現場代理人の土木施工管理レポート NO.6、下水道工事


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土木施工管理技士試験/経験記述、実地試験、学科試験の過去問、出題予想と解答例

現場代理人の土木施工管理レポート/下水道工事。立坑施工の品質を確保するため、現場で講じた処置は、次のような内容でした。土留工については、近隣対策として振動・騒音を最小限度におさえるため、連続列柱杭工法(SMW工法)を採用しました。

工事名  : ○○下水幹線布設工事

工事名  : ○○下水幹線布設工事
発注者  : ○○県○○市
工期   : 平成○年○月~平成○年○月
主な工種 : シールド工、人孔築造工、復旧工
施工量  : 路線延長 L=600m、仕上り内径 φ1200mm、コンクリート打設量 2,000m3

現場での課題と対策 :

工事は、民家が密集した道路下2.0~3.0mに、工事延長600m、仕上り内径φ1200mmの下水道管渠を築造するものでした。他工区では広範囲にわたって脱水圧密沈下が発生しており、本施工区間においても、極軟な腐植土層内を厳しい条件下で掘進するため、長期的な圧密沈下、シールド機通過に伴う隆起や沈下等の地盤変状などが懸念されました。シールド掘進に伴う地盤沈下対策が、品質管理上の重要な課題でした。

現場で講じた処置は、次の内容でした。腐植土は自然含水比が400%と高く、横方向の透水性も高いため、掘進工法は、地山の安定性に優れた泥土圧式シールドを採用しました。路線から半径50mの地点での圧密沈下量は12cmと試算されたため、路線の両側に、圧入工法による鋼矢板遮断壁を設けることとしました。対策工法の施工後は、地上部の監視体制を整え、切羽土圧や裏込め注入圧等の管理に細心の注意を払いながら掘進を行いました。以上の結果、シールド機通過後に30~40m/mの後続沈下が生じたものの、家屋被害等の発生はありませんでした。

工事名  : ○○排水区○○幹線工事

工事名  : ○○排水区○○幹線工事
発注者  : ○○県○○市
工期   : 平成○年○月~平成○年○月
主な工種 : シールド工、復旧工
施工量  : 路線延長 L=1,100m、仕上り内径 φ1650mm、コンクリート打設量 3,500m3

現場での課題と対策 :

工事は、国道○号線下4.0~7.0mに、工事延長100m、仕上り内径φ1650mmの下水道管渠を築造するものでした。地盤は、滞水砂礫層、地下水位GL-4.0m、土質調査で最大礫径φ180mmが確認されていました。工事の最大の問題点は粗大礫の処理であり、破砕効果の把握、配管の閉塞や磨耗性、地盤沈下に対する対応などの検討が必要でした。シールド機の問題点の解決が、品質管理上の重要な課題でした。

滞水砂礫地盤における安全・施工・品質の面から総合的な検討を行い、品質確保のため講じた処置は、次の内容でした。工法の比較検討を行い、泥水加圧式シールド工法を採用し、ロータリー・バルブを介して排出される粗大礫は、チェーンコンベアの礫選別機で取り出すものとしました。泥水濃度はファンネル粘性で35秒に設定しました。一部において10cm~15cmの地盤沈下が生じましたが、シールド上部に薬液注入を施工することで対処しました。シールド機の総合的な検討により、所要の品質が確保できました。

工事名  : ○○号汚水枝線管渠工事

工事名  : ○○号汚水枝線管渠工事
発注者  : ○○県○○市
工期   : 平成○年○月~平成○年○月
主な工種 : 下水道管渠工(小口推進工)
施工量  : 推進工 φ200 L=300m、発進立杭 3箇所、到達立杭 4箇所

現場での課題と対策 :

工事は、推進工法で軟弱土の改良を行い、下水道管渠をL=300m築造する工事でした。この現場は、地下水位がGL-1.5~2.0mと高く、立坑の築造及び小口径推進工の施工に伴い、薬液注入工法による底版改良並びに坑口改良が必要でした。底版改良は地盤強度を増大させること、坑口改良は止水することによって作業の安全性を図る目的でした。確実な注入効果を得るため、薬液注入の品質管理が、重要な課題でした。

使用する薬液は劇物を含まない水ガラス系を指定し、注入工事施工計画書を作成しました。現場配合、注入量、注入孔配置、注入間隔・深度等の設計値とのすり合せを行いました。施工前の立会いにより注入位置と注入孔数の確認、薬剤の数量検収、ゲルタイム、比重及び温度の測定を実施しました。P-Q-T管理図(圧力、注入量、注入時間)のチャート紙に検印を施し、記録しました。注入効果の判定には、P-Q-T管理図の評価の他、掘削時にフェノールフタレイン反応試験により、目視観察を実施しました。

工事名  : 公共下水道○○幹線築造工事

工事名  : 公共下水道○○幹線築造工事
発注者  : ○○県○○市
工期   : 平成○年○月~平成○年○月
主な工種 : 密閉型シールドトンネル 土留め工、仮締切工
施工量  : シールドトンネル 外径2100mm L=800m、
        立坑 7m×7m H=14.0m、薬液注入 400kl

