（イ） 断面Ａ

○大学卒程度技術（都市建設[主に土木]）専門試験問題

問１ 次の（１）～（５）の設問のうちから４つを選んで、設問に答えなさい。

（１）同じ断面積である断面のＡ～Ｅにおいて、図心軸ｘ－ｘに関する断面二次モーメントが最も大きくなる断面を、

次の（イ）～（ホ）のうちから選びなさい。

（イ） 断面Ａ

（ロ） 断面Ｂ

（ハ） 断面Ｃ

（ニ） 断面Ｄ

（ホ） 断面Ｅ

ｘ 5cm5cm ｘ

10cm 8cm

ｘ ｘ

4cm4cm

【断面Ａ】 【断面Ｂ】 【断面Ｃ】

【断面Ｅ】

【断面Ｄ】

3cm3cm 6cm6cm

8cm

2cm 2cm 2cm 2cm

8cm8cm 4cm4cm

10cm

6cm6cm

4cm 4cm

16cm

2cm 2cm

5cm5cm 1cm1cm

（２）調査及び工事の実施手順に関する次の記述のうち適切でないものを、次の（イ）～（ホ）のうちから選びなさい。

（イ）基準点測量

踏査・選点 → 測量標設置 → 観測 → 座標計算

（ロ）ボーリング調査（Ｎ値）

試掘工 → ボーリングマシン設置 → 掘削工 → 標準貫入試験

（ハ）舗装工事

路盤工 → 路床工 → 基層敷均し・締固め → 表層敷均し・締固め

（ニ）既製杭工事

杭打機設置 → 下杭吊込・建込 → 継手工 → 上杭吊込・建込

（ホ）鉄筋コンクリート工事

基礎砕石工 → 型枠・配筋 → コンクリート打設・締固め → 養生

（３）下図は、一軸圧縮試験、三軸圧縮試験、一面せん断試験の試験イメージを示している。それぞれの試験イメージ と、その特徴の組合せとして最も適切なものを、次の（イ）～（ホ）のうちから選びなさい。

＜試験イメージ＞ Ａ－① Ａ－② Ａ－③

＜特徴＞

Ｂ－① あらゆる土質に使える。排水及び非排水のどちらの条件でも試験が可能であるが操作がむずかしい。

Ｂ－② 自立できる供試体だけに用いられる。操作は簡単である。

Ｂ－③ あらゆる土質に使える。使用する試料は少なくてすむ。破壊面が限定されている。

（イ）一軸圧縮試験【Ａ－①、Ｂ－②】 三軸圧縮試験【Ａ－③、Ｂ－①】 一面せん断試験【Ａ－②、Ｂ－③】

（ロ）一軸圧縮試験【Ａ－①、Ｂ－③】 三軸圧縮試験【Ａ－③、Ｂ－①】 一面せん断試験【Ａ－②、Ｂ－②】

（ハ）一軸圧縮試験【Ａ－②、Ｂ－②】 三軸圧縮試験【Ａ－③、Ｂ－①】 一面せん断試験【Ａ－①、Ｂ－③】

（ニ）一軸圧縮試験【Ａ－②、Ｂ－②】 三軸圧縮試験【Ａ－③、Ｂ－③】 一面せん断試験【Ａ－①、Ｂ－①】

（ホ）一軸圧縮試験【Ａ－③、Ｂ－①】 三軸圧縮試験【Ａ－①、Ｂ－③】 一面せん断試験【Ａ－②、Ｂ－②】

供試体 垂直荷重

水平荷重 荷重計

強制移動

供 試 体 垂直荷重

強制 上昇 荷重計

供 垂直荷重

強制 上昇 供 試 体

水圧などにより

等方圧力を載荷

（４）下図に示すように、Ｂ、Ｃにおいて管径が変化する円形管路の中を、ＡからＢ、Ｃを通りＤの方向へ水が流れて いる。流れる水が非圧縮性の粘性流体とするとき、基準面からの全水頭の変化（エネルギー線）を表すものとして 最も適切なものを、次の（イ）～（ホ）のうちから選びなさい。

（イ） （ロ） （ハ）

（ニ） （ホ）

Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ａ Ｂ Ｃ Ｄ

Ａ Ｂ Ｃ Ｄ Ａ Ｂ Ｃ Ｄ

Ｄ Ａ

Ｂ Ｃ

基準面

Ａ Ｂ Ｃ Ｄ

（５）下図は、道路における交通安全対策手法を示したものである。この中から、用語と図の組合せとして最も適切な ものを、次の（イ）～（ホ）のうちから選びなさい。

（イ） 狭さく

（ロ） クルドサック

（ハ） ボラード

（ニ） ラウンドアバウト

（ホ） ハンプ

問２ 次の（１）～（８）の語句のうちから３つを選んで、定義などについて詳しく説明しなさい。

（１）ＬＲＴ （２）用途地域

（３）トラス橋 （４）ダイレイタンシー

（５）計画高水位 （６）クリティカルパス

（７）生物活性炭処理 （８）リモートセンシング

問３ 次の（１）～（５）の設問のうちから１つを選んで、設問の下線部について答えなさい。

（１） 大阪平野における表層付近の地盤は軟弱な沖積層である。このうち沖積砂層は、地震時には液状化の発生 により、建物の倒壊など甚大な被害を受ける可能性があることから、構造物の計画・設計時には十分に考慮 する必要がある。そこで、液状化が発生する要因となる沖積砂層の性質、有効応力と過剰間隙水圧の関係か ら液状化のメカニズムを説明するとともに、液状化対策工法を１つ挙げ、概要を説明しなさい。

