JP2014029297A - 地盤の飽和度測定方法 - Google Patents
地盤の飽和度測定方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014029297A JP2014029297A JP2012170048A JP2012170048A JP2014029297A JP 2014029297 A JP2014029297 A JP 2014029297A JP 2012170048 A JP2012170048 A JP 2012170048A JP 2012170048 A JP2012170048 A JP 2012170048A JP 2014029297 A JP2014029297 A JP 2014029297A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- sampler
- ground
- saturation
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 91
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 37
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 24
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 24
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 claims description 14
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 51
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 11
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 7
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 7
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 3
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000012669 compression test Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
【解決手段】ロッド1の先端へ設けたサンプラー2でボーリング孔11の孔底の乱さない試料3を採取した後、該サンプラー2を、保水具4による保水状態でボーリング孔11から引き上げて取り出す。前記保水具4を地上の容器7内の水中に沈めた状態で、保水具4からサンプラー2を取り出し、該サンプラー2を解体して採取試料3を格納したチューブ2aを取り出す。前記チューブ2aを水中に沈めた状態のまま、該採取試料3の全長を測定した後、採取試料3を格納したチューブ2aを、同じく水中に沈めた測定容器13内へ装填し、密封する。前記測定容器13を水中から取り出して採取試料3の質量を測定した後、採取試料3の土粒子の質量と体積を測定する等して飽和度を求める。
【選択図】図1
Description
この地盤の飽和度を測定する方法は、大別して、乱さない試料を採取して室内試験により測定(算定)する方法と、試料を採取することなく現場で測定(推定)する方法がある。
しかし、試料を凍結させる必要があり、飽和度を測定するまで長期間を要する上にコストが嵩む問題がある。また、試料1体当たりのコストが嵩むので、例えば地上に長く敷設された既設の鉄道線路やパイプラインなどの線状構造物の基礎地盤には適用しづらい問題もある。
後者の方法は、共通して、部材点数が多く、測定ポイントの周辺地盤などに精密で大掛かりな装置を精度よく配設する必要があり、大変煩雑で、コストが嵩む問題がある。また、測定や解析に時間を要する上に装置のメンテナンス費用も嵩む問題がある。さらに、装置が大掛かりであるが故に、前記線状構造物の基礎地盤には適用しづらいという問題もある。
ロッドの先端へ設けたサンプラーでボーリング孔の孔底の乱さない試料を採取した後、該サンプラーを、ボーリング孔の泥水で満たされた環境下で、保水具による保水状態でボーリング孔から引き上げて取り出すこと、
前記保水具を地上の容器内の水中に沈めた状態で、保水具からサンプラーを取り出し、該サンプラーを解体して採取試料を格納したチューブを取り出すこと、
前記チューブを水中に沈めた状態のまま、採取試料の両端部の端面成形をおこない、該採取試料の全長を測定した後、採取試料を格納したチューブを、同じく水中に沈めた測定容器内へ装填し、密封すること、
前記測定容器を水中から取り出して採取試料の質量を測定した後、採取試料の土粒子の質量と体積を測定し、これらの測定した諸数値と、前記採取試料を用いて測定した土粒子の密度から、間隙比、および含水比を算定して飽和度を求めることを特徴とする。
前記筒状部材の内部を満たす程度に泥水を注入し、該筒状部材の内部までサンプラーを引き上げて逆流防止蓋が底部を閉塞した後に筒状部材の上端を蓋材で閉塞して、サンプラーを泥水で満たされた保水状態のままボーリング孔から取り出すことを特徴とする。
よって、原位置の飽和度を、ほぼ保持した状態の採取試料の実測値を求めることができる。したがって、該実測値に基づく精度の高い飽和度を測定(算定)できる。
また、図5にかかる加圧装置を用いて導出される空気の体積の数値を利用することにより、原位置の土被り圧における信頼性の高い飽和度を求めることもできる。
本発明に使用する器具は、従来のサンプリング方法と比し、保水具(筒状のビニール、又は筒状部材)が加わる程度で済み、しかも、前記一連の作業は、2/3程度の短尺のサンプラーを用いて行うので、経済性、施工性に優れている。もとより、高信頼性の飽和度を測定できる。
要するに、本発明にかかる地盤の飽和度測定方法によれば、安価で簡易、迅速、かつ確実に飽和度を測定できるので使い勝手がよく、汎用性に優れ、例えば、線状構造物の基礎地盤にも好適に実施できる。
