JP2014122464A - Subsurface exploration method and subsurface exploration apparatus - Google Patents

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俊一 澤田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a subsurface exploration method and apparatus enabling a dynamic strength (penetration resistance value) of a subsurface in a testing depth and physical properties such as soil property discrimination for each depth to be easily evaluated and also enabling a liquefaction strength at any arbitrary point to be easily measured.SOLUTION: A subsurface exploration method includes penetrating a rod 3 in which a removable penetration body 2 is mounted in a distal end 3a, and exploring the subsurface (t) by penetrating the penetration body 2 in a depth direction of the subsurface (t). By penetrating the penetration body 2 into the subsurface (t), a penetration displacement amount of the penetration body 2 is measured, and a penetration resistance value in the subsurface depth is analyzed using the obtained penetration displacement amount. The penetration body 2 is penetrated into a preset subsurface depth and the rod 3 is then pulled out, thereby measuring each of a pull-out displacement amount and a pull-out resistance value. Physical properties including at least soil property discrimination are analyzed using each of the obtained measurements and the penetration resistance value, and a liquefaction strength of the subsurface is analyzed using the obtained physical properties and the penetration resistance value.

Description

本発明は、地盤の動的強度および液状化強度を評価するとともに、地盤の物理特性および力学特性を解析する地盤調査方法および地盤調査装置に関するものである。   The present invention relates to a ground investigation method and a ground investigation apparatus for evaluating the dynamic strength and liquefaction strength of a ground and analyzing physical and mechanical characteristics of the ground.

通常、自然物あるいは人工物からなる地盤に、土木・建築構造物などを建設する際には、予め当該地盤の物理・力学特性を把握し、それに基づいて適切な構造物設計を実施する必要がある。そのために、従来から様々な地盤調査方法及び装置が提案されて、実用化されている。   Usually, when constructing civil engineering / architectural structures, etc. on the ground made of natural or artificial objects, it is necessary to grasp the physical and mechanical characteristics of the ground in advance and to carry out an appropriate structural design based on it. . Therefore, various ground investigation methods and apparatuses have been proposed and put into practical use.

ところで、我が国の海岸近くの軟弱な土地では、過去の地震による地盤の液状化によって大きな損害が生じたことが報告されている。そのため、液状化強度の評価においては、原位置で採取された乱さない試料を用いて、土の繰り返し非排水三軸試験のような室内土質試験データが要求されるものの、現在、詳細な液状化強度は、限られた地点でしか評価されていない。そのため、あるエリアの液状化強度は、乏しいデータに基づいて評価せざるをえないのが現状である。   By the way, it has been reported that in soft land near the coast of Japan, great damage was caused by liquefaction of the ground due to past earthquakes. Therefore, in the evaluation of liquefaction strength, indoor soil test data such as repeated undrained triaxial tests of soil is required using undisturbed samples collected in-situ, but at present, detailed liquefaction is required. Intensity has been evaluated only at limited points. For this reason, the liquefaction strength in a certain area must be evaluated based on poor data.

一方、地震の被害についての過去の調査によれば、僅かな距離しか離れていない場所でも、損害の程度が著しく変わる例も示されている。したがって、地盤の液状化に対して信頼性の高い設計を行うためには、より正確な評価が必要になる。しかし、そのために多くの地点について従来通りの試験を行うことは、調査費用が非常に増大するので、実施は極めて困難である。そこで、工学的観点から、より安価で簡便に、しかも精度よく行える調査方法が求められている。   On the other hand, past surveys on earthquake damage show examples where the degree of damage changes significantly even in places that are only a short distance away. Therefore, a more accurate evaluation is required to perform a highly reliable design for ground liquefaction. However, it is very difficult to carry out conventional tests at many points because it increases the cost of investigation. Thus, from an engineering point of view, there is a need for an investigation method that can be performed more inexpensively, simply, and with high accuracy.

例えば、地盤の力学特性を調査する動的貫入試験の代表的な方法として、日本工業規格で定められている標準貫入試験法(JIS A 1219)がある。この標準貫入試験法は、原位置における土の硬軟、締まり具合の相対値を知るためのN値を求める試験法である。   For example, a typical penetration test method (JIS A 1219) defined by Japanese Industrial Standards is a typical method of a dynamic penetration test for investigating the mechanical properties of the ground. This standard penetration test method is a test method for obtaining an N value for knowing the relative values of the hardness and firmness of the soil in the original position.

