H29年 建設・道路 U-2-1問題 模範解答と解説

問題文

 A市では、バイパスが完了し市内の交通状況に変化が生じていることから、中心部の4車線の幹線道路について、歩行者と自転車の輻輳による危険性や様々な地域課題の解決に向け、道路空間の再配分を検討することになった。この検討業務を担当する責任者として、下記の内容について記述せよ。

(1)事前に調査する事項

(2)業務を進める手順

(3)業務を実施する際の工夫や留意事項

 


模範解答 簡易答案形式1 専門とする事項  道路設計  添削回数2回


 

(1)事前に調査する事項:対象エリアを設定し、以下の調査を実施する。

@車線数縮小時の現交通量の処理が可能であるか検証するため、12h道路交通量(車、自転車、歩行者)を調べる。

A将来道路網における混雑度を推計するため、対象エリア内の道路改良計画、都市計画等を調べる。

B交通渋滞要因を把握するため主要路線の車線数、主要なボトルネック交差点、路上駐車状況を調べる。

C市街地の魅力向上を図るため、無電柱化計画に必要な道路を含む周辺の既存電力・通信線網、及び地下空間を調べる。

D緑化に必要な樹種選定のため、土壌、年間の降水量、平均気温を調査する。

 (2)業務を進める手順

@現道を2車線に縮小する前提とした交通容量の解析:現道の主要地点について2車線に縮小し、交通量が処理できることを確認する。

A主要地点の交通量・混雑度推計:社会環境変化による主要地点の将来交通量を推計し、現況・将来交通量の混雑度を推計しその最大容量を目標とする。

B2車線道路に縮小、渋滞予測し横断構成の設定:現道を2車線に縮小する条件で渋滞予測・解析し、渋滞長が最小となるよう計画横断構成を設定する。

C歩行者、自転車、自動車相互の安全性確保のための通行空間を計画する。

D無電柱化による景観保護:電力配電及び、通信に必要な地中配管のスペースを確保する。

E沿道環境保護:騒音、振動及び排ガス対策のため、低騒音舗装の配合設計及び当地の気候に適した緑化樹種を選定する。樹種は、不良土壌・病害虫に強く維持管理が容易な常緑樹とする。

(3)業務を実施する際の工夫や留意事項

@車線数(2車線に縮小)は時間単位の検証する:交通量は地域や路線により時間変動特性を有するため2車線の妥当性検証は、それに応じた車線数を決定する必要がある。車線数縮小に伴う、ピーク・方向特性、大型車混入率等の変化を考慮した時間単位の交通量検証し適切な車線数とする。

A細路交差点の集約化・改良し交差点容量向上する:車線数の縮小により細路交差点への新たな交通需要が発生する恐れがあり、細路交差点の効果的な集約化を行い右折交通量に応じた滞留長の確保、及び従道路側で小型車1台分の滞留スペースを確保する。

B停車帯の設置による交通円滑化する:交通障害の原因となる駐車車両の排除のため、駐停車の需要を見越して沿道の商業施設への出入りや荷捌き場を設置する。

 


模範解答 答案形式 専門とする事項  道路設計 添削回数2回

 


(1)事前に調査する事項

 

@車線数縮小時の現交通処理の可能性検証のため、12h道路交通量(車、自転車、歩行者)を調べる。併せて交通ピーク時の歩行者・自転車通行時の混雑状況、相互の接触・追突事故等の危険性を現地で調べる。

