JP2001311133A - 原地盤の密度測定方法 - Google Patents
原地盤の密度測定方法Info
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- JP2001311133A JP2001311133A JP2000129494A JP2000129494A JP2001311133A JP 2001311133 A JP2001311133 A JP 2001311133A JP 2000129494 A JP2000129494 A JP 2000129494A JP 2000129494 A JP2000129494 A JP 2000129494A JP 2001311133 A JP2001311133 A JP 2001311133A
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 砂地盤において、原地盤の密度を正確に把握
できると共に、簡易で経済的なサンプリング方法を提供
すること。 【解決手段】 原地盤に二重管式標準貫入試験器を貫入
してサンプル土を採取し、原地盤の密度を測定する方法
において、前記二重管式標準貫入試験器の先端側から２
番目又は３番目、あるいはその両方の中空管に採取され
た土の密度（ρds）を前記原地盤の代表密度とする原地
盤の密度測定方法。
できると共に、簡易で経済的なサンプリング方法を提供
すること。 【解決手段】 原地盤に二重管式標準貫入試験器を貫入
してサンプル土を採取し、原地盤の密度を測定する方法
において、前記二重管式標準貫入試験器の先端側から２
番目又は３番目、あるいはその両方の中空管に採取され
た土の密度（ρds）を前記原地盤の代表密度とする原地
盤の密度測定方法。
Description
【０００１】
【従来の技術】せん断特性や圧密特性などの把握を目的
とする地盤調査を行う場合、品質のよい不攪乱試料のサ
ンプリングが要求される。しかし、土の密度や物理的性
質の把握を目的とする場合には、必ずしも不攪乱サンプ
リングをする必要はない。従って、簡易で経済的なサン
プリングが可能となるサンプラーを用いて精度の良い、
例えば密度や物理性質などの地盤情報を大量に入手し、
これを各種力学定数と関係付ければ、解析、設計の信頼
性が向上し、建設事業費の縮減が期待できる。
とする地盤調査を行う場合、品質のよい不攪乱試料のサ
ンプリングが要求される。しかし、土の密度や物理的性
質の把握を目的とする場合には、必ずしも不攪乱サンプ
リングをする必要はない。従って、簡易で経済的なサン
プリングが可能となるサンプラーを用いて精度の良い、
例えば密度や物理性質などの地盤情報を大量に入手し、
これを各種力学定数と関係付ければ、解析、設計の信頼
性が向上し、建設事業費の縮減が期待できる。
【０００２】このような簡易で経済的なサンプリングが
可能となるサンプラーとして、二重管式標準貫入試験器
がある。この二重管式標準貫入試験器は、公知の試験器
で、標準貫入試験器の中に真鍮製の中空管（長さ１０c
m、内径３５mm、外径３８mm）を先端から５個、最後に
長さが１１cmの中空管を並べて充填できるように工夫さ
れたものである。本試験器を用いて標準貫入試験を行え
ば、Ｎ値を測定できると共に、貫入時に土が中空管内に
採取され、通常、５個の中空管に採取された全ての試料
について現場で簡単に密度を測定することができる。
可能となるサンプラーとして、二重管式標準貫入試験器
がある。この二重管式標準貫入試験器は、公知の試験器
で、標準貫入試験器の中に真鍮製の中空管（長さ１０c
m、内径３５mm、外径３８mm）を先端から５個、最後に
長さが１１cmの中空管を並べて充填できるように工夫さ
れたものである。本試験器を用いて標準貫入試験を行え
ば、Ｎ値を測定できると共に、貫入時に土が中空管内に
採取され、通常、５個の中空管に採取された全ての試料
について現場で簡単に密度を測定することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、砂地盤
においては、一般的に用いられる三重管式サンドサンプ
ラーでも、試料採取時に試料の密度が変化し、一部にお
いては原地盤の密度を正確に把握できないといわれてい
る。また、最も信頼性が高いとされる凍結サンプリング
は、非常に高額となるなど、コストと時間において、不
利であった。このため、砂地盤において、原地盤の密度