この標準貫入試験法は、ロッドの先端に標準貫入試験用サンプラを取り付け、削孔したボーリング孔底に降ろし、地上においてロッドをハンマ(63.5kg)の自由落下(落下高さ78cm)により打撃し、孔底より15〜45cmの間(30cm)を貫入させるのに必要な打撃回数(N値)を求める。この試験法によって求めたN値は、複雑な地盤構成の我が国において、構造物の設計指標として長年用いられてきた。   In this standard penetration test method, a standard penetration test sampler is attached to the tip of the rod, lowered to the bottom of the drilled boring hole, and the rod is hit on the ground by a free fall (fall height 78 cm) of a hammer (63.5 kg). The number of hits (N value) required to penetrate 15 to 45 cm (30 cm) from the hole bottom is obtained. The N value obtained by this test method has been used for many years as a design index for structures in Japan with a complex ground structure.

しかし、上記標準貫入試験法においては、試験孔の掘進のためにボーリングマシンおよびボーリングポンプなどが必要になり、コストが掛かるという問題がある。また、掘削に伴う孔壁の安定のために、泥水(建設汚泥)の使用を余儀なくされ、さらに試験に際しては、孔底のスライムの除去作業や15cmの予備打ち作業など、調査作業が煩雑であるとともに、経験を要し、しかも調査に時間がかかるといった問題もある。   However, in the standard penetration test method, there is a problem that a boring machine and a boring pump are required for digging the test hole, which increases costs. In addition, mud water (construction sludge) is forced to be used to stabilize the hole wall during excavation, and further investigation work such as slime removal work at the bottom of the hole and pre-working work of 15 cm are complicated during the test. At the same time, there is a problem that it takes experience and takes time to investigate.

また、上記標準貫入試験法に代わる方法としては、動的貫入試験法に区分される各種サウンディング法(例えば、オートマチックラムサウンディングなど)がある。この各種サウンディング法は、例えば、先端に円錐状の貫入体を取り付けたロッドを、ハンマの自由落下などにより地盤に連続的に打撃貫入して、一定貫入長ごとの打撃回数を求める方法である(非特許文献1参照)。   Further, as an alternative to the standard penetration test method, there are various sounding methods (for example, automatic ram sounding) classified into dynamic penetration test methods. These various sounding methods are, for example, methods in which a rod having a conical penetrating body attached to the tip is continuously hit into the ground by a free fall of a hammer and the number of hits per fixed penetration length is obtained ( Non-patent document 1).

しかしながら、上記サウンディング法においては、試験深度の地盤の動的強度(貫入抵抗値)は、打撃回数から評価できるものの、深度ごとに土質標本が標準で採取できないため、土質判別等の物理特性の評価ができないという問題がある。   However, in the above sounding method, although the dynamic strength (penetration resistance value) of the ground at the test depth can be evaluated from the number of hits, since soil samples cannot be collected at each depth, evaluation of physical characteristics such as soil discrimination There is a problem that can not be.

「小型オートマチックラムサウンディング試験による地盤評価」伊藤義行他[2002]第37回地盤工学研究発表会(大阪)p.103−104"Ground evaluation by small automatic ram sounding test" Yoshiyuki Ito et al. [2002] 37th Geotechnical Engineering Conference (Osaka) p.103-104

