問１ 次の（１）～（５）の各問のうちから４つを選んで、設問に答えなさい。

○大学卒程度技術（秋季募集）専門試験問題

問１ 次の（１）～（５）の各問のうちから４つを選んで、設問に答えなさい。

（１）下図のような梁に分布荷重ｑと集中荷重 P が載荷されているときの曲げモーメント図として最も

適 切 な も の を 、 次 の （ イ ） ～ （ ホ ） の 中 か ら １ つ 選 び 、 解 答 欄 に 番 号 を 記 入 し な さ い 。 なお、分布荷重ｑ＝

^𝑃

𝐿

とする。

分布荷重 q

集中荷重 P

（イ）

（ロ）

（ハ）

（ニ）

（ホ）

L L L L L L

（＋）

（－）

（－）

（＋）

（－） （－）

（－）

（－）

（＋）

（－）

（＋）

（－）

（＋）

（－） （－）

A B C D E F G

（２）下図は、土の含水比と体積変化の関係を示したものである。下図及び文中の（Ａ）～（Ｄ）に入る 語句の組合せとして最も適切なものを、次の（イ）～（ホ）の中から 1 つ選び、解答欄に記号を記 入しなさい。

細粒土に水を十分に加えて練ると液状になる。この土を徐々に乾燥すると蒸発した水の分だけ体 積が減少し、いろいろな形に変形させることができる。この土が液状から塑性状に移る境界の含水比 を（Ａ）限界という。さらに乾燥させるとぼろぼろになり、自由な形に変形できない半固体状となる。

この土が塑性状から半固体状に移る境界の含水比を（Ｂ）限界という。さらに乾燥を進めると、土粒 子どうしが接触し、それ以上体積が縮まなくなり、かたい固体状になる。この土が半固体状からかた い固体状に移る境界の含水比を（Ｃ）限界という。これらそれぞれの状態の境界にあたる含水比を総 称して（Ｄ）限界という。

（イ） （Ａ）液性 （Ｂ）塑性 （Ｃ）収縮 （Ｄ）コンシステンシー

（ロ） （Ａ）液性 （Ｂ）収縮 （Ｃ）塑性 （Ｄ）コンシステンシー

（ハ） （Ａ）収縮 （Ｂ）塑性 （Ｃ）液性 （Ｄ）ダイレイタンシー

（ニ） （Ａ）収縮 （Ｂ）塑性 （Ｃ）液性 （Ｄ）コンシステンシー

（ホ） （Ａ）塑性 （Ｂ）液性 （Ｃ）収縮 （Ｄ）ダイレイタンシー

（空気） （水）

（土粒子）

限 界

半 固 体 状

塑 性 状

液 体

固 体 状

限 界

限 界

（C） （B） （A）

土 の 体 積

0 含水比

（３）断面が長方形である開水路流れにおける以下の説明について、①～④にあてはまる語句及び式の 組合せとして最も適切なものを、次の（イ）～（ホ）の中から 1 つ選び、解答欄に記号を記入し なさい。