（２）

洪水時の河川流量を下流に安全に流下させ、洪水被害を防御する「氾濫させない治水対策」について、

大阪市のような都市内において河川事業により実施するハード対策を２つ挙げなさい。また、それぞれの 対策について、その他のハード対策と比較した上で、概要（長所・短所など）について説明しなさい。

（３） 土木構造物においては、それぞれの用途や要求される性能に応じ、耐荷性、耐久性等に優れたプレスト レスト・コンクリートが用いられている。プレストレスト・コンクリートを用いた土木構造物の例を１つ 挙げなさい。また、プレストレスト・コンクリートの原理を説明するとともに、プレストレスの２種類の 導入方式について説明しなさい。

（４） 閉鎖性水域の富栄養化の原因となる物質を２つ挙げなさい。また、そのうちの１つの物質を選び、それ を除去する下水の高度処理方法を挙げ、処理の原理及び標準活性汚泥法と比較した特徴について説明しな さい。

（５） 都市においては、土地利用や様々な都市施設との十分な連携のもとに、自動車専用道路、幹線街路、区 画街路及び特殊街路の４つの道路種別を適切に組み合わせることにより都市計画道路網を形成している。

そこで、都市における道路の機能について説明するとともに、道路の機能をふまえ、上記の４つの道路種

別が果たす役割についてそれぞれ説明しなさい。

問４ 次の（１）又は（２）の設問のうちから、１つを選んで設問に答えなさい。

（１）次の（ア）～（ウ）について答えなさい。

（ア）図４－１に示すように、４ｍ間隔で間接載荷された梁の支点Ａ、Ｂにおける反力Ｒ

、Ｒ

を求めなさい。

（イ）図４－１の梁のＭ図及びＱ図を描きなさい。ただし、図の変化点の位置及びその曲げモーメント、せん断力 の値もそれぞれ記入すること。

（ウ）この梁において、図４－２のようにＰ＝１の移動単位荷重が載荷された場合の、点Ａ、Ｂの中間点Ｃにお けるせん断力Ｑ

の影響線を描きなさい。ただし、図の変化点の位置及びせん断力の値もそれぞれ記入するこ と。

図４－１

図４－２

P = 1

4 m 4 m 4 m 4 m 4 m

10 m x

q = 20kN/m

4 m 4 m 4 m 4 m

10 m 4 m

（２）次の（ア）～（イ）について答えなさい。

（ア）図４－３に示す円筒形水槽の水を内径 0.3ｍの円管で排水するとき、Ａ点から排出される流量Ｑ（ｍ

／ｓ）

を求めなさい。

ただし、重力加速度 g＝10ｍ／ｓ

, π＝3.14 とし、損失水頭及び大気圧は無視できるものとする。また、

円筒形水槽の断面積は円管の断面積より非常に大きく、円筒形水槽の水位は変わらないものとする。

なお、小数第２位を四捨五入し、小数第１位まで求めなさい。

（イ） 図４－４のような幅８ｍ、長さ 10ｍ、高さ６ｍ、側壁及び底の厚さ 0.5ｍの鉄筋コンクリートケーソンを 水に浮かべるときの安定性を評価する。

ただし、鉄筋コンクリートの単位体積重量をγ

＝25ｋＮ／ｍ

水の単位体積重量γ

＝10ｋＮ／ｍ

とす る。なお、小数第２位を四捨五入し、小数第１位まで求めなさい。

① きっ水ｄ（ｍ）を求めなさい。

② 底面Ｂから浮心（浮力の中心）Ｃまでの高さＢＣ

（ｍ）を求めなさい。

③ 底面Ｂから重心Ｇまでの高さＢＧ（ｍ）を求めな さい。

④ 浮体が傾斜すると浮体の水中部分の形状は変化 し、浮心がＣからＣ’へ移動する。このとき、Ｚか ら移動した浮体の中心軸Ｚ’と浮心Ｃ’を通る鉛直 線との交点Ｍを傾心（メタセンター）という。

今、ＧＭを傾心高さとしたとき、ＧＭ＝Ｉ

－ＣＧが成り立つとして、鉄筋コンクリートケー ソン（浮体）の安定性を評価しなさい。

ただし、Ｉ

は浮揚面（浮体が水面で切られる面）

に関する最小の断面２次モーメント、Ｖ

は水面下 にある浮体の体積とする。

３ｍ

２ｍ 0.3ｍ

A

図４－３

10ｍ

６ｍ 0.5m

0.5m

0.5m ８ｍ

ｙ

ｚ ｘ

B C M

G ｄｍ

0.5m 0.5m

図４－４

問５ 現在我が国においては、少子・高齢化や激甚化する災害の増加、加速するインフラ老朽化、厳しい財政状況等多 くの課題を抱えている。このような課題が見られる中、都市建設（土木）分野の取組において、今後どのような対 策を取っていくことができるのか、検討してみたい。