そこで、本発明者は、動的貫入試験法(例えば、オートマチックラムサウンドなど)において、ロッド先端の貫入体に回収型の先端コーンを組み込み、打撃貫入時の貫入体周辺地盤での貫入量から算出される動的強度(貫入抵抗値)、および調査予定深度到達後の引抜き時の引抜き変位量と引抜き力(引抜き抵抗値)を検出して解析することにより、地盤の土質判別や液状化強度を評価できることを見出した。   Therefore, the present inventor, in the dynamic penetration test method (for example, automatic ram sound, etc.), incorporate a recovery-type tip cone into the rod tip penetrator, and calculate from the amount of penetration in the ground around the penetrator at the time of hitting penetration. By detecting and analyzing the dynamic strength (penetration resistance value), and the displacement and pulling force (drawing resistance value) at the time of pulling out after reaching the planned depth of investigation, the soil classification and liquefaction strength of the ground can be determined. It was found that it can be evaluated.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、試験深度の地盤の動的強度(貫入抵抗値)および深度ごとの土質判別などの物理特性の評価ならびに任意の地点での液状化強度の測定を簡便に行うことを可能にする地盤調査方法および装置を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the evaluation of physical properties such as the dynamic strength (penetration resistance value) of the ground at the test depth and the soil discrimination at each depth, and the liquefaction strength at an arbitrary point. It is an object of the present invention to provide a ground survey method and apparatus that enable simple measurement.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、先端に着脱可能な貫入体を取り付けたロッドを打撃して、当該貫入体を地盤の深度方向に貫入させることにより当該地盤を調査する地盤調査方法であって、上記貫入体を地盤に貫入させることにより、上記貫入体の貫入変位量を測定し、得られた貫入変位量からその地盤深度の貫入抵抗値を解析し、予め設定された地盤深度まで上記貫入体を貫入した後に、上記ロッドを引抜くことにより引抜き変位量および引抜き抵抗値を各々測定し、得られた各々の測定値と上記貫入抵抗値から、少なくとも土質判別を含む物理特性を解析し、得られた物理特性と上記貫入抵抗値から地盤の液状化強度を解析することを特徴とするものである。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 investigates the ground by hitting a rod having a detachable penetrating body attached to the tip and penetrating the penetrating body in the depth direction of the ground. In this method, the penetration displacement of the penetration body is measured by penetrating the penetration body into the ground, and the penetration resistance value of the ground depth is analyzed from the obtained penetration displacement amount and set in advance. After penetrating the penetrating body up to the determined ground depth, each of the displacement amount and the pulling resistance value is measured by pulling out the rod, and at least the soil determination is made from each of the obtained measured values and the penetrating resistance value. It is characterized by analyzing the physical properties including, and analyzing the liquefaction strength of the ground from the obtained physical properties and the penetration resistance value.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、上記貫入体を地盤の深度方向に貫入する際に、連続的に打撃して貫入することにより得られた当該打撃ごとの地盤深度の上記貫入抵抗値を解析し、上記ロッドを引抜く際に、上記引抜き変位量および引抜き抵抗値を連続的に各々測定することにより、地盤の打撃貫入時の挙動および引抜き時の挙動から、少なくとも土質判別を含む物理特性を解析し、得られた物理特性と上記貫入抵抗値から地盤の液状化強度を解析し、かつその解析結果を上記深度方向に沿って連続的に表示することを特徴とするものである。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein when the penetration body penetrates in the depth direction of the ground, the percussion obtained by continuously hitting and penetrating. Analyzing the penetration resistance value of the ground depth and continuously measuring the pulling displacement amount and pulling resistance value when pulling out the rod, respectively, so that the behavior of the ground during impact penetration and the behavior during withdrawal From the above, analyze the physical characteristics including at least soil judgment, analyze the liquefaction strength of the ground from the obtained physical characteristics and the penetration resistance value, and continuously display the analysis results along the depth direction It is characterized by.

そして、請求項3に記載の発明は、請求項1〜2に記載の地盤調査方法に用いられる地盤調査装置において、先端に上記貫入体が着脱自在に取り付けられた上記ロッドと、当該ロッドの他端側に、上記貫入体を地盤の深度方向に打撃して貫入させるハンマおよび上記深度方向に貫入された上記貫入体を上記ロッドと共に引抜く引抜き装置と、上記ハンマの打撃により上記貫入体を地盤に貫入した際の貫入変位量および上記引抜き装置により上記貫入体を地盤から引抜く際の引抜き変位量を検出する変位センサと、上記引抜き装置により上記貫入体を地盤から引抜く際の引抜き抵抗値を検出する荷重センサと、上記変位センサおよび上記荷重センサからの検出信号をA/D変換によりデジタル信号に変換する計測装置と、上記計測装置のデータを解析するパーソナルコンピュータを備えていることを特徴とするものである。   According to a third aspect of the present invention, in the ground surveying device used in the ground surveying method according to the first or second aspect, the rod having the penetrating body detachably attached to the tip, and the rod On the end side, the hammer penetrates the penetrating body in the depth direction of the ground, the pulling device for pulling out the penetrating body penetrating in the depth direction together with the rod, and the penetrating body by striking the hammer. A displacement sensor for detecting the amount of penetration displacement when penetrating into the ground and the amount of pulling displacement when the penetrating device is pulled out from the ground by the pulling device, and the pulling resistance value when pulling out the penetrating member from the ground by the pulling device , A displacement sensor, a measurement device that converts a detection signal from the load sensor into a digital signal by A / D conversion, and data of the measurement device And it is characterized in that it comprises a personal computer for analysis.

請求項1〜3に記載の発明によれば、先端に着脱可能な貫入体を取り付けたロッドを打撃して、当該貫入体を地盤の深度方向に貫入させることにより、上記貫入体の貫入変位量を測定し、得られた貫入変位量からその地盤深度の貫入抵抗値を解析し、予め設定された地盤深度まで上記貫入体を貫入した後に、上記ロッドを引抜くことにより引抜き変位量および引抜き抵抗値を各々測定し、得られた各々の測定値と上記貫入抵抗値から、少なくとも土質判別を含む物理特性を解析し、得られた物理特性と上記貫入抵抗値から地盤の液状化強度を解析するため、今まで難しかった土質判別等の物理特性の評価を引抜き変位量および引抜き抵抗値を測定するという簡便な方法によって行うことができるとともに、地震の際に発生する液状化現象の評価も行うことができる。   According to the first to third aspects of the present invention, the amount of penetration displacement of the penetrating body is obtained by striking a rod having a penetrating pendant attached to the tip and penetrating the penetrating body in the depth direction of the ground. The penetration resistance value of the ground depth is analyzed from the obtained penetration displacement amount, and after the penetration body penetrates to a preset ground depth, the withdrawal displacement amount and the withdrawal resistance are obtained by pulling out the rod. Each value is measured, and physical properties including at least soil determination are analyzed from each obtained measurement value and the above penetration resistance value, and the liquefaction strength of the ground is analyzed from the obtained physical property and the above penetration resistance value. Therefore, it is possible to evaluate physical properties such as soil discrimination, which has been difficult until now, by a simple method of measuring the amount of displacement and resistance of pulling, and evaluating the liquefaction phenomenon that occurs during an earthquake. It can be also carried out.