この試料3の採取作業は、従来のサンプリング方法の手順とほぼ同様に行われる。ただし、前記サンプラー2は、チューブ丈を50cm程度短くした、全長が1m程度の短尺のロータリー式三重管サンプラーが好適に用いられる。サンプラー2を短尺化した理由は、後述する本発明にかかる一連の作業の効率性を高めるためである。
測定ポイントの地盤10は軟弱地盤を対象とする場合が多いので、ボーリング孔11は地表面付近まで泥水12で満たされている場合が多い。泥水12が少ない場合は適宜、前記サンプラー2を引き上げる前に泥水12を継ぎ足して地表面付近まで泥水12で満たされた状態にしておく。
前記筒状のビニール4は、防水性を有する材質で製造されており、図6に示すように、一端部(下端部)に紐材5を介してガイドバー6が取り付けられている。このガイドバー6で誘導することにより、前記筒状のビニール4の下端部をスムーズに下降又は上昇させることができるのである。
この作業は、前記容器7からドラム缶等の縦長の容器7’へ移動させて行うこともできる。この場合、採取試料3を格納したライニングチューブ2aを防水性ビニールで包み込む等して脱水を生じさせないことは勿論、採取試料3を乱すことなく慎重に行う。
その後、従来のサンプリング方法と同様に前記採取試料3の土粒子の質量と体積を測定し、これらの測定した諸数値と、前記採取試料3を用いて測定した土粒子の密度から、間隙比、および含水比を算定して飽和度を求めるのである。
なお、前記図4で採取試料3の質量を測定した後、さらに図5に示すように、前記測定容器13に加圧装置(二重管ビューレット)15を接続し、該加圧装置15から測定容器13内を加圧して体積変化量を測定し、圧力と空気量の関係であるボイルの法則に準拠して空気の体積を求め、該空気の体積の数値をもとに飽和度を求める。ちなみに、図5中の符号16は圧力、17は水圧計、18は銅管、19は差圧計を示している。
前記段落[0024]で説明したように、有孔板9の挿入深さから採取試料3の全長を測定すると、採取試料3の断面積は、ライニングチューブ2aの内径から分かるので該採取試料3の体積(V)が求まる。
前記段落[0026]で説明したように、採取試料3の質量(m)を測定すると、該採取試料3の湿潤密度(ρt=m/V)が求まる。
また、採取試料3を用いて土粒子の密度(ρs=ms/Vs)を測定し、採取試料3の乾燥質量(ms)と体積(V)から乾燥密度(ρd=ms/V)が求まる。さらに、間隙比(e=ρs/ρd−1)も求まる。
含水比(w)は、w=100(ρt/ρd−1)の式中、既に判明している前記ρt、及びρdの数値を代入して求まる。
よって、飽和度Sr(%)は、Sr=(w・ρs)/(e・ρw)の計算式で求まるので、この式に、既に判明している含水比(w)、土粒子の密度(ρs)、間隙比(e)、水密度(ρw=1)の数値を代入して飽和度を求めるのである。
よって、飽和度Sr(%)は、(Vw /Vv)×100の計算式に、前記VwとVvの数値を代入して求めるのである。
また、図5にかかる加圧装置15を用いて導出される空気の体積の数値を利用することにより、原位置の土被り圧における信頼性の高い飽和度を求めることができる。
本発明に使用する器具は、従来のサンプリング方法と比し、筒状のビニール(保水具)4が加わる程度で済み、しかも、前記一連の作業は、2/3程度の短尺のサンプラーを用いて行うので、経済性、施工性に優れている。もとより、高信頼性の飽和度を測定できる。 要するに、実施例1にかかる地盤の飽和度測定方法によれば、安価で簡易、迅速、かつ確実に飽和度を測定できるので使い勝手がよく、汎用性に優れ、例えば、線状構造物の基礎地盤にも好適に実施できる。
前記筒状部材20は、要するにベーラータイプの採水器に相当するもので、前記ボーリング孔11の断面形状とほぼ同形同大の断面形状を有し、前記サンプラー2の全長より十分に長い円筒形の有底鋼管が好適に用いられる。なお、前記筒状部材20の下方の外周面には、該筒状部材20を地盤10に容易に位置決めするための突設部(コ字形部材、リング状部材など)20bが設けられている。
2 サンプラー
2a ライニングチューブ
3 採取試料
4 筒状のビニール(保水具)
5 紐材
6 ガイドバー
7 容器
7’ 容器
8 端面成形器
9 有孔板
10 地盤
11 ボーリング孔
12 泥水
12’ 泥水
13 測定容器
13a 開閉弁
14 重量計測器
15 加圧装置(二重管ビューレット)
16 圧力
17 水圧計
18 銅管
19 差圧計
20 筒状部材(保水具)
20a 逆流防止蓋
20b 突設部
21 蓋材
Claims (5)
- ロッドの先端へ設けたサンプラーでボーリング孔の孔底の乱さない試料を採取した後、該サンプラーを、ボーリング孔の泥水で満たされた環境下で、保水具による保水状態でボーリング孔から引き上げて取り出すこと、
前記保水具を地上の容器内の水中に沈めた状態で、保水具からサンプラーを取り出し、該サンプラーを解体して採取試料を格納したチューブを取り出すこと、
前記チューブを水中に沈めた状態のまま、採取試料の両端部の端面成形をおこない、該採取試料の全長を測定した後、採取試料を格納したチューブを、同じく水中に沈めた測定容器内へ装填し、密封すること、
前記測定容器を水中から取り出して採取試料の質量を測定した後、採取試料の土粒子の質量と体積を測定し、これらの測定した諸数値と、前記採取試料を用いて測定した土粒子の密度から、間隙比、および含水比を算定して飽和度を求めることを特徴とする、地盤の飽和度測定方法。 - 前記保水具は、前記サンプラー長よりも2倍以上長く、下端部にガイドバーを備えた筒状のビニールとし、該筒状のビニールを、前記ガイドバーで誘導することにより、ボーリングマシーン本体から取り外した前記ロッドの上方からサンプラーの下方まで該サンプラーを取り囲むように降下させ、該保水具の上端部を地上で保持しつつ、その下端部を地上へ引き上げることにより、サンプラーを泥水で満たされた保水状態のままボーリング孔から取り出すことを特徴とする、請求項1に記載した地盤の飽和度測定方法。
- 前記保水具は、上方へ回動可能で自重で閉塞する逆流防止蓋を底部に備えた筒状部材とし、該筒状部材を、ボーリングマシーン本体から取り外した前記ロッドの上方から降下させ、該ロッドで逆流防止蓋を上方へ回動させたままの状態でボーリング孔と連通するように地盤に位置決めすること、