を正確に把握できるよう、簡易で経済的なサンプリング
方法が望まれていた。
においては、一般的に用いられる三重管式サンドサンプ
ラーでも、試料採取時に試料の密度が変化し、一部にお
いては原地盤の密度を正確に把握できないといわれてい
る。また、最も信頼性が高いとされる凍結サンプリング
は、非常に高額となるなど、コストと時間において、不
利であった。このため、砂地盤において、原地盤の密度
を正確に把握できるよう、簡易で経済的なサンプリング
方法が望まれていた。
【０００４】従って、本発明の目的は、砂地盤におい
て、原地盤の密度を正確に把握できる簡易で経済的なサ
ンプリング方法を提供することにある。
て、原地盤の密度を正確に把握できる簡易で経済的なサ
ンプリング方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者らは鋭意検討を行った結果、砂地盤において、二
重管式標準貫入試験器を用いた標準貫入試験方法を実施
すれば、該二重管式標準貫入試験器の２番目及び３番目
の中空管に採取された砂質土が、原地盤の密度とよく一
致し、これを原地盤を代表する密度とするか、更に精度
を高めるために特定の補正式を適用して求めた補正密度
を原地盤を代表する密度とするかして、各種力学定数と
関連付ければ、解析、設計の信頼性が向上し、建設事業
費の削減等が実現できると共に、この方法は極めて簡易
で経済的なサンプリング方法であることなどを見出し、
本発明を完成するに至った。
発明者らは鋭意検討を行った結果、砂地盤において、二
重管式標準貫入試験器を用いた標準貫入試験方法を実施
すれば、該二重管式標準貫入試験器の２番目及び３番目
の中空管に採取された砂質土が、原地盤の密度とよく一
致し、これを原地盤を代表する密度とするか、更に精度
を高めるために特定の補正式を適用して求めた補正密度
を原地盤を代表する密度とするかして、各種力学定数と
関連付ければ、解析、設計の信頼性が向上し、建設事業
費の削減等が実現できると共に、この方法は極めて簡易
で経済的なサンプリング方法であることなどを見出し、
本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は、原地盤に二重管式標
準貫入試験器を貫入してサンプル土を採取し、前記二重
管式標準貫入試験器の先端側から２番目又は３番目、あ
るいはその両方の中空管に採取された土の密度（ρds）
を前記原地盤を代表する密度とすることを特徴とする原
地盤の密度測定方法を提供するものである。
準貫入試験器を貫入してサンプル土を採取し、前記二重
管式標準貫入試験器の先端側から２番目又は３番目、あ
るいはその両方の中空管に採取された土の密度（ρds）
を前記原地盤を代表する密度とすることを特徴とする原
地盤の密度測定方法を提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明において、原地盤は、砂質
土であり、例えば、砂、礫混じり砂又は礫質砂などの地
盤である。また、この砂質土には細粒分が含まれていて
もよい。また、原地盤の粒径は、５mm程度以下のものが
好適である。原地盤の粒径が５mmを越えると二重管式標
準貫入試験器の中空管において、規定された容器の中で
はある粒径を越えると、急に締まり難くなる、所謂、間
隙比急増現象により、採取した土の密度が原地盤に比べ
て低く得られることや、粒子破砕現象により採取した土
の密度が原地盤に比べて高く得られてしまう。
土であり、例えば、砂、礫混じり砂又は礫質砂などの地
盤である。また、この砂質土には細粒分が含まれていて
もよい。また、原地盤の粒径は、５mm程度以下のものが
好適である。原地盤の粒径が５mmを越えると二重管式標
準貫入試験器の中空管において、規定された容器の中で
はある粒径を越えると、急に締まり難くなる、所謂、間
隙比急増現象により、採取した土の密度が原地盤に比べ
て低く得られることや、粒子破砕現象により採取した土
の密度が原地盤に比べて高く得られてしまう。
【０００８】二重管式標準貫入試験器は、図１（Ａ）に
示すように、JIS A 1219に規定される標準貫入試験法で
使用する試験器１で、本体部２と接続部４からなり、本
体部２は、先端側よりシュー２１と、二つ割りにできる
スプリットバレル２２と、コネクターヘッド２３と、ス
プリットバレル２２内に挿入された６本の中空管３とか
ら成る。中空管３は先端側より、第１番目の中空管３
