2021年 国家一般職(高卒 技術) No.67 土木基礎力学　解説

　問 題　　　　　

体積 50 cm³，質量 95 g の土試料において，土粒子の体積及び質量がそれぞれ 30 cm³，80 g，水の体積及び質量がそれぞれ 15 cm³，15 g，空気の体積が 5 cm³ であるとき，この土試料の飽和度はいくらか。

1． 18 %
2． 25 %
3． 30 %
4． 60 %
5． 75 %

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

【土についての基本知識】
土が出てきたら、土は固体、液体、気体の混合物　が基礎知識です。固体部分が「土粒子」、液体部分が「水」、気体部分が「空気」です。それぞれの部分の質量と体積を分けて考えるのが基本です。ただし、空気部分はすごく軽いので、質量は考えません。

よく出てくる添字の 「s」 は solid、soil の略 で固体、「w」がwater の略で液体、「a」が air の略で気体部分のことです。また 大文字の V は体積です。

【飽和度についての基礎知識】
飽和度は、Vw/Vv × 100% です。これも基礎知識となります。ここで 添字 v は「vacancy」の略で「間隙」を意味します。間隙とは、土における固体部分を除いた部分のことです。「間隙の体積」を記号で表すと 「Vv = Va + Vw」 です。

【土試料の飽和度計算】
問題文より Vw ＝ 15 cm³、Va = 5 cm³ なので、飽和度は 15/(15+5) × 100 (%) です。計算すると 75 % とわかります。

以上より、正解は 5 です。

類題 H26 no67 土試料の飽和度