今日は道路工学の勉強。平成３０年の建設部門の過去問、29問目の問題。道路工学。
問題文は「公益社団法人 日本技術士会」のＨＰで閲覧ができるようです。
「公益社団法人 日本技術士会」過去問（平成３０年度 第１次試験）
道路が新たに作られることも少なくなってきたと思う。
財務省は社会資本整備は概成しつつある、とのスタンスだし、国交省は重点化を図ることで、まだまだ必要な整備はあるとの方針。
道路を設計することはなくても、どうやって道路の構造が決められたのかを知っておくことは重要だと思うので、今日はそういったことを意識して問題を解いてみる。
選択肢① 計画交通量
計画交通量とは、計画目標年次に予測される日交通量のこと。
計画目標年次というのは、１０年から２０年程度。
昔は２０年だったのが、最近は１０年程度とする場合がある、とのこと。
交通センサスという交通量のデータだと、最近の傾向として、年々、少子化の影響もあるのか、交通量は少なくなる予測がされるのが大半。
なので、２０年後というと、規模の小さい道路設計になるからかもしれない。
でも、本当に規模が小さくて良いなら、あえて過大設計する必要もないと思うけど。
こんなところからも、財務省に不信感を抱かれるのではないか、と思うがいかに。
また、日交通量というのは、１日あたりの交通量のこと。
だけど、正月と年末では全然交通量は違う。
では、いつ？
答えは年間交通量を合計して３６５日で割った台数のこと。
さて、選択肢を読んでみる。
これは日交通量とは３０番目日交通量とするのか？
あれ、年平均の値をとるということじゃなかったっけ？と考えればよい。
計画目標年次の年間の平均した日交通量を計画交通量というのだから、即答できる。
ちなみに、３０番目時間交通量というものがある。
これは３０番目日交通量と間違い探しのような語句だけど、ここはまた別の機会で調べることにする。
選択肢② 車線の幅員
これは道路構造令において、道路の区分ごとに決まっている。
ちなみに、都市部の道路は４種。
そして、４種はさらに４つの級に分かれる。
５００台
４０００台
１００００台
という３本の区切り線ができるので、４つの級に分かれる。
そして1級となる１００００台以上、そしてその級の幅員は３．２５ｍと決まっている。
２級と３級は３ｍと決まっている。
４級は道路部が車道も歩道もないので、車線幅員を規程はしていない。
さて選択肢を読む。
ここには設計速度が関係あるのか？
設計交通量は関係あるのか？という問い。
ちなみに、一見すると計画交通量により、種別が分かれて、それに応じて幅員が決まっているのだから、設計速度は関係なさそうに見える。
しかし、道路の種別が決まった時点で設計速度も縛られる。
つまり、設計速度が関係ない、ということはない。
選択肢③ 建築限界
簡単にいうと、車道では車両が安全に通れるように、歩道では人や自転車が安全に通れるように、これは何にもぶつからずに通れるように、ということ。
車道では高さは３．８ｍの車両が通ることを前提にしている。
そこに余裕０．７ｍをみて４．５ｍ。
この４．５ｍが車道の建築限界となる。
だから、横断歩道橋は道路面から歩道橋の下端まで最低４．５ｍはクリアしていることになる。オーバーレイも考え、０．２ｍほどさらに余裕を見て４．７ｍの離隔をとって設計することが多い。
ちなみに、重要物流道路の車道の建築限界は０．３ｍ高くて４．８ｍとなっている。
また、歩道は高さ２．５ｍとなっている。
選択肢④ 線形設計
線形については、速度は当然関係してくる。
高速道路を見ればわかるが、カーブがきつい所は速度を落とすよう規制がかかっている。関係おおあり。
選択肢⑤ 車線数
少し面倒だけど、しっかりメモろう。
車線数を決めるときも、やはり最初の一手は、道路の区分と級別。
例えば、４種２級の道路となれば、都市部の道路で、計画交通量が４０００台以上１００００台未満となる。
次にやることは、設計基準交通量をチェックする。
４種の場合
１級→１２０００台、２級→１００００台、３級→９０００台
と決まっている。
ややこしいのが、交差点が多い道路の場合、０．８を乗じた値を使う。
つまり
１級→９６００台、２級→８０００台、３級→７２００台
そして、計画交通量がこの値以下ならば、車線数を２とする、という規程。
例題を考える。
都市部で計画交通量が６０００台の道路設計ならば何車線？という問題。
まず、区分は４種２級になる。４０００～１００００台なので２級、ということ。
次に交差点が多い場合、２級だから８０００台以下は車線数２になる規程なので、６０００台なら車線数は２と自動的に決まる。
では、少し応用例題。
都市部で計画交通量が２００００台ならば何車線か？
まず、級は１００００台を超えているので１級。
交差点が多い道路を計画する場合、９６００台以下なら車線数は２で良いが、今回は２００００>９６００台なので、車線数は２ではない。
３というのはないので、４車線になると予想される。
重要なのは、ここでは２車線ではダメということが決定されただけ。
次に正確な車線数の検討は、１車線あたりの設計基準交通量で求めることになる。このあたりは道路構造令第５条をみると出ている。
第４種の区分の道路は
１級→１２０００台、２・３級→１００００台。
これが、１車線あたりの設計基準交通量となる。
そして交差点が多い道路の場合も、数値が別で定められていて、１車線あたり～の場合は０．８ではなく０．６を乗じることになる。
１級→７２００台、２・３級→６０００台
車線数は、１車線あたりの設計基準交通量に対する計画交通量とされている。
つまり、車線数＝２００００÷７２００＝２．８
つまり、２．８ということは２では捌ききれない。しかし４は超えていない。
往復で考えると３はないので、４車線ということに決定する。
ここで、もう一つ。
超応用問題。
１４４００台が計画交通量の場合は何車線必要か？
１級なので９６００台を超えているので車線数は２は超える。
では１車線あたりの設計基準交通量から車線数を出そう。
車線数＝１４４００÷７２００＝２
２車線が正解！と思ったら、これが間違い。
９６００台を超えているので２は超える。ここまでは規定されてしまっている。
計算すると２になるので４は超えていない。
じゃあ４車線。これが正解。
もう一つ。では、計画交通量４３２００台ならば？
まず１級。９６００台を超えているので２車線以上。
４３２００÷７２００＝６車線。
つまり、４３２００台を超える計画交通量の道路の場合、６車線となる。
６車線となると片側３車線なのでかなり大きい幹線道路となる。
なので、６車線道路をみたら、計画交通量、つまり年間の平均で１日あたり４３２００台くらいが走行すると予測されて作られた道路なんだな、ということが分かる。
この問題を通しての学び。
街を歩いていて、道路の車線数を見たときに、計画交通量が何台くらいなのか、というのを予想できるような感覚が持てるようになる、ということかな。
主要幹線道路の場合、都市部では４種１級道路と思って間違いない。
次に、４車線ということは、７２００×４＝２８８００台が最大の計画交通量で設計された道路ということ。
ただし、設計基準交通量１２０００×０．８＝９６００台は超えているな、ということ。
つまり、計画交通量、つまり１日あたりの交通量、それも平均として９６００～２８８００台として計画された道路なんだな、と思えばよい。
かなり範囲が広いけど仕方がない。
また、６車線をみたら同様に考える。
７２００×６＝４３２００台が最大計画交通量。
８車線なら７２００×８＝５７６００台が最大となる。
片側４車線なら５万台くらいかな～片側３車線なら３～４万台くらいかな、という感覚を持てるとよい。