本的物理量は非常に大事です。国家一般職や地方上級の試験でも超頻出です。ポイント1”空気の重さはゼロ”というのが問題を解くポイントです。100gの土があったとします。それはmA+mS+mW=100[g]ですよね。これはmS+mW=100[g]と表してよいということです。空気に体積はあるので注意が必要です。土質力学では間隙という言葉がよく出てきますが、間隙とは水+空気のことです。ポイント2値がわからない文字がたくさん出てきますが”文字をひとつに統一して解く”というのが問題をポイントとなります!公式を使いこなして文字を消していきましょう!こちらの表と公式を見ていただいてから実際に出題された問題を2問解いていきたいと思います。赤字のところはすべて覚えるようにしましょう。この公式は教科書にのっていませんが絶対に覚えたほうがいいです。公式を覚えたうえで、使いこなせなければ意味がありません。見るとすごく難しいかもしれませんが慣れると簡単です!「炉乾燥させたら土だけの質量になる」などの部分は知識となりますので覚えるしかないです。文章から式を作れるようにしましょう!求めなければいけないものも、公式を覚えていないと一生解けません。問題を解いて慣れていきましょう!土の基本的物理量の問題は最初難しいと思ってたけど、公式覚えたら意外とサクサク解けるわ。慣れてきた証拠だな!ネコ23歳そうだな。覚えればOKですが、出題は少ないです。★★★☆☆ポイント”土のふるいわけの境目を覚えておく”のがポイントです!~0.005[mm]を粘土0.005~0.075[mm]をシルト0.075~2.0[mm]を砂2.0~[mm]を礫といいます。図からD10、D30、D60を読み取り、公式に当てはめるだけです。曲率係数U’cから粒径加積曲線のなだらかさが算出できます。粒径加積曲線の傾きがなだらかなものが粒度の良い土といわれています。最低でもこれだけ覚えておいてくださいね。他のところもできるだけ書いて覚えておきましょう!覚えるところなので、図で覚えると効率がいいと思います。土中における水の流れこの中でとくに出題が多いのがダルシーの法則とクイックサンド(ボイリング)のところです。ダルシーの法則の中でもとくに「平均透水係数を求めよ。」という問題が多いです。この部分を実際の問題を解きながら詳しく解説していきたいと思います。★★★★★ワンポイントアドバイス国家一般職と地方上級の問題は”公式だけで解いた方がラク”です。公式を覚えてさえいれば解ける問題ばかりです。公式は確実に覚えておくようにしましょう!特に国家一般職で「平均透水係数を求めよ。」という問題が頻出しています。今から示すこの平均透水係数の公式が非常に便利なので絶対に覚えておきましょう。層のパターンで公式が異なるので、この2パターンを覚えてくださいね。実際に出題されている問題もこの公式さえ知っていれば一発で解けてしまいます。公式を使うだけですが1問だけ国家一般職の問題を解いていきます。このように一発なんですね。単位体積あたりの浸透力なので注意です。単位体積重量となります。限界動水勾配を求める際に算出するパターンが多いです。混乱しそうですが間違えないようにしましょう!クイックサンドの問題は結構出題されています。教科書にのっていない便利な公式も教えるので覚えてみてください。公式さえ覚えていれば、注意するのは限界動水勾配を求めるために「土の水中単位体積重量を使用する」という点です。それと、動水勾配を求める分子のHは掘削面から地下水面までの高さなのでその点にも注意が必要です。土の強さの室内せん断試験のところの出題が多く、鋭敏比もその中のひとつです。鋭敏比は覚えておきましょう。クイッククレイは覚えなくてもいいです。簡単に読んでおきましょう。先ほど説明したクイックサンドの問題で出題されます。簡単に読んでおきましょう。簡単に読んでおく程度でよいでしょう。公式は覚えなくてOKです。圧密この分野の中では、”土の圧密に関する係数”のところが非常に多く出題されています。土の圧密に関する係数の中でもとくに「時間係数」は超頻出です。ここはしっかりと勉強して確実に点につなげていきたいです。細かい公式は覚えなくていいと思います。圧密とはどんなものなのか、イメージできるようにしてください。