ａ、第２番目の中空管３ｂ、第３番目の中空管３ｃ、第
４番目の中空管３ｄ、第５番目の中空管３ｅ、第６番目
の中空管３ｆで構成される。各中空管は真鍮製円筒形状
で、それぞれの端面で互いに当接して挿入されている。
すなわち、スプリットバレル２２から中空管３を取出し
て見ると、図１（Ｂ）に示すように第１番目の中空管３
ａ〜第５番目の中空管３ｅまではその寸法が長さ１０cm
（図中、「ｌ1 」で示す。）、内径３５mm、外径３８mm
であり、第６番目の中空管３ｆはその寸法が長さ１１cm
（図中、「ｌ2 」で示す。）、内径３５mm、外径３８mm
である。
示すように、JIS A 1219に規定される標準貫入試験法で
使用する試験器１で、本体部２と接続部４からなり、本
体部２は、先端側よりシュー２１と、二つ割りにできる
スプリットバレル２２と、コネクターヘッド２３と、ス
プリットバレル２２内に挿入された６本の中空管３とか
ら成る。中空管３は先端側より、第１番目の中空管３
ａ、第２番目の中空管３ｂ、第３番目の中空管３ｃ、第
４番目の中空管３ｄ、第５番目の中空管３ｅ、第６番目
の中空管３ｆで構成される。各中空管は真鍮製円筒形状
で、それぞれの端面で互いに当接して挿入されている。
すなわち、スプリットバレル２２から中空管３を取出し
て見ると、図１（Ｂ）に示すように第１番目の中空管３
ａ〜第５番目の中空管３ｅまではその寸法が長さ１０cm
（図中、「ｌ1 」で示す。）、内径３５mm、外径３８mm
であり、第６番目の中空管３ｆはその寸法が長さ１１cm
（図中、「ｌ2 」で示す。）、内径３５mm、外径３８mm
である。
【０００９】二重管式標準貫入試験器を原地盤に貫入す
る方法としては、特に制限されず、通常の方法が使用で
きる。例えば、単管パイプで櫓をくみ、ロープの先端に
ハンマーを取付、滑車を介して打ち込む方法などが使用
できる。また、対象土が原地盤の表層の所定の深さ部分
にある場合、予め、当該所定の深さ部分までを掘削機械
で削孔し、次いで、この削孔部分から二重管式標準貫入
試験器を挿入し、当該所定の深さ部分の表面から貫入さ
せる方法も使用できる。
る方法としては、特に制限されず、通常の方法が使用で
きる。例えば、単管パイプで櫓をくみ、ロープの先端に
ハンマーを取付、滑車を介して打ち込む方法などが使用
できる。また、対象土が原地盤の表層の所定の深さ部分
にある場合、予め、当該所定の深さ部分までを掘削機械
で削孔し、次いで、この削孔部分から二重管式標準貫入
試験器を挿入し、当該所定の深さ部分の表面から貫入さ
せる方法も使用できる。
【００１０】本発明において、二重管式標準貫入試験器
を用いて密度を測定する方法としては、例えば、次の順
序で行われる。（１）ボーリングロッドに二重管式標準
貫入試験器を接続し、通常の標準貫入試験を実施する。
（２）標準貫入試験終了後、二重管式標準貫入試験器を
引き上げ、シュー及びコネクターヘッドを取り外し、ス
プリットバレルを二つに割る。通常、砂質土の場合、二
重管式標準貫入試験器の第１番目の中空管から第３番目
あるいは第４番目までの中空管に土が採取されている。
すなわち、ゆるい低拘束圧の地盤では二重管式標準貫入
試験器の先端における砂の側方向移動が起こりやすいた
め中空管への浸入砂長が短くなり、従って、例えば第３
番目の中空管までしか採取できないのに対して、密で高
拘束圧の地盤では二重管式標準貫入試験器の先端におけ
る砂の側方向移動が拘束されるため中空管への浸入砂長
が増加し、従って、例えば第４番目や第５番目の中空管
まで採取できる。（３）次いで、両端面をエッジナイフ
で切断し、先端から２番目又は３番目あるいは２番目と
３番目の両方の中空管を慎重に取り出す。（４）試料が
詰まった中空管の質量を測定する。なお、中空管の質量
は予め測定しておく。（５）中空管内の試料を容器に密
封する。（６）その他の中空管に採取された試料も別の
容器に密封した後、全ての中空管を洗浄する。（７）中
空管を二重管式標準貫入試験器にセットし、削孔後、上
記（１）からの作業を繰り返す。（８）所要の作業終了
後、試料を試験室に持ち帰り、各種物理試験を行う。
を用いて密度を測定する方法としては、例えば、次の順
序で行われる。（１）ボーリングロッドに二重管式標準
貫入試験器を接続し、通常の標準貫入試験を実施する。
（２）標準貫入試験終了後、二重管式標準貫入試験器を
引き上げ、シュー及びコネクターヘッドを取り外し、ス
プリットバレルを二つに割る。通常、砂質土の場合、二