位置エネルギーの基準面を路床とした場合、断面平均のエネルギーを水頭（水柱高さ換算）で表 したものを比エネルギーという。開水路流れの流量

Q、流速v、断面積A、水深h、重力加速度g

とし、エネルギー損失は無視できるものとして、比エネルギーE を表すと（①）である。

流量

Q

が一定のとき比エネルギーを最小とする水深は、 （②）という。長方形断面が𝐴 = 𝐵ℎと表 せるとすると、 （②）は

^𝑑𝐸

𝑑ℎ= 0

より（③）と表される。

また（③）は、比エネルギーが一定のとき最大の流量となる水深でもあり、これを（④）とい う。

（イ） ①

E = ^𝑄2

2𝑔𝐴²+ ℎ ②

限界水深 ③

√^𝑄2

𝑔𝐵²

3

④ ベランジェの定理

（ロ） ①

E = ^𝑄2

2𝑔𝐴²+ ℎ

② 限界水深 ③

√^𝑄2

𝑔𝐵²

3

④ ベスの定理

（ハ） ①

E = ^𝑄2

2𝑔𝐴²+ ℎ

② 交代水深 ③

√^𝑄3

𝑔𝐵³

2

④ ベランジェの定理

（ニ） ①

E = ^𝑣

√𝑔ℎ

② 交代水深 ③

√^𝑄3

𝑔𝐵³

2

④ ベスの定理

（ホ） ①

E = ^𝑣

√𝑔ℎ

② 共役水深 ③

√^𝑄3

𝑔𝐵³

2

④ ベランジェの定理

（４）下図は鋼材

（

軟鋼）を引張った時の応力－ひずみ曲線を模式的に示したものである。

下図において、記号θ、A、B、C、D、α及びβの語句の組合せとして最も適切なものを、次の

（イ）～（ホ）の中から選び、解答欄に記号を記入しなさい。

（イ） θ：ポアソン比 α：弾性域 A：上降伏点 D：引張強さ

（ロ） θ：ポアソン比 α：弾性域 A：引張強さ D：破断点

（ハ） θ：ヤング率 α：塑性域 B：下降伏点 C：上降伏点

（ニ） θ：ヤング率 β：弾性域 B：上降伏点 C：引張強さ

（ホ） θ：ヤング率 β：塑性域 B：下降伏点 C：引張強さ

応力（σ）

ひずみ（ε）

A

B

C

α β

θ

D

（５）道路上の交通流において、交通量Ｑ（台／時）と交通密度Ｋ（台／ｋｍ）の関係を示す図として 最も適切なものを、次の（イ）～（ホ）の中から 1 つ選び、解答欄に記号を記入しなさい。

（イ） （ロ）

（二）

（ハ）

（ホ）

問２ 次の各問に答えなさい。

（１）細長い部材の両端をピンでつなぎ、三角形に組むことで部材に圧縮力または引張力のみが加わるよ うにした軽くて丈夫な橋構造を表す語句として、最も適切なものを次の①～④の中から１つ選び、

解答欄に番号を記入しなさい。

① ガーダー橋

② アーチ橋

③ 斜張橋

④ トラス橋

（２）土に働く全応力から間隙水圧を差し引いた土粒子間に直接伝わる応力を表す語句として、最も適切 なものを次の①～④の中から１つ選び、解答欄に番号を記入しなさい。

① せん断応力

② 有効応力

③ 残留応力

④ 主応力

（３）水の流れの中に細い円管を入れてその先端を上流側に向けることで測定される全圧と静圧の差分 から流速を求める器具を示す語句として、最も適切なものを次の①～④の中から１つ選び、解答 欄に番号を記入しなさい。

① ピトー管

② マノメーター

③ ベンチュリ計

④ オリフィス

（４）掘削直後に吹付コンクリート、ロックボルト等を地山に密着させて施工し、地山と一体化した支 保構造を構築するトンネル工法を示す語句として最も適切なものを、次の①～④の中から 1 つ選 び、解答欄に番号を記入しなさい。

① シールド工法

② ＴＢＭ工法

③ ＮＡＴＭ工法

④ 開削工法

（５）連節バス、ＰＴＰＳ（公共車両優先システム） 、バス専用道、バスレーン等を組み合わせるこ とで、速達性、定時性の確保や輸送能力の増大が可能となる、高次の機能を備えたバスシステム を表す語句として最も適切なものを、次の①～④の中から１つ選び、解答欄に番号を記入しなさ い。

① コミュニティバス

② ＢＲＴ

③ オンデマンドバス

④ ＴＤＭ

問３ 次の各問に答えなさい。

（１）構造に関する次の記述のうち、適切でないものを次の①～④の中から 1 つ選び、解答欄に番号を 記入しなさい。

① ラーメン構造は、柱と梁の接合部を剛接合とし、変形を抑えた構造形式である。

② 単純梁や片持ち梁といった力の釣り合いだけで各部に生じる応力の大きさがわかる構造のこ とを静定構造という。

③ 解析対象を細かく分割し、その分割した各々の要素について、要素の集合体である連続体に対 して成立する比較的単純な方程式を解くことで全体の挙動を解析する手法を有限要素法とい う。