圧密の問題は次の項目の体積圧縮係数であわせて出題されるので、そちらで一緒に説明して行きたいと思います。土の圧密に関する係数からの出題は非常に多いです。時間係数の問題は超頻出です。赤文字の3つの項目を詳しく説明していきたいと思います!体積圧縮係数ポイントこの手の問題はすべて公式に当てはめるだけで解けます。ΔV、Δe、Δhは変化量です。Δpというのが増加荷重となります。これらをきちんと理解しておくのがポイントです。公式自体がわかりずらいですが頑張って完璧に覚えておきましょう!体積圧縮係数は結局、圧密の問題として出題されています。最近もH29の国家一般職で出題されました。その問題を解いていきたいと思います。問題によって使う2式が異なります。体積についての記述がある場合には体積の項をつかいます。「土の圧縮性の程度を表すもの」とだけ覚えておきましょう。公式は覚えなくていいです。圧密係数k/(mVγW)が間隙水の流出のしやすさを表す(圧密の時間的経過を支配する)ものということを覚えておきましょう!圧密度Sが最終沈下量で100%とすると、ある時間ではどの程度圧密が進んでいるかを示す式です。半分沈下していたとしたら、圧密度U=50%となります。記述されているので絶対に確認しましょう!ポイント2「粘土層は同じ応力、排水条件とする」このような記述がある場合は、どちらの排水条件でもよいという事です。計算しやすい”片面排水”で計算していきましょう!ポイント3「圧密度が同一」このような記述がある場合は、”時間係数TVが等しい”という意味です。頻出なので詳しく説明していきたいと思います。この公式と排水距離は確実に覚えてください。両面が砂層のような透水層の場合、どちらの面でも排水が可能なので排水距離H’は層厚Hの半分となります。片方が砂層、片方が岩層のような不透水層の場合、砂層でしか排水できないので、排水距離H’=層厚Hということになります。排水距離を求めるくせをつけましょう。この問題の場合は20%の圧密度から圧密係数を算出しなければいけません。圧密係数は20%や90%などと関係なく一定の値(係数なので)となります。答えは1700日となりましたね。問題によっては沈下量が50[cm]で層厚が5[m]などと単位がバラバラに表記されている場合があります。単位には十分気を付けるようにしてくださいね。簡単なので読んで理解しておきましょう。地盤を1000[kN/m2]の荷重を作用させると地盤が圧密されて沈下します。そのうち沈下が落ち着きます。この状態を正規圧密状態といいます。その地盤に500[kN/m2]の荷重を作用させた場合、すでにその地盤は1000[kN/m2]の荷重で締固められているので沈下しません。この状態を過圧密状態といいます。これは僕のイメージですが、わかりやすく言うならおにぎりみたいな感じだと思います。白いご飯から強く握って(圧縮させて)完璧におにぎりの形をつくる、ここが正規圧密状態。そこから柔らかく手でにぎって形を整える。この時が過圧密状態(握ってもあまり変化しない)です。簡単なので読んで理解しておきましょう。杭などを打ち込んだ時、荷重と同じ方向の摩擦力が加わることもある、ということです。中立点より上側で発生します。土の強さここは土質力学の中でもかなり重要度がたかいところです。せん断試験」などが多く出題されています。項目が多くて大変そうにみえますが、半分は暗記系の科目なので頑張って勉強しましょう。毎年異なるが、この範囲から2問も出題される年もあるんだ。★★★★☆ワンポイントアドバイス図をかけるようにしておきましょう!文字で覚えるより図で覚えたほうが効率がいいです。締固め曲線はぼちぼち出題があります。締固め曲線のグラフをかけるようにしておきたいところです。文章系なんですが、間違いやすいところなので僕は表にまとめて覚えていました。よければ参考にしてみてください。★★★★☆ワンポイントアドバイス単位には十分気を付けてください!それに内部摩擦角についてですが、公務員の試験で出題される土質力学の問題のほとんどがφ=30°です。”√3というのが約1.7”ということは覚えておきましょう!おまけに√2が約1.4ということも覚えておくとよいでしょう。「土のせん断強さを求めよ。」といった問題が出題されています。基本的には公式さえ覚えていれば問題は解けるので公式を覚えて実際に問題をといてみましょう。