重管式標準貫入試験器の第１番目の中空管から第３番目
あるいは第４番目までの中空管に土が採取されている。
すなわち、ゆるい低拘束圧の地盤では二重管式標準貫入
試験器の先端における砂の側方向移動が起こりやすいた
め中空管への浸入砂長が短くなり、従って、例えば第３
番目の中空管までしか採取できないのに対して、密で高
拘束圧の地盤では二重管式標準貫入試験器の先端におけ
る砂の側方向移動が拘束されるため中空管への浸入砂長
が増加し、従って、例えば第４番目や第５番目の中空管
まで採取できる。（３）次いで、両端面をエッジナイフ
で切断し、先端から２番目又は３番目あるいは２番目と
３番目の両方の中空管を慎重に取り出す。（４）試料が
詰まった中空管の質量を測定する。なお、中空管の質量
は予め測定しておく。（５）中空管内の試料を容器に密
封する。（６）その他の中空管に採取された試料も別の
容器に密封した後、全ての中空管を洗浄する。（７）中
空管を二重管式標準貫入試験器にセットし、削孔後、上
記（１）からの作業を繰り返す。（８）所要の作業終了
後、試料を試験室に持ち帰り、各種物理試験を行う。
【００１１】このように採取された土のうち、第２番目
又は第３番目の中空管に採取された土の密度（ρds）を
原地盤の代表密度とするのは、次の理由による。すなわ
ち、貫入の初期においては、中空管内浸入砂長は短く中
空管先端における閉塞効果はあまり発揮されていないた
め、中空管内には低拘束圧状態でせん断された砂が浸入
する。従って、その砂は粒子破砕も少なくあまり締め固
まっていない。その後、貫入が進むにつれて、浸入砂長
が長くなりかつ摩擦抵抗が増加して先端における閉塞効
果が発揮され始めると、大きな拘束圧を受けた状態でせ
ん断された砂が浸入する。これらを実験により確認した
結果、１番目の中空管に採取された試料は、粒子破砕の
影響を大きく受けており、２番目の中空管の試料は、そ
の影響が極めて小さいことが明らかになったためであ
る。
又は第３番目の中空管に採取された土の密度（ρds）を
原地盤の代表密度とするのは、次の理由による。すなわ
ち、貫入の初期においては、中空管内浸入砂長は短く中
空管先端における閉塞効果はあまり発揮されていないた
め、中空管内には低拘束圧状態でせん断された砂が浸入
する。従って、その砂は粒子破砕も少なくあまり締め固
まっていない。その後、貫入が進むにつれて、浸入砂長
が長くなりかつ摩擦抵抗が増加して先端における閉塞効
果が発揮され始めると、大きな拘束圧を受けた状態でせ
ん断された砂が浸入する。これらを実験により確認した
結果、１番目の中空管に採取された試料は、粒子破砕の
影響を大きく受けており、２番目の中空管の試料は、そ
の影響が極めて小さいことが明らかになったためであ
る。
【００１２】本発明では、上記の第２番目又は第３番目
の中空管に採取された土の密度（ρ ds）と原地盤の実際
の密度との一致性を高めるため、ρdsを補正式を用いて
補正することにより、より精度を高めることができる。
この補正式は一概には決定できず、地盤毎に定められ
る。以下に細粒分含有率が５％未満の砂地盤に対する補
正式を示す。下式（１）は、後述する土槽実験により、
第２番目の中空管に係る有効土被り圧（σv ）とρds／
ρdfとの関係において、単回帰分析により得たものであ
る。 ρdf＝ρds／（０．０００３７１σv ＋１．０１３） （１） （式中、σv は有効土被り圧（ｋＰａ）を示す。）
の中空管に採取された土の密度（ρ ds）と原地盤の実際
の密度との一致性を高めるため、ρdsを補正式を用いて
補正することにより、より精度を高めることができる。
この補正式は一概には決定できず、地盤毎に定められ
る。以下に細粒分含有率が５％未満の砂地盤に対する補
正式を示す。下式（１）は、後述する土槽実験により、
第２番目の中空管に係る有効土被り圧（σv ）とρds／
ρdfとの関係において、単回帰分析により得たものであ
る。 ρdf＝ρds／（０．０００３７１σv ＋１．０１３） （１） （式中、σv は有効土被り圧（ｋＰａ）を示す。）
【００１３】
【実施例】次に、実施例を挙げて、本発明を更に具体的
に説明する。 実施例１ 下記に示す実験用試料砂及び積輪型土槽を使用し、標準
貫入試験法に準拠し、Ｎ値を求めると共に、密度の測定
を行った。二重管式標準貫入試験器は市販品を使用し
た。結果を表２、表３及び図５〜図１０に示す。 （実験用試料砂）豊浦標準砂、和気川砂（愛媛県産）及