④ あらかじめ PC 鋼材に引張力を与えておき、コンクリートを打設、硬化後に PC 鋼材の引張力を 解放し、コンクリートと PC 鋼材の付着力によりコンクリートにプレストレスを与える方法を ポストテンション方式という。

（２）圧密に関する次の記述のうち、適切でないものを次の①～④の中から 1 つ選び、解答欄に番号を 記入しなさい。

① 有効土被り圧が最大荷重である粘土を正規圧密粘土という。

② 圧密試験をすると、採取位置での有効土被り圧よりも大きな圧密降伏応力を示す粘土がある。

このような粘土を過圧密粘土という。

③ 圧密時間は最大排水距離に比例する。

④ 一般にシルトの方が粘土より圧密が速く進行する。

（３）波の基本的性質に関する次の記述のうち、適切でないものを次の①～④の中から 1 つ選び、解答 欄に番号を記入しなさい。

① 太陽、地球及び月の引力と地球の公転による遠心力の差により生じる天体潮において、太陽、

地球及び月が一直線上に並ぶ新月と満月の月齢時に起潮力が最も小さくなり、潮位差が小さ くなる小潮となる。

② 川が海に注いでいるところでは、密度の小さい河水（淡水）と、密度の大きい海水の混合が起 き、その混合程度が小さい弱混合時には、海水が河水の下側に潜り込む塩水くさびが生じる。

③ 漂砂による海岸浸食対策の 1 つである人工リーフは、離岸堤による波のエネルギーの減衰効 果を持たせつつ、天端を干潮面以下にすることによって、海岸からの景観をよくしたものであ る。

④ 台風や低気圧による海面の吸い上げと、強風による海水の吹き寄せにより生じ、天体潮による

ものより異常に高くなる現象を高潮という。

（４）下水道に関する次の記述のうち、適切でないものを次の①～④の中から 1 つ選び、解答欄に番号 を記入しなさい。

① 我が国における下水処理の手法は、比較的大規模な処理場においては標準活性汚泥法を中心 とする好気性生物処理法が、小規模な処理場においては担体固定法などを中心とする嫌気性 生物処理法が多く用いられている。

② 大都市に多く採用されている合流式下水道は、一定強さ以上の降雨時に処理施設を経ないで 未処理のまま公共用水域に放流される課題があり、雨水滞水池の整備や雨天時処理施設の整 備などの対策が有効である。

③ 下水処理過程において発生する下水汚泥の有効利用には、汚泥の有機分を活用したバイオガ スのエネルギー利用やコンポストによる緑農地利用、無機分を活用した建設資材利用などが ある。

④ 近年、下水道の整備水準を上回る局地的豪雨が発生していることから、管きょやポンプ場の整 備に加え雨水流出抑制手法の導入や、ハザードマップ等による自助の促進等のソフト対策を 踏まえた総合的な雨水対策が求められている。

（５）土地区画整理事業に関する次の記述のうち、適切でないものを次の①～④の中から１つ選び、解 答欄に番号を記入しなさい。

① 土地区画整理事業は、都市計画区域内の土地について、公共施設の整備改善及び宅地の利用の 増進を図るために行われる、土地の区画形質の変更及び公共施設の新設又は変更に関する事 業である。

② 土地区画整理事業の施行者として、個人施行者、土地区画整理組合、区画整理会社、地方公共 団体（都道府県、市町村） 、国土交通大臣、独立行政法人都市再生機構及び地方住宅供給公社 が定められている。

③ 土地区画整理事業により道路、公園などの公共施設を整備するため、土地所有者が少しずつ土 地を提供する減歩により用地を生み出すが、減歩に対しては事業完了後、土地所有者に損失補 償される。

④ 土地区画整理事業の事業費に充当するため、一定の土地を保留地として設定し、これを売却処

分することが認められている。

問４ 次の（１）～（２）の各問のうちから１つを選んで、設問に答えなさい。

（１）下図のとおり、高さはｈで一様であるが、幅が直線的に変化する長さ２Ｌの片持ち梁の先端に集中 荷重Ｐを載荷したとき、次の（ア）～（エ）の各問に答えなさい。ただし、梁のヤング係数はＥと する。

