1級土木(第一次)

1級土木 ダム(コンクリートダム・フィルダム・RCD工法)【第一次検定の科目別解説】

ダムのポイント(30秒で押さえる)

  • コンクリートダム:重力式が最も一般的。RCD工法(面状施工)が主流
  • フィルダム:土や岩で築造。ゾーン型(遮水ゾーン+フィルターゾーン+ロックゾーン)
  • 基礎処理:グラウチング(カーテン・コンソリデーション)で止水・強化
  • 出題頻度:専門土木から2〜3問。専門性が高いが出題パターンは限定的

ダムの種類

種類 構造 特徴
重力式コンクリートダム コンクリートの自重で水圧に抵抗 最も一般的。安定性が高い。基礎岩盤が良好な場所に適する
アーチ式コンクリートダム アーチ形状で水圧を両岸の岩盤に伝達 コンクリート量が少ない。狭い谷で両岸の岩盤が強固な場所に適する
ロックフィルダム 岩石を主材料として築造。中心部に遮水ゾーン 基礎岩盤の条件が悪い場所にも適用可。材料が現地で調達しやすい
アースフィルダム 土質材料で築造 低いダムに適する。材料が豊富な場合にコスト優位

コンクリートダムの施工

RCD工法(Roller Compacted Dam-Concrete)

RCD工法の特徴(頻出)

  • 超硬練りのコンクリート(スランプ0cm:ノースランプ)をブルドーザで敷均し、振動ローラで締め固める
  • 1リフトの打設厚さは75cm(25cm×3層が標準)
  • 従来の柱状工法に比べて施工速度が速い
  • 単位セメント量が少なく、水和熱が低い(温度ひび割れ対策に有利)
  • ダム用コンクリートの単位セメント量は一般に120〜130kg/m³程度(RCDの場合)

ダムコンクリートの品質管理

  • 温度管理:コンクリートの打込み温度を管理し、温度ひび割れを防止。プレクーリング(骨材冷却等)を実施
  • リフト間隔:打設リフト間の打継ぎは、先打ちコンクリートのグリーンカット(レイタンス除去)後に施工
  • 養生:パイプクーリング(冷却管を埋設して通水冷却)で内部温度を制御

フィルダムの施工

ゾーン型フィルダムの構成

ゾーン 材料 機能
遮水ゾーン(コア) 粘性土(透水性が低い材料) ダムの中心部で止水機能を担う
フィルターゾーン 砂〜砂礫 遮水ゾーンの浸透水を排水し、パイピング防止
ロックゾーン 岩石(ロック材) ダムの安定性を確保する堤体の主要部分

フィルダムの施工管理

  • 遮水ゾーン:含水比を最適含水比付近に管理し、締固め度を確保。降雨時は施工を中止
  • フィルターゾーン:粒度分布が重要。遮水ゾーンの材料の流出を防ぐ粒度基準を満たすこと
  • ロックゾーン:振動ローラで締め固め。1層の仕上がり厚さは1〜2m
  • 各ゾーンの施工高さ:同一レベルで均等に盛り立てる。一方のゾーンだけが先行しないよう管理

基礎処理(グラウチング)

種類 目的 施工位置
カーテングラウチング ダム基礎の止水。セメントミルクを注入して地盤中の水みちを遮断 ダム軸に沿って1列(深さは岩盤条件による)
コンソリデーショングラウチング ダム基礎岩盤の強度増加・一体化 ダム底面全体に面的に施工
ブランケットグラウチング フィルダムの基礎の止水 遮水ゾーン直下に面的に施工

まとめ

この記事のポイント

  • RCD工法:スランプ0cmの超硬練りコンクリートを振動ローラで締固め。1リフト75cm
  • フィルダム:遮水ゾーン(止水)+フィルターゾーン(排水)+ロックゾーン(安定)
  • カーテングラウチング=止水、コンソリデーショングラウチング=強化

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