2級土木の共通工学｜土質・構造力学・水理の計算【2026年】では、令和8年度前期の必須No.1〜5を軸に、土の三相、粒径加積曲線、曲げモーメント、てこの釣合い、連続の式を解説します。
最初に押さえる結論
- 令和8年度前期No.1〜5は全問必須で、土質2問、構造力学2問、水理1問でした。
- 正答は1＝①、2＝①、3＝④、4＝②、5＝④です。
- 飽和度は「間隙のうち水が占める割合」なので、Sr＝Vw÷Vv×100です。
- 粒度分布がよい土は広い粒径を含み、均等係数Uc＝D60÷D10は大きくなります。
- 単純梁へ等分布荷重を載せた曲げモーメント図は、両支点で0、中央で最大となる放物線です。
- てこは支点まわりの「荷重×距離」、管流れはQ＝Avを左右で等しくして解きます。
旧原稿は、水準測量、入札方式、契約、設計図書の優先順位を中心にし、「共通工学は4問必須」と説明していました。しかし令和8年度前期の必須範囲はNo.1〜5の5問で、測量・契約ではなく土質力学・構造力学・水理学です。本記事は全国建設研修センターの令和8年度問題と正答を照合し、現行出題に合わせて全面改稿しています。
更新・確認日：2026年8月1日。公式の図・選択肢は転載せず、同じ判断に必要な公式・単位・計算過程を独自に説明しています。記号の定義や正負の規約は問題文を先に確認し、実務計算では設計基準、設計図書、使用ソフトの規約を優先してください。
令和8年度No.1〜5の正答と使う考え方
| No. | テーマ | 正答・使う関係 |
|---|---|---|
| 1 | 土の飽和度 | ①・Vw÷Vv×100 |
| 2 | 粒径加積曲線 | ①・広い粒径、Ucは大きい |
| 3 | 単純梁 | ④・中央最大の放物線 |
| 4 | シーソーの釣合い | ②・P1＝20kN |
| 5 | 管の定常流 | ④・v2＝0.75m/s |
5問はすべて解答する区分です。暗記項目に見えるNo.1・2にも式の意味があり、図を選ぶNo.3にも支点条件があります。公式へ数値を入れる前に、「何の割合か」「どこを支点にするか」「何が保存されるか」を一言で確認します。
土は土粒子・水・空気の三相で考える
土の全体積Vは、土粒子の体積Vsと間隙の体積Vvからなります。さらに間隙Vvは、水の体積Vwと空気の体積Vaに分かれます。
体積の関係：V＝Vs＋Vv
間隙の関係：Vv＝Vw＋Va
この二つを先に書けば、記号を取り違えにくくなります。「土」と呼んでいても、計算上は固体だけでなく水と空気を含む三相材料です。
飽和度は間隙を分母にする
飽和度Srは、間隙の何％を水が占めているかを表します。分子は水の体積Vw、分母は間隙の体積Vvです。
Sr＝Vw ÷ Vv × 100（％）
- 間隙がすべて水なら、Vw＝VvなのでSr＝100％です。
- 間隙に空気が残れば、Vw＜VvなのでSr＜100％です。
- 分母を土全体Vにすると、間隙全体に対する割合ではなくなります。
令和8年度No.1は①が正答でした。「飽和」という言葉から、水が埋める対象は土粒子ではなく間隙だと判断できます。
含水比・間隙率・飽和度を分母で分ける
| 指標 | 式 | 何に対する割合か |
|---|---|---|
| 含水比w | mw÷ms×100 | 土粒子質量に対する水質量 |
| 間隙率n | Vv÷V×100 | 全体積に対する間隙体積 |
| 飽和度Sr | Vw÷Vv×100 | 間隙体積に対する水体積 |
含水比だけは質量の比、間隙率と飽和度は体積の比です。式を丸ごと覚える前に「質量か体積か」「分母が何か」を確認します。記号wは含水比にも分布荷重にも使われるため、問題ごとに定義を読み直してください。