A将来道路網における混雑度を推計するため、対象エリア内の道路改良計画、都市計画等を調べる。

B交通渋滞要因を把握するため主要路線の車線数、主要なボトルネック交差点、路上駐車状況を調べる。

C市街地の魅力向上を図るため、無電柱化計画に必要な道路を含む周辺の既存電力・通信線網、及び地下空間を調べる。

    (2)業務を進める手順

@現道を2車線に縮小する前提の交通容量解析

現道の主要地点について2車線に縮小し、交通量が処理できることを解析する。

A主要地点の交通量・混雑度推計:社会環境変化による主要地点の将来交通量を推計し、現況・将来交通量の混雑度を推計しその最大容量を目標とする。

B2車線道路に縮小、渋滞予測し横断構成の設定

現道を2車線に縮小する条件で渋滞予測・解析し、

渋滞長が最小となる計画横断構成を設定する。

C自転車道は、植樹帯で車道と分離し、フラット形式とする。歩道は外側に配置し縁石分離しセミフラット構造とする。これにより相互の通行安全性を向上させ交通容量や車速低下を防ぎ、交通の円滑化を図る。

D無電柱化等による景観向上:将来需要を考慮した配線計画により地中配管位置を決定する。併せて、道路景観と賑わい創出のため、歩きやすい弾性(排水性)カラー舗装、及び歩行者等の休憩空間を確保する。また、交差点付近で歩行者等の方向サインを設置する。

 (3)業務を実施する際の工夫や留意事項

@車線数(2車線に縮小)は時間単位の検証する

交通量は地域や路線により時間変動特性を有するため、2車線の妥当性検証は、それに応じた車線数を決定する必要がある。車線数縮小に伴う、ピーク・方向特性、大型車混入率等の変化を考慮した時間単位の交通量を検証し適切な車線数とする。

A細路交差点の集約化・改良し交差点容量向上する

車線数の縮小により細路交差点への新たな交通需要が発生する恐れがあり、細路交差点の効果的な集約化を行い右折交通量に応じた滞留長の確保、及び従道路側で小型車1台分の滞留スペースを確保する。

B駐輪場・滞留部を確保し円滑な連続空間確保する

 主要施設付近の駐輪による通行阻害防止のため、植樹帯部分を活用し駐輪場所を確保する。なお、大部分の歩行者が抵抗なく移動できる約300m以内に配置する。交差点・バス停では円滑な通行のため待機者の空間確保し、通行幅2.0mを確保する。


H29年 建設・道路 U-1-1問題 模範解答と解説

問題 高速道路のインターチェンジのランプターミナル付近における本線の線形設計において、一般部より厳しい値の線形要素を適用する理由について、線形要素ごと(平面曲線半径、縦断勾配、縦断曲線半径)に説明せよ。


模範解答 簡易答案形式1  専門とする事項  道路設計   添削回数4回


 (1)平面曲線半径

 平面曲線半径を大きくすることにより、遠方からの運転者の見通しを良くすることができる。また、曲線の外側に取り付く流出入ランプおよび加減速車線と本線の片勾配を緩くし、勾配変化による衝撃緩和、運転者の安心感により自動車の安全・円滑な流出入を行うためである。

(2)縦断勾配

 縦断勾配を緩くすることにより、下り勾配区間は、本線からの流出車の安全な減速を可能とし、流出ランプで自動車の制御と安定走行ができる。また、上り勾配区間は大型車が十分に加速し余裕をもって合流できるためである。

 (3)縦断曲線半径

 縦断曲線半径を大きくすることにより、運転者の十分な見通し距離を確保し、走行時の衝撃緩和を図り、視覚的な滑らかさにより自動車の安全走行を行うためである。


模範解答 答案形式1  専門とする事項  道路設計    添削回数3回


(1) 平面曲線半径

 平面曲線半径を大きくすることにより、遠方からの運転者の見通しをよくすることができるからである。具体的には平面曲線半径を3倍程度大きくすることにより、3倍くらいの見通しがよくなる。

また、流出入ランプおよび加減速車線と本線の片勾配差を小さくするため、曲線の外側に取り付く流出入ランプ、および加速・減速車線と本線の片勾配を緩くする。上記の効果の結果、勾配変化による衝撃緩和、および運転者の安心感を高め、自動車の安全・円滑な流出入を行う。