び吉井川砂（岡山県産）を使用した。これらの物理的性
質を表１に示し、粒度分布を図２に示す。表１中、最大
間隙比ｅ max 、最小間隙比ｅmin は土木学会論文集，N
o.638/III-49,11〜27頁、1996、8.に記載の砂礫の最大
・最小密度試験法により求めた。
に説明する。 実施例１ 下記に示す実験用試料砂及び積輪型土槽を使用し、標準
貫入試験法に準拠し、Ｎ値を求めると共に、密度の測定
を行った。二重管式標準貫入試験器は市販品を使用し
た。結果を表２、表３及び図５〜図１０に示す。 （実験用試料砂）豊浦標準砂、和気川砂（愛媛県産）及
び吉井川砂（岡山県産）を使用した。これらの物理的性
質を表１に示し、粒度分布を図２に示す。表１中、最大
間隙比ｅ max 、最小間隙比ｅmin は土木学会論文集，N
o.638/III-49,11〜27頁、1996、8.に記載の砂礫の最大
・最小密度試験法により求めた。
【００１４】
【表１】
【００１５】（積輪型土槽）図３に示す積輪型土槽を用
いた。土槽１０上部の天蓋にはコンプレッサー１２に接
続する載荷装置１１が取り付けられている。この載荷装
置１１で与えた上載圧（有効土被り圧；σv ）はほぼ一
様に土槽内の試料１４に分布することが確認されてい
る。なお、記号１５は鉄製のバンド、１６は塩化ビニー
ル、１７はゴムをそれぞれ示す。積輪型土槽内の実験用
地盤は上記の実験用試料砂の乾燥試料砂あるいは水浸試
料砂を６層に分けて土槽内に投入し、表２（乾燥状態）
及び表３（水浸状態）に示す目標相対密度Ｄr T を目安
にバイブレーターで締固めて作成される。実験用地盤の
密度は、目標相対密度Ｄr T を設定することで逆算によ
り求められる。なお、相対密度は、土が最も緩く締まっ
た状態と、最も密に締まった状態の密度に対し、現在の
土がどの程度の状態にあるかを表す指標であり、次式： Ｄr ＝（ｅmax −ｅ）／（ｅmax −ｅmin ） （式中：ｅmax は最大間隙比、ｅmin は最小間隙比、ｅ
はその土の間隙比をそれぞれ示す。）で表されるもの
で、ここで用いた目標相対密度Ｄr T は５０、６５、８
０、１００％である。表２及び表３中、Ｄroは上載圧を
かける前の相対密度を示し、Ｄrfは上載圧をかけた状態
の相対密度を示す。
いた。土槽１０上部の天蓋にはコンプレッサー１２に接
続する載荷装置１１が取り付けられている。この載荷装
置１１で与えた上載圧（有効土被り圧；σv ）はほぼ一
様に土槽内の試料１４に分布することが確認されてい
る。なお、記号１５は鉄製のバンド、１６は塩化ビニー
ル、１７はゴムをそれぞれ示す。積輪型土槽内の実験用
地盤は上記の実験用試料砂の乾燥試料砂あるいは水浸試
料砂を６層に分けて土槽内に投入し、表２（乾燥状態）
及び表３（水浸状態）に示す目標相対密度Ｄr T を目安
にバイブレーターで締固めて作成される。実験用地盤の
密度は、目標相対密度Ｄr T を設定することで逆算によ
り求められる。なお、相対密度は、土が最も緩く締まっ
た状態と、最も密に締まった状態の密度に対し、現在の
土がどの程度の状態にあるかを表す指標であり、次式： Ｄr ＝（ｅmax −ｅ）／（ｅmax −ｅmin ） （式中：ｅmax は最大間隙比、ｅmin は最小間隙比、ｅ
はその土の間隙比をそれぞれ示す。）で表されるもの
で、ここで用いた目標相対密度Ｄr T は５０、６５、８
０、１００％である。表２及び表３中、Ｄroは上載圧を
かける前の相対密度を示し、Ｄrfは上載圧をかけた状態
の相対密度を示す。
【００１６】（標準貫入試験（JIS A 1219) によるＮ値
及び密度の測定）先ず、載荷装置１１により所要の圧力
を実験用地盤に載荷した。その後、載荷装置１１の貫入
孔１４１内に浸入している試料を予備打ち開始深度まで
丁寧に取り除く。次に、二重管式標準貫入試験器１をロ
ッド１８に取付け、図４に示すように、土槽１０に設置
する。ロッド１８はハンマー１９に取付けられ、ハンマ
ー１９はトンビ２０を介し、ロープ２３に接続されてい
る。なお、２１は単管パイプ、２２は滑車を示す。そし
て、土槽１０のほぼ中央の位置で予備打ち１５cm、本打
ち３０cm、後打ち５cmの貫入試験をトンビ法で行い、本
打ち区間でＮ値を測定すると共に、中空管に試料を採取
する。結果を表２及び表３に示す。Ｎ値とは高さ７５cm
から重さ６３．５kgの錘を標準貫入試験器に作用させ、
この試験器を３０cm貫入させるのに必要な打撃回数を言