請求項2に記載の発明によれば、上記貫入体を地盤の深度方向に貫入する際に、連続的に打撃して貫入することにより得られた当該打撃ごとの地盤深度の上記貫入抵抗値を解析し、上記ロッドを引抜く際に、上記引抜き変位量および引抜き抵抗値を連続的に各々測定することにより、地盤の打撃貫入時の挙動および引抜き時の挙動から、少なくとも土質判別を含む物理特性を解析し、得られた物理特性と上記貫入抵抗値から地盤の液状化強度を解析するため、打撃時は打撃貫入一打毎、引抜き時には一定変位毎に引抜き力(引抜き抵抗値)を記録していることから、作業能率の大幅な向上のみならず、深度方向に高密度(高分解能)に連続的な測定ができる。   According to invention of Claim 2, when penetrating the said penetration body in the depth direction of the ground, the said penetration resistance value of the ground depth for every said strike obtained by hitting continuously and penetrating is obtained. Analyze and measure the pulling displacement amount and pulling resistance value continuously when pulling out the rod, so that the physical characteristics including at least soil judgment from the behavior when the ground hits and the behavior when pulling out In order to analyze the liquefaction strength of the ground from the obtained physical characteristics and the above penetration resistance value, the pulling force (pullout resistance value) is recorded for every single stroke when hitting and for every fixed displacement when pulling. Therefore, not only a significant improvement in work efficiency but also continuous measurement with high density (high resolution) in the depth direction can be performed.

また、上記解析結果を上記深度方向に沿って連続的に表示することにより、液状化強度を推定し、液状化判定を行う際に、打撃貫入時の貫入抵抗値(動的強度)、および引抜き時の引抜き抵抗値(引抜き力)から、土質判別を行い推定した細粒分含有率、さらにこれらから地盤の液状化安全率の評価を視覚によって容易に評価することができる。   In addition, by continuously displaying the analysis results along the depth direction, when estimating the liquefaction strength and performing the liquefaction determination, the penetration resistance value (dynamic strength) at the time of impact penetration, and the extraction From the pulling resistance value (pulling force) at the time, it is possible to easily visually evaluate the fine particle content estimated by the soil determination and the ground liquefaction safety factor.

請求項3に記載の発明によれば、先端に上記貫入体が着脱自在に取り付けられた上記ロッドと、当該ロッドの他端側にハンマおよび引抜き装置と、貫入変位量および引抜き変位量を検出する変位センサと、引抜き抵抗値を検出する荷重センサと、上記変位センサおよび上記荷重センサからの検出信号をA/D変換によりデジタル信号に変換する計測装置と、上記計測装置のデータを解析するパーソナルコンピュータを備えているため、単純な装置であっても、地盤の力学特性としての貫入抵抗値(動的強度)のみならず引抜き抵抗値(引抜き力)を計測することができるとともに、調査現場までの移動が容易かつ設置などを短時間で簡便に行うことができる。これにより、調査時間および調査コストを削減することができる。   According to the third aspect of the present invention, the rod having the penetrating body detachably attached to the tip, a hammer and a drawing device on the other end side of the rod, and the amount of penetration displacement and the amount of withdrawal displacement are detected. A displacement sensor, a load sensor for detecting a pulling resistance value, a measuring device for converting the displacement sensor and a detection signal from the load sensor into a digital signal by A / D conversion, and a personal computer for analyzing data of the measuring device Even with simple equipment, it is possible to measure not only the penetration resistance value (dynamic strength) but also the pulling resistance value (pulling force) as the mechanical properties of the ground. It can be easily moved and installed in a short time. Thereby, investigation time and investigation cost can be reduced.