(2)縦断勾配

 縦断勾配を緩くすることにより、下り勾配区間は、本線からの流出車の安全な減速を可能とし、流出ランプで自動車の制御と安定走行ができるためである。

また、上り勾配区間は大型車が十分に加速し、余裕をもって本線に合流できるためである。これがないと追突事故を誘発する危険性があるからである。

(3)縦断曲線半径

 縦断曲線半径を大きくすることにより、運転者の十分な見通し距離を確保し、走行時の衝撃緩和を図るためである。また、視覚的な滑らかさにより自動車の安全走行を確保する。これがない場合は、遠方からICの

視認が困難となり、直前で急な車線変更車・後続車相互の接触・追突事故の危険性が考えられる。


 

 

H29年 建設・道路 U-1-4問題 模範解答と解説

問題 軟弱地盤対策工には圧密・排水工法、締固め工法、固結工法などがあるが、このうち圧密・排水工法に分類される具体的な工法を2つ挙げ、それぞれの原理及び設計の考え方を説明せよ。


模範解答 簡易答案形式1  専門とする事項  道路設計   添削回数2回


(1)盛土載荷重工法

1)原理:粘性土系の軟弱地盤で、構造物の荷重以上の載荷重を一定期間載荷し、過剰間隙水圧が時間経過により消滅し、地盤が圧密沈下と併せ有効応力が増大し、地盤強度の強化を図り残留沈下量を軽減する。

2)設計の考え方

@盛土の沈下照査は、構造物の施工・供用時の予測量が残留沈下量以下になるか照査。許容値は構造物機能の影響、隣接施設の変位を考慮し決定。

安定照査は、盛土は円弧すべりの計算で検討し、擁壁・BOXは、滑動・転倒・支持力、全体安定を照査。常時の沈下照査の結果を用い軟弱層の強度増加を考慮し解析。

A構造物の常時沈下・安定照査を満足する所要の地盤強度もしくは残留沈下量が許容値内に抑える盛土載荷重および載荷期間を設定。

(1)サンドマット工法

1)原理:粘性土系の軟弱地盤上に盛土施工時の過剰間隙水を盛土外に排出するため地表排水層として敷設。また機械重量を分散し接地圧を表層部の支持力以内に抑えトラフィカビリティを確保。

2)設計の考え方

@盛土荷重により地盤内に発生した過剰間隙水圧は、盛土材が粘性土系の場合、低透水性のため圧密沈下による消滅が長期になるため、透水性の高い材料で排水層を造り軟弱層の圧密を促進。

Aサンドマット厚さは、使用機械を想定し、現地作業に必要な接地圧を確保するため、現地盤の支持力を考慮して、高透水性材料を使用し設計。


 模範解答  答案形式1  専門とする事項  道路設計    添削回数2回


(1)   盛土載荷重工法

1)原理:粘性土系の軟弱地盤で、構造物荷重以上の荷重を一定期間載荷する。その間、過剰間隙水圧が時間経過と共に消滅し、地盤の圧密沈下と併せ有効応力が増大し、地盤強化を図り残留沈下量を軽減する。

2)設計の考え方:盛土の沈下は、要求性能に応じた限界状態を超えないように残留沈下量を抑制し、構造物の影響・隣接施設の変位を少なくする。

盛土の安定は、全応力による円弧すべり解析で行い、擁壁・BOX等は、滑動・転倒・支持力、及び全体の安定化を図る。常時の計算結果を用い地盤強度の増加を推計し解析する。以上により、構造物の沈下・盛土安定を満足する地盤強度あるいは、残留沈下量を最小化した盛土載荷重・載荷期間を求める。

(2)サンドマット工法

1)原理:粘性土系の軟弱地盤上に、盛土時の過剰間隙水を盛土外に排出する地表排水層(砂層)を敷設する。また機械重量を分散し接地圧を表層部の支持力以内に抑えトラフィカビリティを確保する。