現場での課題と対策 :

工事の地質条件は、表土下5mは砂混りシルトで、さらに8mは透水係数が10^(-3)程度の砂層であり、地下水の供給は非常に豊富であると予想されました。また、シールドトンネルは主要県道の下に布設されていましたが、住居に近接しているため、作業への影響が懸念されました。立坑施工で、地下水による地盤沈下や、立坑底盤のヒービング・ボイリングを回避する工法の検討が、品質管理上の最も重要な課題でした。

立坑施工の品質を確保するため、現場で講じた処置は、次のような内容でした。土留工については、近隣対策として振動・騒音を最小限度におさえるため、連続列柱杭工法(SMW工法)を採用しました。 立坑内への地下水の流入阻止、土質改良による土圧の軽減をはかるため、列柱杭の背面に水ガラス系溶液型薬液を注入しました。掘削底盤以下4mをあらかじめ深層混合改良工法によって地盤改良し、ヒービング・ボイリングに対処しました。計測管理は作業ごとに、入念に実施しました。

工事名  : 公共下水道○○幹線新設工事

工事名  : 公共下水道○○幹線新設工事
発注者  : ○○県○○市
工期   : 平成○年○月~平成○年○月
主な工種 : 本管布設工、特殊人孔設置工
施工量  : 本管布設工(推進工) φ500、L=200m、
        特殊人孔設置工 コンクリート打設 V=150m3

現場での課題と対策 :

工事は、○○幹線道路下に、推進工法で本管φ500を布設する下水道工事でした。工期は12月○日~翌3月○日で、人孔設置のための生コンクリート打設は、12月の厳冬期にあたりました。また例年の気象条件から、この時期の一日の平均気温は4℃以下となるため、寒中コンクリートを適用するものとしました。コンクリートを凍結させないで所定の強度を確保するための対策が、品質管理上の重要な課題でした。

寒中コンクリートは、普通ポルトランドセメントを用い、温水を使用しました。コンクリート主任技士、主任技術者と協議し、発注者の了解を得て、混和剤(AE剤)を使用し、所要のワーカビリチーが保てる範囲内で単位水量を小さくしました。コンクリート打設後は、直接外気に触れないように上屋を設け、5~15℃の範囲内でコンクリート温度が保つように、ヒーターで給熱養生を行いました。プラントと連絡を密にして、アジテータートラックが現場での待機時間の短縮をはかり、到着後すみやかに打設できるようにしました。

工事名  : ○○雨水幹線下水道整備工事

工事名  : ○○雨水幹線下水道整備工事
発注者  : ○○県○○市
工期   : 平成○年○月~平成○年○月
主な工種 : シールド工、発進立坑築造工
施工量  : 仕上がり内径 3500mm、泥土圧式シールド一次覆工 L=500m、
        発進立坑築造工 10m×7m

現場での課題と対策 :

工事は、シールド発進後70m地点で、東海道新幹線の橋台下4.9mを横断するものでした。シールドの路線は、公共性の高い重要路線であり、新幹線の運行に支障のないよう万全の施工管理と安全管理が必要でした。特に、新幹線橋台部の地盤は滞水砂礫層で、シールドの施工及び橋台への影響を防止するため、止水性の向上を目的とした地盤改良を実施する必要があり、品質管理上の重要な課題でした。

品質管理について、地盤改良対策として、現場で講じた処置は次の内容でした。土質の適正、橋台に対する危険度、改良強度、工期等の総合評価より、薬液注入工法(二重管ダブルパッカー注入工法)を採用しました。注入率は、28%、32%、36%と3ケースの試験注入を行い、改良効果、経済性より、現場透水試験の改良目標値k=1×10^(-4)cm/sec以下としました。また、注入率は32%を選定しました。JR保線区指導のもと、橋台に取り付けた沈下計、傾斜計により動態観測を実施しました。

1級土木施工管理技士試験の学科試験はすべて四肢択一形式の出題となります。マークシートの択一形式の試験は記述式と比べ対策が容易です。過去問題を繰り返し解いて、問題の傾向を覚えることが重要です。
土木施工管理技士の実地試験の経験記述は、実際に経験した工事から施工体験文を作成しすることになります。試験前に事前に出題を予想して解答を作成しておき、それを暗記して本番で記述できるように準備をしておくとよいでしょう。
1級土木施工管理技士の受験には学歴や保持資格によって必要な経験年数が変わります。また指定学科を卒業したか否かでも必要な経験年数が変わります。指定学科であるかは、一般財団法人全国建設研修センターのHPで確認することができますが、土木、電気、機械、建築等の学科が指定学科の対象となっています。
近年は震災や異常気象による自然災害からの復旧工事などにより需要が高まっているので、土木施工管理技士の資格を保有していると重宝されること間違いありません。試験は出題範囲が非常に広いため、試験本番までに長期的な勉強を実践してください。

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