（ア）固定端からｘの位置での梁の断面２次モーメントとして最も適切なものを、次の①～⑤の中から １つ選び、解答欄に番号を記入しなさい。

① ２Ｌ

−

ｘ

２Ｌ ｈ

^４

② ２Ｌ

−

ｘ

４Ｌ ｈ

^４

③ ２Ｌ

−

ｘ

６Ｌ ｈ

^４

④ ２Ｌ

−

ｘ

８Ｌ ｈ

^４

⑤ ２Ｌ

−

ｘ １２Ｌ ｈ

^４

（イ）固定端からの距離ｘの位置における梁に生じる曲げモーメントとして最も適切なものを、次の①

～⑤の中から１つ選び、解答欄に番号を記入しなさい。

①

Ｐ（2Ｌ－ｘ）

②

2Ｐ（2Ｌ－ｘ）

③

4Ｐ（2Ｌ－ｘ）

④

6Ｐ（2Ｌ－ｘ）

⑤

8Ｐ（2Ｌ－ｘ）

（ウ）固定端からの距離Ｌの位置における梁のたわみとして最も適切なものを、次の①～⑤の中から１ つ選び、解答欄に番号を記入しなさい。

① ３ＰＬ

³

Ｅｈ

⁴

② ６ＰＬ

³

Ｅｈ

⁴

③ ９ＰＬ

³

Ｅｈ

⁴

④

¹²

ＰＬ

³

Ｅｈ

⁴

⑤

¹⁵

ＰＬ

³

Ｅｈ

⁴

（エ）固定端からの距離Ｌの位置における梁の縁応力として最も適切なものを、次の①～⑤の中から１ つ選び、解答欄に番号を記入しなさい。

① 2𝑃𝐿 ℎ

³

② 4𝑃𝐿 ℎ

³

③ 6𝑃𝐿

ℎ

³

^④ 8𝑃𝐿

ℎ

³

⑤ 12𝑃𝐿 ℎ

³

高さ h ２Ｌ

幅２ｈ

集中荷重 P

（２） 次の（Ａ）～（Ｂ）の各問に答えなさい。

（Ａ）下図のとおり、図の左のタンクから右のタンクへサイフォンで水が流れており、サイフォン両端の タンクにおける水位が基準面から

Ha=8.0 𝑚 及びHb=3.0 𝑚の高さで一定となっている場合につい

て、次の（ア）～（イ）の各問に答えなさい。

ただし、a 点における管への流入損失係数を𝑓

_𝑒= 0.2、管の摩擦損失係数を𝑓 = 0.02、管径を𝐷 = 0.5𝑚、点a

から点

c

までの管長を𝑙

₁= 10.0𝑚、点c

から点

b

までの管長を𝑙

₂= 10.0𝑚

とし、曲が り損失は考慮しないものとする。また水の密度𝜌 =1,000𝑘𝑔/𝑚

³

、重力加速度を𝑔 = 9.8 𝑚

/s²

とする。

（ア）サイフォンの管内流速として最も適切なものを、次の①～⑤の中から１つ選び、解答欄に番号を 記入しなさい。

①

6.0 𝑚/s ② 7.0 𝑚/s

③ 7.5 𝑚/s ④ 8.0 𝑚/s ⑤ 8.5 𝑚/s

（イ）図の左右のタンクを結ぶ管について、圧力水頭 −8.0 𝑚まで耐えられるとき、

Hc

は左側のタンク の水面高さ

Ha

からどこまで上げることができるか、最も適切なものを次の①～⑤の中から１つ 選び、解答欄に番号を記入しなさい。

① 4.0 𝑚 ② 4.5 𝑚 ③ 8.0 𝑚 ④ 8.5 𝑚 ⑤ 12.0 𝑚 基準面

a

b D

Ha

Hb Hc

𝑙1 𝑙2

c

（Ｂ）下図は墳流が図の左側から右側の板に

60

度の角度でぶつかる様子を、真上から見た平面図であ る。流量が

Q0=10.0 𝑚³/s、断面積が2.0 𝑚²

のとき、次の（ウ）～（エ）の各問に答えなさい。

ただし、噴流は密度𝜌 =1,000𝑘𝑔/𝑚

³

の水とし、エネルギー損失は無視するものとする。

また、

