地下水位でなぜ土圧が大きくなる？

質問

お世話になります
建築士勉強中です

問題肢
『地下水位が高いほど、地下外壁に作用する土圧及び水圧は大きくなる』

とありますが
地下水位で水圧が大きくなるのはわかりますが
土圧も大きくなるのはなぜでしょうか？

回答No.2

danke3 · ベストアンサー

問題の主旨として、土側の含水分と地下水の比率を
問うているのではないのでしょう？
土圧と水圧の総量としての圧力が大きくなるということでいいのでは？

「土圧　含水量」で検索してみたら
下記の本が引っかかりました
（件の記述があるかどうかわかりませんが...）
「わかり易い土木講座６　土質工学」
http://www.7andy.jp/books/detail?accd=30875302
その目次です
http://www.shokokusha.co.jp/mokuji/41046.html

お礼

ありがとうございました

結局その本探せませんでした＾＾；
あまり長いこと閉めずにいるのもなんなんで
とりあえず締め切らせていただきます
まだ自分の中で納得いく解決はできていないのですが・・・

回答No.3

no009

なかなかの悪問と思います。過去問ではないでしょう。

水圧は省略します。
地下水位以深の土圧に関し、土粒子は浮力を受けますので、単位体積重量1.7Ｔ/m3とすると水中では0.7Ｔ/m3の重量しかなくなるわけで、純粋に土圧（工学的には意味のあるものではありませんが）としては地下水位の影響を受けない土圧より地下水位以深の（純粋な）土圧の方が小さくなります。
小さくなることを理解しているので、おかしいと判断し質問されたと思います。

以上が確認で、これからが回答です。

回答から問題の趣旨を判断すると、
土圧や水圧は独立してともに大きくなる、というのでなく、
土圧及び水圧の合成圧力は大きくなる、という趣旨ではないでしょうか。国語の問題です。（無理があるかな）

くどいようですが、
土圧も大きくなるし、水圧も大きくなるのでなく、
（土圧及び水圧）の合成圧力が大きくなる、という解釈。
(そのように解釈せざる負えないと思います。）

素直な日本人なら、問題がおかしい（不親切）と思うでしょうね。
小生であれば、これは引っ掛け問題だな、水圧は大きくなるけど土圧は小さくなるぞ、と×をつけるでしょう。

お礼

ありがとうございます
こんがらがってきました＾＾；
地下水がある場合、水中内つまり地下水域に浸かった？構造物自体は船の原理で浮力で上に押されるのはわかりますが地下外壁にかかる土圧に浮力は関係するのでしょうか？
私は単純に地下外壁には土の重量+水の重量が外壁に作用されると思っています。なぜなら水１kgを入れたバケツに土１kgを放り込むとやはり２kgとなり総重量は浮力とは関係ないからです。
問題文では土圧及び水圧となっているので合成力とも考えにくいと思います。やはり問題文としては水圧とは別に土圧も大きくなると言う解釈になると思うのですが・・・
もう一つの解釈ですが水に浸かることによって土圧係数が大きくなると言うことではないかとも思うのですが・・・

回答No.1

danke3

土に含まれる水分が増え、重くなるからでしょう

お礼

ありがとうございます
遅くなりました

>土に含まれる水分が増え、重くなるからでしょう

この件についてそれらしい解説がないかいろいろ
書籍を調べに行って見たんですが探せ出せませんでした＾＾；

確かに理屈はそういうことになるかと思います。
その場合、間隙内の水(間隙水)は土圧として扱うのか？
それとも間隙水は水圧で土の含水分は土圧として扱うのか？
どっちにしても地下水のある土の部分はすでに水で飽和状態のはずで
そうなると土側に含まれる水と地下水として扱われる水の
境界と言うものを分けて考えるべきものなのか？
って思うのです。
土の含水分と言うのは土粒子の表面の吸着水と理解しています。
その場合は土の吸着水も地下水も水的には一体的なのに
ここまでは土側の含水でここからが地下水としての水で・・・
と言う境界があるのでしょうか？
試験には大して影響ないことなのですが・・・