本発明の地盤調査方法に用いられる地盤調査装置の一実施形態を示し、(a)はロッドの先端に取り付けた貫入体をハンマの打撃により地盤に貫入する状態を示す概略図、(b)は引抜き装置によりロッドと貫入体とを地盤から引抜き状態を示す概略図である。1 shows an embodiment of a ground investigation device used in the ground investigation method of the present invention, (a) is a schematic diagram showing a state in which an penetration body attached to the tip of a rod penetrates into the ground by hammering, (b) It is the schematic which shows a rod and the penetration body in the drawing | extracting state from a ground with a drawing-out apparatus. 本発明の地盤調査方法に用いられる地盤調査装置に用いられる貫入体の正面図である。It is a front view of the penetration body used for the ground investigation apparatus used for the ground investigation method of the present invention. 本発明の地盤調査方法から液状化強度を評価するデータ処理フローチャートの一例である。It is an example of the data processing flowchart which evaluates liquefaction intensity | strength from the ground investigation method of this invention. 本発明の地盤調査方法に用いられる土質判別チャートの一例である。It is an example of the soil classification chart used for the ground investigation method of this invention. 本発明の地盤調査方法により検出されたデータを基に解析されたグラフである。It is the graph analyzed based on the data detected by the ground investigation method of this invention.

図1に示すように、本発明の地盤調査方法に用いられる地盤調査装置1は、先端3aに貫入体2が着脱自在に取り付けられたロッド3と、このロッド3の他端3b側に、貫入体2を地盤tの深度方向に打撃して貫入させるハンマ4、および当該深度方向に貫入された貫入体2をロッドと共に地盤tから引抜く引抜き装置5と、貫入体の貫入変位量および引抜き変位量を検出する変位センサ6と、引抜き抵抗値を検出する荷重センサ7と、変位センサ6および荷重センサ7からの検出信号を変換する計測装置8と、計測装置8のデータを解析するパーソナルコンピュータ9を備えて概略構成されている。   As shown in FIG. 1, the ground investigation device 1 used in the ground investigation method of the present invention includes a rod 3 having a penetrating body 2 detachably attached to a tip 3 a and a penetrating on the other end 3 b side of the rod 3. A hammer 4 that strikes and penetrates the body 2 in the depth direction of the ground t, a pulling device 5 that pulls the penetrating body 2 that penetrates in the depth direction together with the rod from the ground t, and a penetration displacement amount and a pulling displacement of the penetrating body A displacement sensor 6 for detecting the amount, a load sensor 7 for detecting a pulling resistance value, a measuring device 8 for converting detection signals from the displacement sensor 6 and the load sensor 7, and a personal computer 9 for analyzing data of the measuring device 8. Is generally configured.

ここで、ロッド3は、貫入体2を地盤tの深度方向に貫入および引抜くのに必要な長さ寸法を有し、直径が例えば、28mmの寸法に形成されている。このロッド3は、先端3a側に、貫入体2が着脱自在に設けられている。この貫入体2は、図2に示すように、円柱状に形成されたマントル2aと、このマントル2aの先端側に円錐状(図では、頂点角度90°)に形成されたコーン先端2bと、マントル2aの基端側に接続部2fを介してエクステンションロッド2cが接続されて構成されている。   Here, the rod 3 has a length dimension necessary to penetrate and withdraw the penetrating body 2 in the depth direction of the ground t, and has a diameter of, for example, 28 mm. As for this rod 3, the penetration body 2 is provided in the front-end | tip 3a side so that attachment or detachment is possible. As shown in FIG. 2, the penetrating body 2 includes a mantle 2a formed in a columnar shape, a cone tip 2b formed in a conical shape (vertical angle 90 ° in the figure) on the tip side of the mantle 2a, An extension rod 2c is connected to the base end side of the mantle 2a via a connecting portion 2f.

また、エクステンションロッド2cは、一端部がロッド3の先端側に挿入されるとともに、他端部がマントル2aの接続部2fに螺合される雄ネジ部2dが螺設されている。また、エクステンションロッド2cの長手方向の中央に、径方向に貫通する貫通孔部2eが穿設されている。この貫通孔部2eは、ロッド3の先端側に挿入した際に、ロッド3の内周面に内設されている係止突起(図示なし)に係止される。   The extension rod 2c has one end inserted into the distal end side of the rod 3, and the other end screwed with a male screw portion 2d screwed into the connecting portion 2f of the mantle 2a. Further, a through-hole portion 2e penetrating in the radial direction is formed in the center of the extension rod 2c in the longitudinal direction. When the through-hole portion 2 e is inserted into the tip end side of the rod 3, the through-hole portion 2 e is locked to a locking protrusion (not shown) provided on the inner peripheral surface of the rod 3.

そして、図1(a)に示すように、貫入体2をハンマの打撃によって、地盤tに貫入させる場合には、ロッド3の他端3b側にハンマ4を配設する。このハンマ4は、円筒形に形成されているとともに、ロッド3の他端3b側に挿入されている。このハンマ4は、例えば、重量が30kgのものが使用されている。また、このハンマ4は、油圧モータまたは電気モータなどによって機械により強制的に落下させる方法と、落下高さ位置まで油圧モータまたは電気モータで上昇させた後に、ハンマ4を自由落下にさせる方法がある。   As shown in FIG. 1A, when the penetrating body 2 is penetrated into the ground t by hammering, the hammer 4 is disposed on the other end 3b side of the rod 3. The hammer 4 is formed in a cylindrical shape and is inserted on the other end 3 b side of the rod 3. For example, the hammer 4 having a weight of 30 kg is used. The hammer 4 may be forcibly dropped by a machine using a hydraulic motor or an electric motor, and the hammer 4 may be dropped freely after being lifted by a hydraulic motor or an electric motor to a drop height position. .