1問だけ解いていきたいと思います。この問題は少し難しく感じるかもしれませんが、難しい部分が単位の計算や考え方なんですね。解法自体は公式に当てはめるだけとなります。隙間があるゆるい状態からぎっしりつめた状態にして体積が収縮することを負のダイレイタンシーといいます。★★★★☆ポイント有効応力の問題の解法は決まっています。地下水面を基準に考えてみてください。地下水面より下は”土の水中単位体積重量”を使います。単位体積重量」です!最近、有効応力を求める問題が頻出しています。出題される問題はワンパターンなので、今から問題を解きながら説明していきます。1[m2]あたりの土の重さ、水の重さが有効応力とイメージするとわかりやすいかもしれません。重力が下向きにはたらくので、その垂直抗力のようなものです。図でイメージするとこんな感じですね。液状化はとても重要です。土質力学だけでなく、選択科目編の土木でも出題されることがあるので、きちんと理解しておきましょう。ポイントをまとめたので紹介していきますね。間隙水圧や間隙が多いものは液状化を発生させる要因となります。逆に有効土被り圧や有効応力などは液状化に抵抗するための力となります。「細粒分があることで間隙が少なくなる」、「密な土の方が間隙が少なくなる」などはイメージしやすいと思います。出てきましたが、土質力学の方がモールの応力円の出題が多いです。モールの応力円の問題1問とモールクーロンの破壊基準の問題を1問解いていきたいと思います。モールの応力円についての基礎知識を詳しく説明していきますね。モールの応力円の基礎知識ワンポイントアドバイス円のてっぺんが最大せん断応力となります。半径と中心座標の公式は覚えておきましょう!この説明では関係ありませんが、せん断応力が最大になるのは2θ=90°、つまりθ=45°の時です。オレンジの線が”円の半径”で緑の線が”中心座標”を表しています。ここまでの基礎知識は覚えておくとよいでしょう。地方上級で実際に出題された問題を解いていきます。モールの応力円の問題もこのように基礎的なものばかりです。これくらいは解けるようにしておきたいですね。モールクーロンの破壊基準の問題ワンポイントアドバイスもしモールクーロンの破壊基準の問題が出題されたら公式を覚えているだけで解けます。θとΦで混乱しないようにしましょう!では実際に出題された問題を解いていきます。公式を知っているだけで終わってします問題です。公式を忘れてしまった場合でもこのようにモールの応力円をかいて角度を求めていきましょう。★★★★☆ワンポイントアドバイス標準貫入試験はN値を求める試験であり”地盤の硬さを示す指数”として広く使用されています。文章系の問題で頻出です。標準貫入試験はN値を求める試験です。基本的には教科書に書いてある内容を覚えればOKです。★★★★☆この分野は結構出題されるんですが問題が難しいです。国家一般職では2年連続で出題されています。読んで勉強しておいた方がいいです。★★★★☆ワンポイントアドバイス重要なのは”CBRは路盤の支持力を表す指数だ”ということです。CBR試験も頻出です。CBR試験はCBR値を求める試験です。簡単に読んでおく程度でよいでしょう。標準貫入試験やCBR試験などの試験の内容は頻出項目だから覚えておくといいぞ。せんせいオッケー!なるべく覚える系のところで落としたくないから頑張るよ。試験で超頻出です!選択土木の土木設計でも出題される可能性があります。赤文字の3項目すべて理解していないと問題が解けません。計算自体も簡単で公式に当てはめるだけで、あとは水圧と考え方が一緒です。今回は赤文字の3項目を簡単に説明してからまとめて実際の問題を2問解いていきたいと思います。★★★★☆ワンポイントアドバイス水圧の考え方と全く同じです!土圧の大きさは三角形分布の面積となります。等分布荷重の場合は4角形の面積となります。どちらも公式を暗記しましょう。主働土圧を求める問題が超頻出です。★★★★☆クーロン土圧の土圧係数の部分の公式となります。確実に暗記しておきましょう。試験で出題される問題はほぼ、内部摩擦角Φ=30°です。★★★★☆こちらも公式を使えるようにしましょう。注意しなければいけないのは、主働土圧や受働土圧が三角形分布になるのに対し、等分布の一様載荷重の場合は四角形分布となります。