√3 = 1.73

とする。

（ウ）流量

Q１

及び

Q２

の組合せとして最も適切なものを、次の①～⑤の中から１つ選び、解答欄に番 号を記入しなさい。

①

𝑄₁= 5.0𝑚³/𝑠

、

𝑄₂= 2.5𝑚³/𝑠

②

𝑄₁= 5.0𝑚³/𝑠

、

𝑄₂= 5.0𝑚³/𝑠

③

𝑄₁= 7.5𝑚³/𝑠

、

𝑄₂= 2.5𝑚³/𝑠

④

𝑄₁= 7.5𝑚³/𝑠

、

𝑄₂= 5.5𝑚³/𝑠

⑤

𝑄₁= 8.7𝑚³/𝑠

、

𝑄₂= 1.3𝑚³/𝑠

（エ）水が板に及ぼす力

F

について最も適切なものを、次の①～⑤の中から１つ選び、解答欄に番号 を記入しなさい。

①

𝐹 = 14.5𝑘𝑁

②

𝐹 = 25.0𝑘𝑁

③

𝐹 = 43.3𝑘𝑁

④

𝐹 = 50.0𝑘𝑁

⑤

𝐹 = 86.5𝑘𝑁

60°

𝑄₁

𝑄₀= 10.0𝑚³/𝑠

断面⓪

𝑄₂

断面②

断面①

A = 2.0𝑚² F

問５ 以下の文章中の（ Ａ ）～（ Ｅ ）に当てはまる語句を答えなさい。なお、 （ ）に同じ アルファベットが記載されている場合は、同じ語句が該当する。

（１）（ Ａ ）は、市街地内の老朽木造建築物が密集している地区等において、細分化された敷地の統 合、不燃化された共同建築物の建築、公園、広場、街路等の公共施設の整備等を行うことにより、

都市における土地の合理的かつ健全な高度利用と都市機能の更新を図り、もって公共の福祉に寄 与することを目的とする事業であり、「第一種」と「第二種」の２種類がある。第一種（ Ａ ） は「権利変換方式」 、第二種（ Ａ ）は「管理処分方式」により実施される。

（２）（ Ｂ ）とは、リニア中央新幹線の開業によって、東京・名古屋・大阪の三大都市圏が約 1 時間 で結ばれることにより形成される、人口 7,000 万人規模の巨大都市圏のことであり、大阪は

（ Ｂ ）の西の拠点として、西日本とつながり、さらにアジア、世界と直結し、大きな役割が期 待される。

（３）（ Ｃ ）は日本語では「多重性」、「冗長性」を意味する英語であり、国土計画上では、自然災 害等による障害発生時に、一部の区間の途絶や一部施設の破壊が全体の機能不全につながらない ように、予め交通ネットワークやライフライン施設を多重化したり、予備の手段が用意されたり している様な性質のことを指す。現在整備が進められている淀川左岸線（２期）は大阪都市再生 環状道路の一部を構成しており、都市域における交通渋滞緩和や産業・観光・物流分野の発展等 に加え、災害時の（ Ｃ ）確保にも大きく貢献するものである。

（４）（ Ｄ ）は大阪湾最低潮位をアルファベット２文字で表した語であり、港湾や河川を管理する時 の基準となる。とくに洪水や高潮を想定した防波堤・堤防整備などの防災計画を推進するうえで の基準として用いられていることから、河川を渡る橋梁の高さを管理するときにも用いられる。

なお、（ Ｄ ）は東京湾平均海面より 1.3m 低い。

（５） 都市浸水には、都市に降った雨が河川等に排水できずに発生する「（ Ｅ ）氾濫」と、河川か ら溢れて発生する「洪水氾濫」がある。近年、都市化の進展や計画規模を上回る集中豪雨の多発 等により、 （ Ｅ ）氾濫の被害リスクが増大していることから、引き続きハード・ソフトの両面 から取り組んでいく必要がある。