さらに、ロッド3の他端3b側には、ハンマ4の落下による打撃を受けて、ロッド3および貫入体2を地盤tの深度方向に貫入させるアンビル11が固着されている。このアンビル11は、ロッド3に着脱自在に取り付けられている。   Further, an anvil 11 is fixed to the other end 3b side of the rod 3 so that the rod 3 and the penetrating body 2 are penetrated in the depth direction of the ground t by being hit by the hammer 4 falling. The anvil 11 is detachably attached to the rod 3.

また、ハンマ4の打撃によるアンビル11の上記深度方向の変位量(貫入量)を検出する変位センサ6が、センサスタンド13に設けられている。このセンサスタンド13は、上記深度方向に立設した棒部材を備えているとともに、脚部が折り畳み可能に形成されている。また、変位センサ6は、例えば、非接触型の磁歪変位計が用いられている。   In addition, a displacement sensor 6 for detecting the displacement amount (penetration amount) of the anvil 11 in the depth direction due to the hammer 4 is provided on the sensor stand 13. The sensor stand 13 is provided with a bar member erected in the depth direction, and a leg portion is formed to be foldable. The displacement sensor 6 is, for example, a non-contact type magnetostrictive displacement meter.

そして、変位センサ6は、センサスタンド13の上記棒部材に、基端部が摺動自在に設けられた摺動部材6aの当該基端部側に取り付けられている。この摺動部材6aは、上記棒部材の径方向に延在して設けられている。また、センサスタンド13には、ハンマ4のアンビル11への打撃タイミングを検出する近接センサ10が設けられている。この近接センサ10は、変位センサ6と共に上記棒部材の軸線方向を摺動可能に、摺動部材6aの先端側に設けられている。また、摺動部材6aの先端部がアンビル11の下方に配設される。   And the displacement sensor 6 is attached to the said base end side of the sliding member 6a by which the base end part was provided in the said rod member of the sensor stand 13 so that sliding was possible. The sliding member 6a is provided extending in the radial direction of the bar member. Further, the sensor stand 13 is provided with a proximity sensor 10 that detects the timing of hitting the hammer 4 against the anvil 11. The proximity sensor 10 is provided on the distal end side of the sliding member 6a so as to be slidable in the axial direction of the rod member together with the displacement sensor 6. Further, the tip of the sliding member 6 a is disposed below the anvil 11.

さらに、変位センサ6および近接センサ10が、計測装置8とケーブル12によって接続されている。この計測装置8は、変位センサ6および近接センサ10からの検出信号をデジタル化するA/D変換器と、デジタル化したデータを収録するデジタル収録部から構成されている。また、計測装置8には、上記デジタル収録部に収録されたデータを処理するパーソナルコンピュータ9が接続されている。   Further, the displacement sensor 6 and the proximity sensor 10 are connected to the measuring device 8 and the cable 12. The measuring device 8 includes an A / D converter that digitizes detection signals from the displacement sensor 6 and the proximity sensor 10, and a digital recording unit that records the digitized data. Further, a personal computer 9 for processing data recorded in the digital recording unit is connected to the measuring device 8.

また、図1(b)に示すように、貫入体2を引抜き装置5によって、地盤tから引抜く場合には、ロッド3の他端3b側に引抜き装置5を配設する。この引抜き装置5は、例えば、油圧ジャッキ5が用いられる。この油圧ジャッキ5は、中心にロッド3が挿通可能に形成されているとともに、油圧ジャッキ5の進退可能な進退ロッドの先端部において、ロッド3を着脱可能なロック機構が設けられている。また、油圧ジャッキ5の下部には、引抜き力(引抜き抵抗値)を検出する荷重センサ7が設けられている。   Further, as shown in FIG. 1B, when the penetrating body 2 is pulled out from the ground t by the pulling device 5, the pulling device 5 is disposed on the other end 3 b side of the rod 3. For example, a hydraulic jack 5 is used as the drawing device 5. The hydraulic jack 5 is formed such that the rod 3 can be inserted through the center, and a locking mechanism is provided that allows the rod 3 to be attached and detached at the tip of a forward / backward rod that can be advanced and retracted. In addition, a load sensor 7 that detects a pulling force (pulling resistance value) is provided below the hydraulic jack 5.