前記筒状部材の内部を満たす程度に泥水を注入し、該筒状部材の内部までサンプラーを引き上げて逆流防止蓋が底部を閉塞した後に筒状部材の上端を蓋材で閉塞して、サンプラーを泥水で満たされた保水状態のままボーリング孔から取り出すことを特徴とする、請求項1に記載した地盤の飽和度測定方法。 - 前記測定容器を水中から取り出して採取試料の質量を測定した後、該測定容器に加圧装置を接続し、加圧による体積変化量を測定して空気の体積を求め、該空気の体積の数値をもとにした飽和度も求めることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載した地盤の飽和度測定方法。
- 前記サンプラーは、チューブ丈を50cm程度短くした全長が1m程度の短尺のロータリー式三重管サンプラーとすることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載した地盤の飽和度測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012170048A JP5882159B2 (ja) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | 地盤の飽和度簡易測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012170048A JP5882159B2 (ja) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | 地盤の飽和度簡易測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014029297A true JP2014029297A (ja) | 2014-02-13 |
JP5882159B2 JP5882159B2 (ja) | 2016-03-09 |
Family
ID=50201962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012170048A Active JP5882159B2 (ja) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | 地盤の飽和度簡易測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5882159B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104730225A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-06-24 | 河海大学 | 一种地基饱和度现场测试装置和方法 |
US20210223085A1 (en) * | 2018-09-28 | 2021-07-22 | Shandong University | Volume measurement system and method for closed water-filled karst cave |
JP2022129361A (ja) * | 2021-02-24 | 2022-09-05 | Jfeスチール株式会社 | 粒状材の評価方法、路盤材用粒状材の製造方法および路盤材用粒状材 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5668306A (en) * | 1995-04-28 | 1997-09-16 | Doherty; David L. | Soil analysis method including separate analyses of core sample strata |
JP2000027581A (ja) * | 1998-07-08 | 2000-01-25 | Okada Chishitsu:Kk | コアパック式ワイヤラインコアバレル |
JP2006070618A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Chuo Kaihatsu Kk | コア処理方法 |
JP2006322141A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Railway Technical Res Inst | 乱れの少ない試料採取装置 |
JP2009121066A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 空気注入による地盤の飽和度の計測方法 |
JP2011047749A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Takenaka Komuten Co Ltd | 土質試料の採取装置および土質試料の採取方法 |
-
2012
- 2012-07-31 JP JP2012170048A patent/JP5882159B2/ja active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5668306A (en) * | 1995-04-28 | 1997-09-16 | Doherty; David L. | Soil analysis method including separate analyses of core sample strata |
JP2000027581A (ja) * | 1998-07-08 | 2000-01-25 | Okada Chishitsu:Kk | コアパック式ワイヤラインコアバレル |
JP2006070618A (ja) * | 2004-09-03 | 2006-03-16 | Chuo Kaihatsu Kk | コア処理方法 |
JP2006322141A (ja) * | 2005-05-17 | 2006-11-30 | Railway Technical Res Inst | 乱れの少ない試料採取装置 |
JP2009121066A (ja) * | 2007-11-12 | 2009-06-04 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 空気注入による地盤の飽和度の計測方法 |