2)設計の考え方:排水層を造り軟弱層の圧密を促進する。排水層は、透水性の良い材料を使用し、必要厚さは、透水係数により排水計算し求める。

また、現地作業が可能な接地圧を確保するため、機械作業に必要な地層のコーン支持力確保のため、必要な砂層厚さを設計する。

 


H29年 建設・道路 V-2問題 模範解答と解説

問題  我が国は、近年広域的な地震災害に見舞われ、さらに南海トラフを震源とする地震や首都直下地震等の巨大地震の発生が懸念されている。道路に携わる技術者として、以下の問いに答えよ。

(1)地震災害時における緊急輸送道路の役割と指定に当たっての考え方を述べよ。

(2)巨大地震の発生時に緊急輸送道路がその役割を十分果たせるよう、あらかじめ取り組むべき事項について2つ挙げ、それぞれの具体的な内容を述べよ。

(3)(2)で述べた2つの取組みの実効性を高めるための方策について述べよ。 


模範解答 簡易答案形式1  専門とする事項  道路設計   添削回数5回


(1)緊急輸送道路の役割と指定の考え方:大規模地震発生時に被災しても、別ルートで補完しながら、あらゆる地域に迂回路によって被災者の救援、救援物資の輸送機能を失わないようにする。このため輸送範囲が大きく、輸送量も多い物流の骨格を担う道路を第一に指定(道路啓開)し、次に主要防災拠点を接続する国道・県道を、最後にその他防災拠点を接続する市町村道を含む道路網を指定する。

1)第1次緊急輸送道路ネットワーク:県庁所在地、地方中心都市及び重要港湾、空港等を連絡する道路

2)第2次緊急輸送道路ネットワーク:第1次緊急輸送道路と市町村役場、主要な防災拠点(公共機関、主要駅、港湾、災害医療拠点等)を連絡する道路

3)第3次緊急輸送道路ネットワーク:その他の防災拠点(広域輸送拠点、備蓄倉庫等)を連絡する道路

(2)巨大地震時の緊急路役割のため取り組む事項

1)道路構造物の老朽化対策

@長さ15m以上で、老朽化し安全が脅かされる三大損傷橋梁を補修。同時にレベル2地震動に対し耐震性能2を確保する補強。

A土構造物の対策:不安定な凹凸のある長大のり面に手を加えず整正するだけで斜面活用し風化防止を図り、のり面全体の安定化を図る法枠+アンカー工により補強する。

2)効率的な迂回路の提供

@現道の長いIC(約10km)間に経済的なスマートICを設置し、効率的で多様な迂回路ルートを確保。

A主要幹線でITS スポットの整備(約15km間隔)し、詳細な道路情報の広域的最適迂回路をカーナビで情報提供する。

B港湾に船舶接岸後、迅速な緊急物資の輸送するため、一般道路に至る港湾道路で複数路線を選定。このため、現道の線形・幅員等を車種別に通行可能な経路をカーナビ入力し、最適ルートの選定を可能にする。

(3)取組みの実効性を高める方策

@耐震性能2に対する橋の限界状態は、迅速な機能回復のため、下部構造は橋脚部の柱部で曲げによる塑性化によりエネルギーを吸収し、上部構造は供用性確保のため弾性域に留める考え方とする。

A法枠(受圧版兼用)は、地山密着型のRC吹付格子枠をCO吹付し、摩擦型永久アンカーで地山安全率を1.2に向上させ、のり面の長期安定化を図る。

BITS スポットの整備は主要幹線の山間部で災害危険度の高い箇所、都市部で事故・渋滞箇所の重点設置により現地情報を収集し、最適経路網を形成。

C港湾道路の通行円滑化のため、大型・小型者別の通行経路をカーナビ地図に明示し、経路選択が可能なシステム改良する。

 