う。ここではJIS で定める標準貫入試験器の代わりに形
状寸法が同じ二重管式標準貫入試験器を使用する。な
お、所要の圧力を実験用地盤に載荷した場合、実験用地
盤は圧縮し、実験用地盤作成時の初期相対密度Ｄro（あ
るいは初期乾燥密度ρdfo ）は、有効土被り圧σv 下の
相対密度Ｄrf（あるいはσv 下の乾燥密度ρdf）に変化
する。そこで、次に示す実験ケース毎の圧密試験結果か
ら、有効土被り圧σv 状態の相対密度Ｄrfを求めた。
及び密度の測定）先ず、載荷装置１１により所要の圧力
を実験用地盤に載荷した。その後、載荷装置１１の貫入
孔１４１内に浸入している試料を予備打ち開始深度まで
丁寧に取り除く。次に、二重管式標準貫入試験器１をロ
ッド１８に取付け、図４に示すように、土槽１０に設置
する。ロッド１８はハンマー１９に取付けられ、ハンマ
ー１９はトンビ２０を介し、ロープ２３に接続されてい
る。なお、２１は単管パイプ、２２は滑車を示す。そし
て、土槽１０のほぼ中央の位置で予備打ち１５cm、本打
ち３０cm、後打ち５cmの貫入試験をトンビ法で行い、本
打ち区間でＮ値を測定すると共に、中空管に試料を採取
する。結果を表２及び表３に示す。Ｎ値とは高さ７５cm
から重さ６３．５kgの錘を標準貫入試験器に作用させ、
この試験器を３０cm貫入させるのに必要な打撃回数を言
う。ここではJIS で定める標準貫入試験器の代わりに形
状寸法が同じ二重管式標準貫入試験器を使用する。な
お、所要の圧力を実験用地盤に載荷した場合、実験用地
盤は圧縮し、実験用地盤作成時の初期相対密度Ｄro（あ
るいは初期乾燥密度ρdfo ）は、有効土被り圧σv 下の
相対密度Ｄrf（あるいはσv 下の乾燥密度ρdf）に変化
する。そこで、次に示す実験ケース毎の圧密試験結果か
ら、有効土被り圧σv 状態の相対密度Ｄrfを求めた。
【００１７】（実験ケース毎の圧密試験）圧密試験に用
いる圧密容器は、土の圧密試験法（JIS A 1217) で使用
する容器で、高さ２cm、直径６cmの円筒状の容器であ
る。先ず、試料をこの圧密容器にρ dfo となるように詰
めた後、水浸させる（但し、表２に示す乾燥のケースで
は水浸させない。）。次に、有効土被り圧σv 相当の圧
力を試料に載荷する。そして、圧密終了時の乾燥密度を
有効土被り圧σv 状態における実験用地盤のρdfとし、
最大、最小密度から有効土被り圧σv 状態の相対密度Ｄ
rf（あるいはσv 状態の乾燥密度ρdf）を求めた。結果
を表２及び表３に示す。
いる圧密容器は、土の圧密試験法（JIS A 1217) で使用
する容器で、高さ２cm、直径６cmの円筒状の容器であ
る。先ず、試料をこの圧密容器にρ dfo となるように詰
めた後、水浸させる（但し、表２に示す乾燥のケースで
は水浸させない。）。次に、有効土被り圧σv 相当の圧
力を試料に載荷する。そして、圧密終了時の乾燥密度を
有効土被り圧σv 状態における実験用地盤のρdfとし、
最大、最小密度から有効土被り圧σv 状態の相対密度Ｄ
rf（あるいはσv 状態の乾燥密度ρdf）を求めた。結果
を表２及び表３に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】また、図５に第１中空管における有効土被
り圧σv 状態の乾燥密度ρdfとρds／ρdfの関係を、図
６に第２中空管における有効土被り圧σv 状態の乾燥密
度ρ dfとρds／ρdfの関係を、図７に第３中空管におけ
る有効土被り圧σv 下の乾燥密度ρdfとρds／ρdf関係
をそれぞれ示す。図５〜図７から、二重管式標準貫入試
験器の第２番目又は第３番目の中空管に採取された土
が、その地盤の密度とよく一致することが判る。
り圧σv 状態の乾燥密度ρdfとρds／ρdfの関係を、図
６に第２中空管における有効土被り圧σv 状態の乾燥密
度ρ dfとρds／ρdfの関係を、図７に第３中空管におけ
る有効土被り圧σv 下の乾燥密度ρdfとρds／ρdf関係
をそれぞれ示す。図５〜図７から、二重管式標準貫入試
験器の第２番目又は第３番目の中空管に採取された土
が、その地盤の密度とよく一致することが判る。
【００２１】図８に有効土被り圧σv 状態の乾燥密度ρ
dfと第２中空管に採取された土の密度ρdsとの関係を示
す。図８より、有効土被り圧σv の増加に伴って密度ρ
dsは大きくなる傾向にある。これは、有効土被り圧σv
が増加すると、せん断強度が増加して貫入抵抗が増すた
め、打撃回数が増え、中空管内の試料がよく締固められ
