皆さん、こんにちは！「杭基礎」は、一級建築施工管理技士の学科試験（第一次検定）で頻繁に登場する難問の一つです。このテーマは試験合格へのカギを握っている重要な要素となる一方で、複雑で専門的な知識が必要な部分でもあります。私自身、一級建築施工管理技士としての取得経験がありますが、この「杭基礎」は克服が難しい分野の一つでした。しかし、この記事では、キーワードの完全攻略と類似問題を通じて、皆さんとともにこの難題に立ち向かい、突破するための手助けをしたいと考えています。一緒に頑張りながら、確実な合格を目指しましょう！
目次
1級建築施工管理技士過去問類似問題５問にチャレンジ
第1問：杭の種類と支持について
杭基礎に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
- 支持層が非常に深い場合、杭の周面摩擦力によって建物を支える摩擦杭を採用することができる。
- 支持杭基礎において、杭の極限鉛直支持力は「先端支持力」と「周面摩擦力」の和として求める。
- 杭の極限鉛直支持力を求めるための最も信頼性の高い方法は、静的載荷試験である。
- 杭基礎の支持力を計算する場合、杭先端が支持層に達していれば、基礎スラブ底面における地盤の支持力を加算してよい。
第2問：施工法と沈下の特徴について
杭の施工法と沈下特性に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
- 埋込み杭（既製コンクリート杭）は、打込み杭に比べて、極限支持力に達するまでの沈下量が大きい傾向がある。
- 打込み杭は、ハンマーで叩き込む際の衝撃により、周囲の地盤を締め固める効果がある。
- 埋込み杭の施工において、掘削液を用いる場合は、孔壁の崩壊を防ぐための管理が重要である。
- 杭の沈下量は、杭の径や長さに関わらず、支持層の硬さ（N値）のみによって決定される。
第3問：負の摩擦力（ネガティブフリクション）について
ネガティブフリクションに関する記述として、最も不適当なものはどれか。
- ネガティブフリクションは、杭の周囲の地盤が杭よりも大きく沈下する場合に発生する。
- ネガティブフリクションは、杭を上方に引き抜こうとする抵抗力として計算に含める。
- 軟弱な粘性土地盤において、周辺に大規模な盛土を行った場合に発生しやすい。
- ネガティブフリクションを考慮する場合、その力は杭に作用する「荷重」として扱う。
第4問：引抜き抵抗力について
杭の引抜き抵抗力に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
- 杭の引抜き抵抗力は、一般に「周面摩擦力」と「杭の自重」の和によって求められる。
- 引抜き抵抗力の計算に用いる杭の自重は、地下水位以下にある場合は浮力を差し引いた「有効重量」とする。
- 杭の引抜き抵抗力は、長期荷重時よりも短期荷重（地震時など）時の方が許容値が低くなる。
- 引抜き力が作用する杭では、杭と基礎スラブの接合部の補強（定着）が重要となる。
第5問：構造と配置ルールについて
杭の構造および配置に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
- 地震時において、杭に生じる曲げモーメントやせん断力は、一般に杭頭部付近で最大となる。
- 群杭（複数の杭を近接して配置）の場合、1本当たりの水平方向の抵抗力は、単独杭（単杭）の場合よりも小さくなる。
- 打込み杭（既製コンクリート杭）の中心間隔は、杭の径の2.0倍以上かつ60cm以上としなければならない。
- 既製コンクリート杭の継手には、溶接継手のほか、ボルトを用いた無溶接継手も用いられる。
１級建築施工施工管理技士類似問題【正解と解説】
- 第1問：正解 4
- 解説：杭が支えている場合、基礎スラブ底面の地盤支持力は加算しません。杭のみで全荷重を支えるのが基本です。
- 第2問：正解 4
- 解説：沈下量は地盤の硬さだけでなく、施工方法（打込みか埋込みか）によっても大きく変わります。
- 第3問：正解 2
- 解説：ネガティブフリクションは「下向き」の力であり、引き抜きの抵抗ではなく、杭を押し下げようとする負の力（荷重）です。
- 第4問：正解 3
- 解説：短期（地震時）の方が許容値は高く（大きく）設定されます。
- 第5問：正解 3
- 解説：打込み杭は2.5倍以上（かつ75cm以上）です。2.0倍なのは「埋込み杭」です。
1級建築施工管理技士マンガで説明出題頻度の高いポイントと解説
1. 杭の種類と沈下の特徴
- 支持杭 vs 摩擦杭・フローティング基礎: 支持層が深すぎて届かない場合は、杭の表面の摩擦力で支える「摩擦杭」や、建物全体の浮力とバランスさせる「フローティング基礎」を採用してコストを抑えます。
- 埋込み杭 vs 打込み杭: 掘削して設置する「埋込み杭」は、叩き込む「打込み杭」に比べて、最大支持力に達するまでの沈下量が大きくなります。
- 信頼性: 杭の力を測る方法として、実際に重りを載せる「載荷試験」が最も確実です。
2. 支持力と抵抗力の考え方
- 極限鉛直支持力: 「先端が踏ん張る力（先端支持力）」＋「周りの摩擦力（周面摩擦力）」の合計です。
- 引抜き抵抗力: 「周面摩擦力」＋「杭の自重」で計算します。ただし、自重は浮力を差し引いた「有効重量」で考えます。
- 支持杭のルール:
- スラブ底面の無視: 杭が支えている場合、基礎スラブ（底板）の下の地盤の力は加算しません。
- 負の摩擦力（ネガティブフリクション）: 周囲の地盤が沈下すると、杭を下に引きずり込もうとする力が働くため、これを考慮する必要があります。
3. 構造と配置のルール
- 地震時の損傷: 揺れの影響を最も受けるのは杭の上部（頭部）であり、ここで曲げ破壊が起こりやすいです。
- 群杭の効果: 複数の杭を並べると、1本当たりの水平方向の抵抗力は、単独の杭（単杭）のときよりも小さくなってしまいます。
- 継手: 溶接のほか、ボルト等でつなぐ「無溶接継手」も一般的です。
- 杭の間隔:
- 打込み杭: 径の2.5倍以上 かつ 75cm以上。
- 埋込み杭: 径の2.0倍以上。
- （振動や土の締め固めの影響が大きい「打込み杭」の方が、間隔を広く取る必要があります）