公式に当てはめるだけですが実際に地方上級で出題された問題を解いてみます。このように公式に当てはめるだけで解けてしまう問題が地方上級などで多く出題されているんですね。図をかいて四角形と三角形の部分の力を求めていきます。公式通りで力はこのようになりますね。単純にこの2つの力の合計が主働土圧になります。計算自体は簡単ですが、ミスがないようにきちんと力を図示しましょう!公務員試験に出題される問題はほぼ内部摩擦角Φ=30°だから、主働土圧係数Kα=1/3と覚えてしまってもよいかもしれんな。私も30°以外みたことがない。せんせいまぁ公式的に中途半端な角度にするわけにもいかないしな。斜面の安定この分野は内容が難しいうえ、安全率以外は出題される確率は低いです。安全率のところだけ説明していきます。活動に対する安全率の問題だけは頻出なので1問解いていきたいと思います。ポイント安全率の問題のポイントは2つです。分母がすべりを生じさせようとする力です。この公式は覚えてくださいね。この2つは幅広い分野で使用されます。実際に出題された問題を解いていきますね。ポイントこの問題の場合、”すべりに抵抗する力は摩擦力””すべりを生じさせようとする力が主働土圧”となります。難しいかもしれませんが、この問題が解けるようになれば公務員試験のクーロン土圧の問題はすべて解けると思います。出題頻度も高いので、勉強しておきましょう!地盤の支持力この分野も内容が難しいうえ、出題される可能性は低いです。飛ばしてOKだと思います。説明も省かせていただきます。僕が実際に使った自己分析サービスを評価してレビューしてみました。コレ、面接で大変役に立ちます。私が噂のせんせいです(笑)「こんな『せんせい』がいたらよかったのに!!!」という受験生の想いを叶えるべく私が存在してます(笑)・誰かに相談したい...・面接が苦手...・何からやればいいかわからない...あなたの状況に応じてアドバイスしてます。PMfile:///C:/Users/Owner/Documents/都庁/平成28年度/28専門土木.pdf平成28年の都庁の3番(2)のモールの円のtanφとcの求め方がわかりません。c=25まで出せました。PM返信遅くなってしまってすみません。コメント本当にありがとうございます!画像が読み込めなかったのですが、問題を特定できたので固定ページにて解説を作らせていただきました!よかったら参考にしてみてください。c=25が出せたという事はsinφ=1/6まで出せたのではないでしょうか?sinφ=1/6は角度で表すと約9.6°です。僕の持っている知識で解いてみましたが、間違っていたらすみませんw固定ページのリンクはこちらです。角度を求める問題だと勘違いしていました。sinφ=1/6なのでtanφ=1/√35です。tanの値はsinが求まったので単純に三角比と三角関数の関係から出しただけです。AM地盤高額でD値が多々出てくるのですか、どのようなものを表しているのか、D値の求め方をお教えくださいよろしくお願いいたします。PM砂の相対密度Dのことでしょうか?砂の相対密度とは、その砂の締まり具合(e)が砂のもっとも密な状態(emax)と最も緩い状態(emin)の間のどの状態にあるか表す指数のことです。要はその砂の締まりの状態を表すものってことです。Dの値によって、ゆるい状態の砂、中くらいにしまった砂、密なよく締まった砂などの判別をします。式で書くとこのようになりますね。D=(emax-e)/(emax-emin)ちなみに私の書いたグラフはY軸が相対密度、X軸が粒径を表しています。D30の30というのはパーセントを表しています。砂の締まり状態が30%の時(Y軸)に粒経(X軸)は何mmかというのを表したグラフってことです。説明が下手で申し訳ありませんが、ご理解頂ければ幸いです。PMお世話になります。平均透水係数の問題でよくわからないところがあります。H3=5となっているのですがkの分母が10+15+5になっています。PMお世話になっております。すみません、ただの計算ミスです!ご指摘ありがとうございます。誤った情報を伝えてしまってすみません。修正しましたので、よかったらまた見てみて下さい。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。