1級土木一次の必須問題No.1〜5｜土質・構造力学・水理の5問を落とさない

No.1〜5はどんな問題か：5問とも必須で飛ばせない

1級土木一次の午前は問題Aと呼ばれ、No.1〜66のうち35問を解答します。令和8年度の問題用紙の注意事項では、No.1〜5の5問が必須で、全問を解答するよう指示されています。No.6以降は区分ごとに選べますが、この5問だけは苦手でも避けられません。

受検の手引の検定科目でいえば「土木工学等」の基礎にあたる部分で、土質・構造力学・水理の3分野から出ます。令和8年度は、土の湿潤密度と乾燥密度の式、締固め曲線、片持ちばりの曲げモーメント、部材の軸方向応力、オリフィスからの流出速度の5題でした。

図のとおり、5題とも使う式は1つか2つです。現場で毎日使う知識ではないため、現場経験が長い人ほど後回しにしがちですが、式さえ書ければ短時間で点になります。逆に、5問を全部落とすと残り65問で42問を取る必要があり、選択問題の余裕が一気になくなります。

土の2問：乾燥密度の式と締固め曲線の読み方

湿潤密度ρtは「土全体の質量÷体積」、乾燥密度ρdは「土粒子だけの質量÷体積」です。含水比w（%）を使うと、ρd＝ρt÷（1＋w／100）で結ばれます。例題として、湿潤密度1.80g/cm³、含水比20%の土なら、ρd＝1.80÷1.20＝1.50g/cm³です。wを%のまま足してしまうミスが多いので、小数に直してから計算してください。

締固め曲線は、横軸に含水比、縦軸に乾燥密度をとった山形のグラフです。山の頂点が最大乾燥密度ρdmaxで、そのときの含水比が最適含水比woptです。現場の締固め度は、ρd÷ρdmax×100で求めます。例題として、ρdmaxが1.60g/cm³の土で現場の乾燥密度が1.50g/cm³なら、締固め度は約93.8%です。軸の取り違えを避けるため、グラフを見たら最初に縦軸と横軸の名前を確認してください。

構造力学の2問：片持ちばりと軸方向応力

令和8年度は、一端を固定し他端を自由にした片持ちばりの、固定端の曲げモーメントを求める題材でした。2級でよく見る単純ばりは中央で曲げモーメントが最大ですが、片持ちばりは固定端で最大になり、自由端では0です。

図のとおり、全長に等分布荷重wがかかる場合は M＝wL²／2、先端に集中荷重Pがかかる場合は M＝PL です。等分布荷重は「荷重の合計wLが、はりの中央（固定端からL／2）にかかる」と考えれば、式を忘れても組み立て直せます。軸方向応力は σ＝N／A で、軸力Nを断面積Aで割ります。例題として、N＝100kN、A＝2,000mm²なら、100,000N÷2,000mm²＝50N/mm²です。kNをNに直す1,000倍を忘れないことと、部材を比べる問題では「軸力が大きく断面積が小さいほど応力は大きい」と押さえることが要点です。

水理の1問：オリフィスの流出速度

水槽の側面にあけた小さな穴（オリフィス）から出る水の速さは、理論上 v＝√（2gh）です。ベルヌーイの定理から導かれる式で、hは水面から穴の中心までの深さ、gは重力加速度（9.8m/s²）です。実際の流速は、これに1より小さい流速係数を掛けて求めます。

例題として、水面から穴の中心まで5mなら、v＝√（2×9.8×5）＝√98で、約9.9m/sです。電卓がないので、9.9²＝98.01のように近い数の2乗で見当をつけます。hが4倍になると流速は2倍になる、という関係も選択肢の判断に使えます。

電卓は使えない：手計算の練習順と2級との違い

受検の手引では、試験中に机の上に置けるのは受検票、鉛筆またはシャープペンシル、消しゴム、時計だけで、電卓等は使用できません。計算機能のある時計も使えません。問題用紙の注意事項では、試験問題の余白を計算等に使ってよいとされているので、筆算で割り切る練習をしておきます。

練習は「式を書く→単位をそろえる→図を描く」の順で進めます。2級のNo.1〜5（飽和度・均等係数・単純ばり・連続の式）を学んだ人は、片持ちばりとオリフィスの2つを足せば土台がそろいます。自分の基礎の弱さを先に知りたい人は、10問診断（登録不要）(/quick/session)で分野ごとの手応えを確かめ、無料登録の20問診断で分野別の正答率と弱点を出してから、残りの時間を配分してください。