粒径加積曲線は通過質量百分率を読む
粒径加積曲線は、横軸に粒径、縦軸にその粒径より小さい土粒子の通過質量百分率をとった曲線です。曲線が緩やかに広い粒径範囲へ延びる土は、大粒子の間を小粒子が埋めやすく、一般に「粒度分布がよい」と表現します。
反対に、狭い粒径範囲で曲線が急に立ち上がる土は粒径がそろい、粒度分布が悪い土です。「粒度がよい」は、土粒子そのものの品質が高いという意味ではなく、粒径の散らばり方を述べています。
均等係数はD60をD10で割る
D10は通過質量百分率10％に対応する粒径、D60は60％に対応する粒径です。均等係数Ucは次式で求めます。
Uc＝D60 ÷ D10
- Ucが大きい：D60とD10が離れ、広い粒径を含む。
- Ucが小さく1に近い：D60とD10が近く、粒径がそろう。
令和8年度No.2は「粒度分布がよい／悪い」「Ucが大きい／小さい」の組合せ①が正答でした。ただし、締固めや支持力は含水状態、細粒分、粒子形状、施工方法にも左右されます。Ucだけで現場品質のすべてを決めません。
単純梁の支点では曲げモーメントが0になる
単純梁は、一端をピン、他端をローラー等で支持し、回転を拘束しない梁です。支点に外力としての集中モーメントがなければ、両端の曲げモーメントは0になります。
等分布荷重wが全長Lへ作用する左右対称の問題では、左右の支点反力も等しく、それぞれwL÷2です。まず「左右対称」「両端0」を確認すると、令和8年度No.3の候補を大きく絞れます。
等分布荷重の曲げモーメント図は放物線
荷重・せん断力・曲げモーメントには、次のつながりがあります。
- 等分布荷重が一定なら、せん断力は直線的に変化する。
- 曲げモーメントはせん断力を積み上げるため、放物線になる。
- 左右対称なので、せん断力が0になる中央で曲げモーメントが最大になる。
中央の最大曲げモーメント：Mmax＝wL²÷8
したがって、両端で0、中央へ向けて滑らかに最大となる正側の放物線が正しく、No.3は④です。三角形は集中荷重、台形は荷重条件が異なる可能性があるため、図の形を荷重種類と対応させます。正負の描画方向は問題の規約に従います。
てこの釣合いは支点まわりのモーメントで解く
モーメントは「力×支点からの垂直距離」です。時計回りと反時計回りが等しければ釣り合います。支点に働く反力は支点からの距離が0なので、支点まわりの式には現れません。
令和8年度No.4では、支点の左2mに未知荷重P1、右2mに10kN、右4mに5kNが作用していました。
- 左側：P1×2
- 右側：10×2＋5×4＝40
- 釣合い：P1×2＝40
- よって、P1＝20kN
正答は②です。端からの全長ではなく、各荷重から支点までの距離を使うことがポイントです。単位もkN×mにそろえてから計算します。
連続の式は流量が同じという関係
非圧縮性の水が定常的に一本の管を流れ、途中で分岐・流入・漏れがなければ、単位時間に通過する体積流量Qはどの断面でも同じです。
Q＝Av
A1v1＝A2v2
断面積が大きくなれば、同じ流量を通す流速は小さくなります。ここではエネルギーの損失計算より先に、質量保存から流量を合わせます。
直径が2倍なら断面積は4倍になる
円管の断面積はA＝πD²÷4です。令和8年度No.5では、直径が10cmから20cmへ2倍になり、上流流速v1は3.0m/sでした。
- 直径比：D2÷D1＝20÷10＝2
- 面積比：A2÷A1＝2²＝4
- 連続の式：A1×3.0＝4A1×v2
- よって、v2＝3.0÷4＝0.75m/s