JP2011047749A (ja) * | 2009-08-26 | 2011-03-10 | Takenaka Komuten Co Ltd | 土質試料の採取装置および土質試料の採取方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN7015002206; '土の三軸試験の供試体作成・設置方法' 地盤工学会基準 JGS0520:2000, 2000, p1-9 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104730225A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-06-24 | 河海大学 | 一种地基饱和度现场测试装置和方法 |
CN104730225B (zh) * | 2015-04-21 | 2016-05-04 | 河海大学 | 一种地基饱和度现场测试装置和方法 |
US20210223085A1 (en) * | 2018-09-28 | 2021-07-22 | Shandong University | Volume measurement system and method for closed water-filled karst cave |
US11796370B2 (en) * | 2018-09-28 | 2023-10-24 | Shandong University | Volume measurement system and method for closed water-filled karst cave |
JP2022129361A (ja) * | 2021-02-24 | 2022-09-05 | Jfeスチール株式会社 | 粒状材の評価方法、路盤材用粒状材の製造方法および路盤材用粒状材 |
JP7363934B2 (ja) | 2021-02-24 | 2023-10-18 | Jfeスチール株式会社 | 粒状材の評価方法、路盤材用粒状材の製造方法および路盤材用粒状材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5882159B2 (ja) | 2016-03-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102608011B (zh) | 裂缝—孔隙(孔洞)型储层岩心束缚水的确定与建立方法 | |
CN105651546B (zh) | 水利水库调查取样装置及其取样方法 | |
CN103868569A (zh) | 测量真空排水预压密封膜下地下水位的设备及其设置方法 | |
CN103953025A (zh) | 测量深厚软土或覆盖层分层沉降的设备及其设置方法 | |
CN104316144B (zh) | 一种负压条件下地下水位的可视化测量方法 | |
CN103048261B (zh) | 一种研究酸性流体作用下岩石物性参数变化的装置及方法 | |
CN106644890A (zh) | 一种室内土工试验中用于测量土样渗透系数的装置 | |
CN103207137A (zh) | 全自动测定动态围压下致密岩石渗透率和孔隙度的装置 | |
CN109000967A (zh) | 土石二元介质土柱的采集及水文参数测定的系统与方法 | |
CN104389592B (zh) | 底水带油环凝析气藏水淹层油损失评价实验测试方法 | |
JP5882159B2 (ja) | 地盤の飽和度簡易測定方法 | |
CN106248548B (zh) | 包气带钻孔常水头注水试验饱和渗透系数测试方法 | |
CN203858186U (zh) | 一种土壤渗透系数测定装置 | |
US11796370B2 (en) | Volume measurement system and method for closed water-filled karst cave | |
CN109100182B (zh) | 一种同时获取不同水位特征数据的取样装置及其使用方法 | |
CN206504983U (zh) | 一种测量透水混凝土有效孔隙率的简易装置 | |
CN206609758U (zh) | 一种用于室内土工试验中气水高压渗透装置 | |
CN205262912U (zh) | 一种用于模拟盾构泥膜形成的实验装置 | |
CN207650061U (zh) | 一种田间土壤试验装置 | |
CN206431025U (zh) | 一种室内土工试验中用于测量土样渗透系数的装置 | |
CN102706694B (zh) | 沉管隧道管段浮运沉放中水体取样容重检测方法及采水器 | |
CN206362576U (zh) | 一种配合蜡封法使用的手握式旋转取土器 | |
JP2019011608A (ja) | 地盤の飽和度測定方法及び飽和度測定装置 | |
CN104730225B (zh) | 一种地基饱和度现场测试装置和方法 | |
CN113791194A (zh) | 一种充填料原位性能相似模拟实验装置及使用方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141225 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20141225 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150812 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150825 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151023 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160119 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160203 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5882159 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |