令和5年度 一級建築士 構造 No.19を解説、土質・地盤のN値・内部摩擦角・液状化に関する誤りを見抜くポイント
令和5年度 一級建築士試験 学科IV（構造）No.19は、地盤及び土質に関する問題です。
この問題では、4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。
この問題で問われていること
- 砂質土のN値と内部摩擦角φの関係
- 粘性土の非排水せん断強さcuと含水比の関係
- 液状化の危険性と地下水位の関係
- 圧密圧力の増加と粘性土の間隙比の関係
※ 問題文そのものは建築技術教育普及センターの公式PDFで確認できます。上記は、その4つの記述で問われている論点を整理したものです。
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | ×（誤り） | 砂質土の内部摩擦角φはN値が大きいほど大きくなる（小さくなるとするのは逆） |
| 2 | ○（正しい） | 粘性土の非排水せん断強さcuは含水比が低いほど大きくなる |
| 3 | ○（正しい） | 液状化の危険性は地下水位が高いほど（地表面に近いほど）大きくなる |
| 4 | ○（正しい） | 圧密圧力が増加するほど粘性土の間隙比は減少し、地盤が締まる |
選択肢1の「N値が大きくなるほど内部摩擦角φは小さくなる」という記述が誤りで、正しくはN値が大きいほど内部摩擦角φは大きくなるです。
N値と内部摩擦角の関係はなぜ正比例なのか
標準貫入試験のN値は、地盤の締まり具合を示す指標です。N値が大きい砂質土は粒子が密に詰まっており、粒子同士のかみ合わせが強くなっています。
かみ合わせが強いほどせん断力に対する抵抗が大きくなるため、内部摩擦角φも大きくなります。ザックリ言えば、締まった砂は滑りにくく、φが大きいということです。N値とφは同じ方向に変化するわけです。
例えば、N値≈10程度の緩い砂ではφ≈30度程度、N値≈50以上の非常に締まった砂ではφ≈40度以上になることがあります。
正しい肢を整理すると、粘性土の非排水せん断強さcuは含水比が低いほど大きく（選択肢2）、液状化は地下水位が高い（飽和層が厚い）ほど起きやすく（選択肢3）、圧密圧力が増えるほど粘性土の間隙比は減少して地盤が締まる（選択肢4）、という流れです。
覚え方
- N値↑ → 締まり具合↑ → 内部摩擦角φ↑（N値とφは同じ方向に動く）
- 粘性土cuは含水比が低いほど大／液状化は地下水位が高いほど危険／圧密で間隙比は減少
一問一答
Q.
砂質土において、標準貫入試験のN値が大きくなると内部摩擦角φはどうなるか。
大きくなります。N値が大きい砂は締まっており、粒子のかみ合わせが強くなるためせん断抵抗（内部摩擦角）も大きくなります。
出典
- 建築技術教育普及センター「令和5年度 一級建築士試験 学科の試験 学科IV（構造）問題」
※ この記事の確認日：2026年6月
正解：選択肢1（これが最も不適当な記述）
砂質土の内部摩擦角φとN値の関係が逆なんです。砂質土ではN値が大きいほど内部摩擦角φは大きくなります。N値が大きい＝締まった砂で、粒子間のかみ合わせが強くせん断抵抗も大きいので、「N値が大きいとφが小さい」とした選択肢1が最も不適当ということです。