 模範解答  答案形式1   専門とする事項  道路設計    添削回数2回


(1)緊急輸送道路の役割と指定の考え方

大規模地震発生時に被災しても、別ルートで補完しながら、あらゆる地域に迂回路によって被災者の救援、救援物資の輸送機能を失わないようにする。

このため輸送範囲が大きく、輸送量も多い物流の骨格を担う道路を第一に指定(道路啓開)し、次に主要防災拠点を接続する国道・県道を、最後にその他防災拠点を接続する市町村道を含む道路網を指定する。

1)第1次緊急輸送道路ネットワーク

県庁所在地、地方中心都市及び重要港湾、空港等を連絡する道路である。

2)第2次緊急輸送道路ネットワーク

第1次緊急輸送道路と市町村役場、主要な防災拠点(公共機関、主要駅、港湾、災害医療拠点等)を連絡する道路である。

3)第3次緊急輸送道路ネットワーク

その他の防災拠点(広域輸送拠点、備蓄倉庫等)を連絡する道路である。

(2)巨大地震時の緊急路役割のため取り組む事項

1)道路構造物の老朽化対策

@老朽橋補修時の質的改良

長さ15m以上で、老朽化し安全が脅かされる三大損傷橋梁(疲労、塩害、アルカリ骨材反応)を補修する。同時にレベル2地震動に対し、耐震性能2を確保するための補強を行う。

A長大のり面の崩壊防止

大規模崩壊につながる不安定な凹凸長大のり面に、手を加えず整正するだけで斜面活用し風化防止を図り、のり面全体の安定化を図るアンカー付き法枠工により補強する。

B谷埋め盛土の地下水位低下し安定化

 集中豪雨で湛水し路体流出対策のため、上流側の降雨流出量を計算後、浸透水量を算定し地下排水溝の設置により、盛土への浸透量を減少させ安定化を図る。

2)効率的な迂回路の提供

@高速道路の活用推進し多様な迂回路の確保

現道の長いIC(約10km)間に合理的なスマートICを設置し、効率的で多様な迂回路ルートを確保する。設置場所は、一般道から最適アクセスができる位置選定する。

A主要幹線の最適迂回路提供:主要幹線でITS スポットの整備(約15km間隔)し、詳細な道路情報の広域的(約1000km)な最適迂回路をカーナビで情報提供する。

B海上輸送で代替えするための道路選定

港湾に船舶の接岸後、迅速な緊急物資の輸送をするため、一般道路に至る港湾道路で複数路線を選定する。このため、現道の線形・幅員等を調査し、車種別に通行可能な経路のカーナビ入力を行い最適ルートの選定を可能にする。

(3)取組みの実効性を高める方策

1)道路構造物の老朽化対策

@橋梁変状の種類・特徴を分析し補強設計する

 コンクリート橋、鋼橋の変状の種類と特徴を分析し、診断結果を踏まえて要求性能(安全性、使用性)を評価し、耐久性を考慮した補強設計を行う。

A橋梁の合理設計により安全性向上を図る

耐震性能2に対する橋の限界状態は、迅速な機能回復のため、下部構造は橋脚部の柱部で曲げによる塑性化によりエネルギーを吸収し、上部構造は供用性確保のため弾性域に留める考え方とする。

B地山密着法枠(アンカー付)のり面長期安定化

法枠(受圧版兼用)は、地山に密着型のRC格子枠をCO吹付し、摩擦型永久アンカーで地山安全率を1.2に向上させ、のり受圧版の長期安定化を図る。

C排水BOX断面を長期間確保する:経年による既設BOXの土砂堆積で流下能力の低減を避けるため、口部の山腹は、のり面保護を行い小堰堤・土砂溜りを設置する。

2)効率的な迂回路の提供

@主要幹線の最適経路網を整備する:ITS スポットの整備は、主要幹線の山間部で災害危険度の高い箇所、都市部で事故・渋滞箇所を重点的な設置により現地情報を収集し、最適経路網を形成する。

A港湾道路で車種別経路の検索システム改良する

巨大地震時の通行円滑化のため、大型・小型者別の通行経路をカーナビ地図に明示し、経路選択が可能なシステム改良する。