「図５－１」は、将来の人口と国の景気状態を表す総合指標である国内総生産（ＧＤＰ）の成長率を推計したも のである。生産性をポイントとしており、生産性向上（技術等が進歩し、生産効率が改善する状態） 、生産性停滞

（技術等が進歩せず、生産性が伸び悩む状態）の場合を考慮して、以下の４つのシナリオでの推計を行っている。

①生産性向上・人口安定 ②生産性向上・人口減少 ③生産性停滞・人口安定 ④生産性停滞・人口減少

（１）上の図５－１から言えることとして最も適切なものを、次の（イ）～（ホ）のうちから１つ選び、解答欄に記入 して答えなさい。

（イ）人口が安定している状態であれば、生産性が停滞していてもＧＤＰは１％以上成長し続ける。

（ロ）人口が安定している状態であれば、生産性が向上することで、2051～60 年度にＧＤＰは２％以上成長する。

（ハ）人口が安定し、生産性が向上する場合は、生産性が停滞する時と比べて、最大でＧＤＰは２％以上成長す る。

（ニ）人口が減少したとしても、生産性が向上する場合は、生産性が停滞する時と比べて、2051～60 年度でＧＤ Ｐは１％以上成長する。

（ホ）生産性が停滞し、人口が減少しても、常にＧＤＰは成長し続けることができる。

(平成 28 年度 国土交通白書より)

0 0.5 1 1.5 2 2.5

GDP成長率（％）

2011 (年度)

－2020 2021

－2030 2031

－2040 2041

－2050 2051

－2060

図５－１ 将来の人口と実質 GDP 成長率の推計

①生産性向上・人口安定

②生産性向上・人口減少

③生産性停滞・人口安定

④生産性停滞・人口減少

（２） 「図５－２」のとおり、建設業においては、そのイメージからか、若年の入職者が大幅に減少する傾向がある 一方で、高齢の技術者も多く、10 年後にはその多くが引退することが見込まれている。つまり、労働力が減少 していくことが想定されている。

しかし、このような状況においても、建設業全般として今後も成長を続けていく必要があることから、次 の「図５－３」のような提案がなされている。この図５－３は、図５－１～２のような状況の中、建設業全 体として成長を続けていくための提案をイメージ化したものである。以下の文中のイ～ハに当てはまる用語 として最も適切なものを以下の【用語群】の記号①～⑥の中から選び、解答欄に記号で記入しなさい。

【用語群】

①工事量を調整 ②仕事への取組姿勢を向上 ③休暇日数を確保 ④社会システムや制度全体 ⑤生産性を向上 ⑥建設産業に関わる人の意識

図５－２ 建設業における高齢者の大量離職の見通し

31.1 32.5

40.4 45.7 35.1

25.2 19.2 14.6 3.3

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

65～

60～64 55～59 50～54 45～49 40～44 35～39 30～34 25～29 20～24 15～19

(万人)

(

年齢

(平成 28 年度 国土交通白書より)

若年入職者の確保・育 成が喫緊の課題

人・日 当たりの仕事量

工事日数

労働力(人)

労働力減少

図５－２で見てきたように、近い将来、労働力の減少が現実 となることが想定されている中、建設業全体として、これまで と同様に成長を続けていくためには、左の図５－３の矢印Ａが 示すような「人・日当たりの仕事量」つまり イ さ せる必要がある。

また、労働環境の改善も併せて求められている中、工事の日 数を減少させて、 ロ するということも、労働力確 保のためには必要であると言える。

イ させるためには、単なる技術革新や新技術の 開発だけではなく、 ハ を含めて革新することによ り、様々な課題克服をめざし、持続的な経済成長を実現してい くことができるものと考えられる。

工事日数減少

図５－３ 成長を続けていくための仕事のやり方イメージ

（３）大阪市においては、今後急速に進むと予想される人口減少と高齢化の進展、生産年齢人口の減少等に伴い税収の 確保が難しくなる一方、扶助費など社会保障関連経費の増加なども見込まれており、これまで以上に国内外の活力 を取り込みながら関西経済をけん引できるよう、都市インフラ整備等への投資が必要とされている。

そのため、大阪市では「市政改革プラン 2.0」を平成 28 年９月に策定し、これまでの取組に加えて、革新的な取 組も取り入れるなどして、さらに質の高い行財政運営を推進し、大阪市の成長を促進していくこととしている。

そこで、 「①技術者の減少・高齢化」、 「②進行する膨大な公共施設の老朽化」という２つの課題に対して、質の高

い行財政運営を行っていくために、都市建設（土木）分野の技術者として、設問（１） （２）の状況も踏まえ、あな

たが必要であると考える取組をそれぞれ１つ挙げ、その取組を実施することにより生じると想定される効果を説明

しなさい。