そして、油圧ジャッキ5の進退ロッドの進出により、その上記深度方向の変位量(引抜き量)を検出する変位センサ6が、センサスタンド13の上記棒部材に摺動部材6aを介して設けられている。この変位センサ6およびセンサスタンド13は、貫入体2の貫入時に用いられたものと同一のものが用いられる。なお、摺動部材6aの先端部は、ロッド3の他端3bの上部に配設されて、上記深度方向の変位量(引抜き量)を検出する。   And the displacement sensor 6 which detects the displacement amount (drawing amount) in the depth direction by the advancement of the advance / retreat rod of the hydraulic jack 5 is provided on the rod member of the sensor stand 13 via the sliding member 6a. . The displacement sensor 6 and the sensor stand 13 are the same as those used when the penetrating body 2 penetrates. In addition, the front-end | tip part of the sliding member 6a is arrange | positioned in the upper part of the other end 3b of the rod 3, and detects the displacement amount (drawing amount) of the said depth direction.

さらに、変位センサ6および荷重センサ7が、計測装置8とケーブル12によって接続されている。この計測装置8は、変位センサ6および荷重センサ7からの検出信号をデジタル化するA/D変換器と、デジタル化したデータを収録するデジタル収録部から構成されている。また、計測装置8には、上記デジタル収録部に収録されたデータを処理するパーソナルコンピュータ9が接続されている。   Further, the displacement sensor 6 and the load sensor 7 are connected to the measuring device 8 and the cable 12. The measuring device 8 includes an A / D converter that digitizes detection signals from the displacement sensor 6 and the load sensor 7, and a digital recording unit that records the digitized data. Further, a personal computer 9 for processing data recorded in the digital recording unit is connected to the measuring device 8.

上記構成の地盤調査装置1を用いることにより、動的貫入試験法(例えば、オートマチックラムサウンドなど)による、ロッド3先端に回収型の貫入体2を組み込み、打撃貫入時の貫入体周辺地盤tでの貫入量から算出される動的強度(貫入抵抗値)、および調査予定深度到達後の引抜き時の引抜き変位量と引抜き力(引抜き抵抗値)を検出して解析することにより、打撃貫入時の貫入量と引抜き時の引抜き力(引抜き抵抗値)の関係から地盤tの土質判別や液状化強度を評価することが可能となる。   By using the ground investigation device 1 having the above-described configuration, the recovery type penetration body 2 is incorporated at the tip of the rod 3 by a dynamic penetration test method (for example, automatic ram sound), and the ground around the penetration body at the time of impact penetration By detecting and analyzing the dynamic strength (penetration resistance value) calculated from the penetration amount and the pulling displacement amount and pulling force (pull resistance value) at the time of withdrawal after reaching the planned depth of investigation, It becomes possible to evaluate soil determination and liquefaction strength of the ground t from the relationship between the amount of penetration and the pulling force (pulling resistance value) at the time of pulling.

これは、例えば、均一な緩い砂質土の場合、打撃貫入時に貫入体周辺は非排水条件となり、発生する正の過剰間隙水圧により動的強度(貫入抵抗値)は小さくなり、密な場合には発生する負の過剰間隙水圧により動的強度(貫入抵抗値)は大きくなる。一方、静的な引抜き時には貫入体周辺地盤tでは排水条件となることから、地盤tに発生する過剰間隙水圧による強度差は非排水条件の打撃貫入時に比べ小さくなる。   This is because, for example, in the case of uniform loose sandy soil, the surrounding area of the intruder becomes undrained at the time of intrusion, and the dynamic strength (penetration resistance value) decreases due to the generated positive excess pore water pressure. The dynamic strength (penetration resistance value) increases due to the negative excess pore water pressure generated. On the other hand, since the drainage condition is in the ground t around the penetrating body during static drawing, the difference in strength due to the excess pore water pressure generated in the ground t becomes smaller than in the impact penetration under the non-drainage condition.

さらに、均一な砂質土から細粒分含有率が混入し、粘性土に近い土質判別になるに従い、打撃貫入時に発生する過剰間隙水圧応答は鈍くなり、細粒分の割合に応じて打撃貫入時の動的強度(貫入抵抗値)と静的な引抜き時の引抜き力(引抜き抵抗値)の割合応答が変化する。   Furthermore, as the content of fine particles is mixed from uniform sandy soil and the soil classification is close to that of viscous soil, the excess pore water pressure response generated at the time of impact penetration becomes dull, and the impact penetration depends on the proportion of fine particles. The ratio response of the dynamic strength at the time (penetration resistance value) and the drawing force at the time of static drawing (drawing resistance value) changes.

これらのことから、打撃貫入時の動的強度(貫入抵抗値)と引抜き力(引抜き抵抗値)を測定することで、当該深度での地盤tの動的強度(貫入抵抗)のみならず、物理特性(土質判別)を推定し地盤tの液状化強度が評価できる。   From these, by measuring the dynamic strength (penetration resistance value) and the pulling force (pullout resistance value) at the time of impact penetration, not only the dynamic strength (penetration resistance) of the ground t at the depth but also physical The characteristics (soil discrimination) can be estimated and the liquefaction strength of the ground t can be evaluated.