るためと思われる。
dfと第２中空管に採取された土の密度ρdsとの関係を示
す。図８より、有効土被り圧σv の増加に伴って密度ρ
dsは大きくなる傾向にある。これは、有効土被り圧σv
が増加すると、せん断強度が増加して貫入抵抗が増すた
め、打撃回数が増え、中空管内の試料がよく締固められ
るためと思われる。
【００２２】図９に有効土被り圧σv と第２中空管にお
けるρds／ρdfとの関係を示す。図９の関係において、
ρds／ρdfに関する単回帰分析を行うと、次式； ρds／ρdf＝０．０００３７１σv ＋１．０１３ が得られ、上式を展開すれば、 ρdf＝ρds／（０．０００３７１σv ＋１．０１３） （１） を得ることができる。
けるρds／ρdfとの関係を示す。図９の関係において、
ρds／ρdfに関する単回帰分析を行うと、次式； ρds／ρdf＝０．０００３７１σv ＋１．０１３ が得られ、上式を展開すれば、 ρdf＝ρds／（０．０００３７１σv ＋１．０１３） （１） を得ることができる。
【００２３】図１０に式（１）から推定した補正ρdfと
実験用地盤の乾燥密度ρdfとの関係を示す。補正ρdfと
乾燥密度ρdfの比の平均値は１．０００で、変動係数は
０．０１５である。従って、式（１）は十分実用に供す
る推定式と言える。
実験用地盤の乾燥密度ρdfとの関係を示す。補正ρdfと
乾燥密度ρdfの比の平均値は１．０００で、変動係数は
０．０１５である。従って、式（１）は十分実用に供す
る推定式と言える。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、砂地盤において、原地
盤の密度を正確に把握できる簡易で経済的なサンプリン
グができる。従って、この方法で得られた密度を使用す
れば、例えば、地下水関係面からは帯水層の透水係数の
分布を簡易に推定し、広域地下水解析の高精度化を実現
できる。また、地盤の安定、液状化の面からは低コスト
で砂礫地盤の強度分布を把握することができるため、安
定、液状化問題に関する安全性、経済性が大きく向上す
る。また、地盤改良の面からは砂礫地盤の密度増大を目
的としたサンドコンパクションパイル工法や動圧密工法
などの設計精度の向上に貢献、施工における地盤改良効
果の判定法への応用が可能である。
盤の密度を正確に把握できる簡易で経済的なサンプリン
グができる。従って、この方法で得られた密度を使用す
れば、例えば、地下水関係面からは帯水層の透水係数の
分布を簡易に推定し、広域地下水解析の高精度化を実現
できる。また、地盤の安定、液状化の面からは低コスト
で砂礫地盤の強度分布を把握することができるため、安
定、液状化問題に関する安全性、経済性が大きく向上す
る。また、地盤改良の面からは砂礫地盤の密度増大を目
的としたサンドコンパクションパイル工法や動圧密工法
などの設計精度の向上に貢献、施工における地盤改良効
果の判定法への応用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は二重管式標準貫入試験器を説明する図
であり、（Ｂ）は中空管を説明する図である。
であり、（Ｂ）は中空管を説明する図である。
【図２】実施例で使用した実験用試料砂の粒度分布を示
す。
す。
【図３】実施例で使用した積輪型土槽の概略図である。
【図４】実施例で使用した標準貫入試験装置の概略図で
ある。
ある。
【図５】第１中空管における密度測定結果を示す。
【図６】第２中空管における密度測定結果を示す。
【図７】第３中空管における密度測定結果を示す。
【図８】第２中空管における密度測定結果を示す。
【図９】有効土被り圧σv （ｋＰａ）と第２中空管にお
けるρds／ρdfとの関係を示す。
けるρds／ρdfとの関係を示す。
【図１０】補正ρdfと実験用地盤の乾燥密度ρdfの関係
を示す。
を示す。
１ 二重管式標準貫入試験器 ３ 中空管 １０ 積輪型土槽 ２０ トンビ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大西 智佳 岡山県岡山市島田本町２丁目５番35号 株 式会社ウエスコ内 (72)発明者 八木 則男 愛媛県松山市文京町３ 愛媛大学工学部内 Ｆターム(参考） 2D043 AA01 AB01 BA08 BB09
Claims (2)
- 【請求項１】 原地盤に二重管式標準貫入試験器を貫入
してサンプル土を採取し、前記二重管式標準貫入試験器
