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技術士資格取得の扉を開く
技術士資格取得の扉を開く 第一次試験 第９号 発行者：江平 英雄、発行日：2009 年 2 月 16 日 メールアドレス：ｒｄｓｎｘ１８７＠ｙｂｂ．ｎｅ．ｊｐ 「光陰、矢の如し」と言う諺がありますが、今朝（2 月 15 日）の天声人語に は、「一月は往（ｲ）ぬる、二月逃げる、三月去る」と言う言葉が見られていま す。この言葉の意味には、時の過ぎ往く早さが、アット言う間に過ぎ去ること を表現しています。このメール通信「資格取得の扉を開く」を始めたのが 11 月、そして今、すでに 3 カ月の月日が過ぎ、今、読者である皆様方には、どの ように利用されているのか、私には分かりませんが、合格発表の日には、全員 の名前が見られることを期待しています。私は、皆さんの名前も、受験地も知 りませんが、その時になれば、何らかの情報が伝わってくるだろうと思ってい ます。今回のメール通信では、「土の話」をします。 １． 土とは 土とは、地球表面を覆っている土砂のことですが、それを学問として研究し ている分野に、土壌学、地質学、鉱物学、土質工学、土質力学、粘土鉱物学、 陶芸学、植物学等と、多方面の分野があります。人間社会に最も身近な存在で ある土ですが、その謎を解くには、あらゆる方面の知識を修得することが必要 になります。一般に土と言えば、火山活動で生成された火山灰土、河川によっ て運ばれてきた土砂等と思われがちですが、その正体を解明するのには、それ ぞれの分野の知識（データー）が必要になってきます。 土は、岩石が外力作用によって崩れ、水の力で運搬されて堆積したもの、火 山活動で降灰して堆積したもの等によって生成されています。前者の堆積は、 地形の傾斜や流速によって堆積物が異なっています。流域には、上流に岩石、 玉石、中流に砂利、下流に砂、シルト、粘土が堆積しています。土の堆積には、 粒子の大小が関係しています。軟弱地盤を構成する細粒子は、流速のない地域 に堆積しています。火山灰も、噴火口に近くには、大きい粒子が堆積し、遠方 になればなる程、粒子が細かくなっています。このような現象は、自然の摂理 として一般に知られていますね。 我が国の地盤地層は、何億年の歴史を経ながら地殻変動、火山活動や気象作 用等の影響を受けてきています。しかも、地層は、複雑な堆積過程を示してい ます。従って、土を調査する際には、地質構造や地形条件を考慮することが大 切です。 1 ２． 土の理解は、 土を理解するためには、土の構造を考えることです。一般的に土は、土粒子、 水、気泡（空気・ガス等）部分に区分され、これを「土の三相」と言っていま す。土には、この三相からできていることを理解することによって、その性質 が判断できます。その一つの現象としては、水分の多い土と言えば、泥土化し、 乾燥すれば、土粉塵化します。土の基本的な性質は、土の三相の体積 V と重量 W によって、単位体積重量γt＝Ws／Vs＝土粒子の重さ／土粒子の体積、土粒 子の比重 Gs＝γs／γw、含水比 w＝Ｗw／Wｓ×100、湿潤密度γt＝W／V、 乾燥密度γd＝Ws／V、間隙比ｅ＝Vｖ／Vs、飽和度 Sγ＝Vw／Vv×100 で 表されています。そして土の変形の難易を示す言葉には、土のコンシステンシ ーというのがあります。これは、土の含水比に関係する言葉ですが、含水比が 高く液状化し易くなる限界を液性限界（LL）、自在に変形する塑性限界（PL） および半個体となる限界を収縮限界（SL）と定義するアッターベルグ限界と称 しています。そして塑性指数とは、LL－PL の範囲を示しています。 ３． 土の分類法 ① 粒度による分類法 この分類は、粒径の大きさで分類する方法で、砂、シルト、粘土の含有量を 三角座標によって分類する方法。 ② 統一分類法 粗粒分に対しては粒度を、細粒分に対してコンシステンシーを基準に分す る方法。 ４． 土の工学的性質 ① 土の圧密試験 この試験は、荷重と間隙比の関係（ｅ－logｐ曲線）を求め、圧密時間や沈 下量を算出する土の係数を求めます。 ② 土の強度特性 土が破壊する時の極限におけるセン断強さ（ｓ）は、土粒子間の吸引抵抗 による粘着力（ｃ）と粒子間の摩擦抵抗によって表現されています。 ｓ＝ｃ＋σtanΦ ｓ＝ｃ＋（σ－ｕ）tanΦ ここに：σ・・・・垂直応力 ｕ・・・・間隙水圧 tanΦ・・土の摩擦係数 ③ 試験法 ⑴ 直接セン断試験・・箱型一面セン断試験 2 ⑴ ⑴ 間接セン断試験・・一軸圧縮試験、三軸圧縮試験 原位置試験・・標準貫入試験、スウェーデン式サウンディング試験、静 的・動的圧入による単管式コーン試験あるいは二重管 式コーン試験、ペーン試験 ④ CBR 試験 室内試験・・乱した土と乱さない土での試験に分けられています。 現場試験・・現場で測定します。 ⑤ 平板載荷試験 載荷板の大きさ・・30cm、40cm、75cm ⑥ プルーフローリング試験 ⑦ 土の透水試験 ⑴ 室内試験・・定水位試験、変水位試験 ⑴ 原位置試験 ⑧ 土の締固め 締固め曲線・・最適含水比、最大乾燥密度 締固め度、密度管理、飽和度管理、空気間隙比管理 ５．試験法の原理とは 土の試験法の原理を理解しておくことは、設計・施工上で重要なことです。 土の基本的性質は、一つのルールで定められていますが、現実に遭遇する土の 変形や挙動との間に違いがあります。例えば、圧密試験は、オドメーターの中 の試料で試験を行っています。これは、試料を拘束した状態で試験を行ってい ることになります。実際の現場では、このような状況を再現することができま せん。そのために、理論は、理論、現場は現場と言われるような相違する指摘 が生じてくるのではないかと思います。もし、仮に、試験内容と同じような状 況を現場で実現できたとしたら、土の挙動は、同じような結果を再現するので はないかと思います。「お化け丁場」と言われた軟弱地盤対策は、シッカリし た地盤調査を行って、地層生成過程を把握し、周辺を拘束するような方法で施 工することによって克服することができると思います。その鍵は、設計・施工 法にあると思います。 ５． あとがき 今回のメールは、「技術者に要求される能力とは、理論の原理・原則を知る ことにある」と言うことを強調したくて作成したのかも知れません。私達の身 近にある土には、土としての存在価値、土としての言い分があるように思えま す。「技術資格の扉を開く」通信では、技術者としての知識、応用すべき能力 の伝承が、術語の理解にあると思っています。「扉を開く」ためには、まず、 専門技術に関する術語をマスターして下さい。 以上 3 江平記 4