令和5年度 1級建築施工管理技士 第一次検定 No.7は、杭基礎に関する問題です。

問題文は建設業振興基金が公開している公式PDFで確認できます。

この問題では、4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。

各選択肢の正誤

選択肢1は負の摩擦力が摩擦杭のほうが大きいとした部分が誤りで、正しくは支持杭のほうが大きくなります。

この問題のポイント

この問題では、杭の力の伝わり方と、負の摩擦力という現象を理解しているかが問われています。

見るべきポイントは「杭がどこで踏ん張っているか」ということです。

支持杭は先端を硬い支持層まで届かせて支える杭、摩擦杭は周面の摩擦で支える杭です。踏ん張る場所が違うわけです。

そこへ負の摩擦力という、地盤が沈下して杭を下へ引きずり込む力が加わると、どちらが厳しくなるかが問われています。杭工事の基本とあわせて押さえておきたいですね。

選択肢1

これが誤りを含む選択肢です。負の摩擦力（ネガティブフリクション）は、どちらの杭で大きくなるでしょうか。

負の摩擦力とは、杭の周辺地盤が沈下したときに、地盤が杭を下方向へ引きずり込もうとする力のことです。

支持杭は先端が硬い支持層でしっかり止まっているため、地盤が沈んでも杭は下がりません。その結果、地盤と杭の間にズレが生じ、下向きの摩擦力（負の摩擦力）が大きく作用します。

一方、摩擦杭は周面摩擦で支えており、地盤の沈下に多少追従して一緒に下がるため、負の摩擦力は相対的に小さくなります。

問題文の「負の摩擦力は支持杭より摩擦杭のほうが大きい」という記述は逆で誤りです。正しくは支持杭のほうが大きくなるということなんです。

選択肢2

杭と杭の中心間隔は、施工方法によって最小値が変わります。

打込み杭は、打ち込むときの振動や地盤への影響が大きいため、杭どうしを離す必要があります。

埋込み杭はあらかじめ掘った孔に杭を入れる方法で、周囲への影響が小さく、杭径が同じなら中心間隔を打込み杭より小さくできます。問題文どおりで、この記述は正しいということです。

選択肢3

杭の極限鉛直支持力は、2つの力の合計で表されます。

1つは杭の先端が地盤を押して受け持つ極限先端支持力、もう1つは杭の側面と地盤の間に働く極限周面摩擦力です。

この2つの和が杭全体の極限鉛直支持力になります。先端と周面の両方で支えるというイメージですね。問題文どおりで、この記述は正しいということです。

選択肢4

杭の引抜き抵抗力を考えるとき、杭自身の重さも抵抗として加えられます。

ただし地下水位以下の部分では、杭に浮力が働いて見かけの重さが軽くなります。

そのため自重を加える場合は、地下水位以下の部分の浮力を差し引いて考慮します。問題文どおりで、この記述は正しいということです。

覚え方

負の摩擦力は、「踏ん張る杭ほど引きずられる力をまともに受ける」と考えると整理できます。

支持杭は硬い層で止まって動かないので、沈む地盤とのズレが大きく、負の摩擦力をまともに受けます。摩擦杭は少し一緒に沈むので、ズレが小さく済みます。

支持杭＝動かない＝負の摩擦力が大きい / 摩擦杭＝一緒に沈む＝小さいと整理すれば、大小を取り違えなくなるでしょう。

一問一答

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