の先端側から２番目又は３番目、あるいはその両方の中
空管に採取された土の密度（ρds）を前記原地盤を代表
する密度とすることを特徴とする原地盤の密度測定方
法。 - 【請求項２】 前記原地盤は、砂、礫混じり砂又は礫質
砂であることを特徴とする請求項１記載の原地盤の密度
測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000129494A JP2001311133A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 原地盤の密度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000129494A JP2001311133A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 原地盤の密度測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001311133A true JP2001311133A (ja) | 2001-11-09 |
Family
ID=18638763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000129494A Pending JP2001311133A (ja) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | 原地盤の密度測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001311133A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104179164A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-03 | 同济大学 | 用标贯击数N探测长江河口、砂嘴、砂岛地层砂性土相对密度Dr的方法 |
| CN109540738A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-03-29 | 中国水利水电科学研究院 | 考虑土层种类确定深厚覆盖层土体原位相对密度的方法 |
| KR102098334B1 (ko) * | 2019-10-10 | 2020-04-07 | 주식회사 선광티앤에스 | 원자력 이용시설 부지의 잔류 방사능 측정을 위한 토양시료 채취 장치 및 방법 |
| CN114577833A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-06-03 | 克拉玛依禾鑫石油科技有限公司 | 快速定量分析砂砾岩岩屑基质中黏土矿物的方法及应用 |
-
2000
- 2000-04-28 JP JP2000129494A patent/JP2001311133A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104179164A (zh) * | 2014-08-22 | 2014-12-03 | 同济大学 | 用标贯击数N探测长江河口、砂嘴、砂岛地层砂性土相对密度Dr的方法 |
| CN109540738A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-03-29 | 中国水利水电科学研究院 | 考虑土层种类确定深厚覆盖层土体原位相对密度的方法 |
| CN109540738B (zh) * | 2019-01-18 | 2020-10-23 | 中国水利水电科学研究院 | 考虑土层种类确定深厚覆盖层土体原位相对密度的方法 |
| KR102098334B1 (ko) * | 2019-10-10 | 2020-04-07 | 주식회사 선광티앤에스 | 원자력 이용시설 부지의 잔류 방사능 측정을 위한 토양시료 채취 장치 및 방법 |
| CN114577833A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-06-03 | 克拉玛依禾鑫石油科技有限公司 | 快速定量分析砂砾岩岩屑基质中黏土矿物的方法及应用 |
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