正答は④です。「直径が2倍だから流速は半分」ではありません。面積は直径の二乗に比例するので、流速は4分の1です。直径をmへ換算して面積を一つずつ求めても、比で計算しても答えは同じです。
計算問題は単位・分母・支点を先に書く
5問に共通する解き方を、次の順で固定します。
- 求める量：％、kN、m/sなどを確認する。
- 記号の定義：Vv、Vw、w、D、Aが何を表すか書く。
- 基準：割合の分母、モーメントの支点、流量を比べる断面を決める。
- 式：数値より先に文字式を書く。
- 代入：単位をそろえ、桁と比を確認する。
- 常識確認：管が太くなったのに流速が増えていないか等を見る。
選択肢へ直接数値を当てはめるより、途中式が残るため見直しやすくなります。
現場例：排水管と埋戻しを二つの基礎式で見る
道路排水管を布設し、周囲を埋め戻す場面では、水理と土質の考え方が同時に現れます。管径が変わる区間はQ＝Avで流速変化を確認し、急拡・閉塞・土砂堆積等を設計条件に沿って検討します。
埋戻し土は、粒度だけで良否を決めません。粒度分布、含水状態、巻出し厚、締固め機械、回数、現場密度等を確認します。三相関係は土中の水と空気を理解する土台であり、連続の式は流れを理解する土台です。試験の公式が現場管理の着眼点へつながります。
オリジナル確認問題5問
以下は公式問題を転載せず、本記事用に作成したオリジナル問題です。
問題1：間隙体積Vv＝50cm³、水体積Vw＝40cm³の土の飽和度はどれですか。
①20％ ②50％ ③80％ ④125％
問題2：D10＝0.2mm、D60＝1.6mmの土の均等係数Ucはどれですか。
①0.125 ②1.8 ③8 ④32
問題3：全長へ等分布荷重を受ける単純梁の曲げモーメント図として適切な特徴はどれですか。
①両端最大 ②全長一定 ③片端だけ0 ④両端0・中央最大の放物線
問題4：支点の左3mに20kN、右2mに未知荷重Pが作用して釣り合うとき、Pはいくつですか。
①13.3kN ②20kN ③30kN ④60kN
問題5：流量一定の円管で、直径が3倍になったときの流速は元の何倍ですか。
①1/9倍 ②1/3倍 ③3倍 ④9倍
公式資料と次に読む記事
- 全国建設研修センター「令和8年度 2級土木第一次検定・前期問題」：必須No.1〜5
- 全国建設研修センター「令和8年度 前期正答」：正答1＝①、2＝①、3＝④、4＝②、5＝④
- 全国建設研修センター「試験問題・正答肢」：年度別公式資料
- 全国建設研修センター「2級土木施工管理技術検定」：公式案内
- 全国建設研修センター「令和8年度 2級土木第一次検定・前期の手引」：受検案内
- 2級土木の土工①：土質試験・土量・盛土
- 2級土木の鋼構造物：荷重と構造の施工
- 2級土木の鉄道・シールド・上下水道：前の記事
- 2級土木の施工計画：次の記事
- 2級土木の工程管理：計算を使う管理分野
- 2級土木 第一次検定の独自模擬試験：計算を含む演習
まとめ：式を日本語に戻してから計算する
- 飽和度は間隙に対する水の体積割合で、Sr＝Vw÷Vv×100。
- 粒度分布がよい土は広い粒径を含み、Uc＝D60÷D10は大きい。
- 単純梁の等分布荷重による曲げモーメント図は、両端0・中央最大の放物線。
- てこの釣合いは、支点まわりの荷重×距離を左右で等しくする。
- 連続の式A1v1＝A2v2では、直径比を二乗して面積比へ直す。
「飽和度＝間隙の水割合」「モーメント＝力×支点距離」「流量＝面積×流速」と式を日本語へ戻せれば、数字や図が変わっても対応できます。令和8年度の5問は別分野に見えますが、分母・支点・保存量を先に決めるという同じ手順で解けます。