次に、地盤調査方法について具体的に説明する。
まず、図1(a)に示すように、貫入体2を地盤tの深度方向に貫入するには、ロッド3の先端3a側に貫入体2を取り付けて、当該貫入体2のマントル2aの先端側に形成されたコーン先端2bを地表面上に当接させる。
Next, the ground survey method will be specifically described.
First, as shown in FIG. 1A, in order to penetrate the penetrating body 2 in the depth direction of the ground t, the penetrating body 2 is attached to the tip 3a side of the rod 3, and the tip of the mantle 2a of the penetrating body 2 is attached. The cone tip 2b formed on the side is brought into contact with the ground surface.

次に、ロッド3の他端3b側に、アンビル11を固定する。この際、例えば、重量30kgのハンマ4の自由落下の高さ寸法が35cmとした場合、ロッド3の他端3bから約50cmの高さ寸法にアンビル11を固定する。   Next, the anvil 11 is fixed to the other end 3 b side of the rod 3. At this time, for example, when the height of the free fall of the hammer 4 having a weight of 30 kg is set to 35 cm, the anvil 11 is fixed to a height of about 50 cm from the other end 3 b of the rod 3.

さらに、アンビル11の上記深度方向の変位量(貫入量)を検出する変位センサ6をセンサスタンド13にセットする。その際に、センサスタンド13の棒部材の軸線方向に摺動可能に設けられた摺動部材6aの先端が、アンビル11の下部になるように配置する。さらに、近接センサ10を摺動部材6aの先端側の上部にセットする。   Further, the displacement sensor 6 for detecting the displacement amount (penetration amount) of the anvil 11 in the depth direction is set on the sensor stand 13. At that time, the sliding member 6 a provided so as to be slidable in the axial direction of the rod member of the sensor stand 13 is arranged so that the tip of the sliding member 6 a is located below the anvil 11. Further, the proximity sensor 10 is set on the upper end of the sliding member 6a.

また、変位センサ6および近接センサ10をケーブル12を介して計測装置8に接続する。この計測装置8は、パーソナルコンピュータ9に接続する。   Further, the displacement sensor 6 and the proximity sensor 10 are connected to the measuring device 8 via the cable 12. This measuring device 8 is connected to a personal computer 9.

なお、標準貫入試験で得られるN値(Nspt値)と概ね等価なスウェーデン式ラムサウンド試験装置を用いて、貫入体が深度方向に20cm貫入するのに必要な打撃回数(Nd値)には、下記の関係がある。
spt≒ Nd
その際の試験条件は以下の通りである。
ロッド:直径32mm
貫入体:直径45mm、長さ90mm、頂点角度90°
ハンマ:重量63.5kg、落下高さ50cm
Note that the number of impacts (N d value) required for the penetrating body to penetrate 20 cm in the depth direction using a Swedish lamb sound testing device that is roughly equivalent to the N value (N spt value) obtained in the standard penetration test. Have the following relationship:
N spt ≒ N d
The test conditions at that time are as follows.
Rod: 32mm in diameter
Penetration body: diameter 45mm, length 90mm, vertex angle 90 °
Hammer: weight 63.5kg, drop height 50cm

そして、ハンマ4を、例えば、油圧モータにより機械的に、ロッド3のアンビル11に連続して打撃する。貫入抵抗値(動的強度)は、貫入体2が上記深度方向に20cm貫入するのに必要な打撃回数(Nm値)として得られる。
この際の試験条件は以下の通りである。
ロッド:直径28mm
貫入体:直径36.6mm、長さ69mm、頂点角度90°
ハンマ:重量30kg、落下高さ35cm
本発明の地盤調査装置を用いた上記打撃回数(Nm値)は、上記標準貫入試験のN値(Nd値)の半分に概ね等しい。
spt≒Nd≒1/2Nm
このように、本発明の地盤調査装置を用いた場合、貫入抵抗値(動的強度)は、貫入体2が上記深度方向に20cm貫入するのに必要な打撃回数(Nm値)として求めることができる。
And the hammer 4 is continuously hit | damaged to the anvil 11 of the rod 3 mechanically, for example with a hydraulic motor. The penetration resistance value (dynamic strength) is obtained as the number of hits (N m value) necessary for the penetration body 2 to penetrate 20 cm in the depth direction.
The test conditions at this time are as follows.
Rod: 28mm in diameter
Penetration body: Diameter 36.6mm, length 69mm, vertex angle 90 °
Hammer: Weight 30kg, Drop height 35cm
The number of hits (N m value) using the ground investigation device of the present invention is approximately equal to half of the N value (N d value) of the standard penetration test.
N spt ≒ N d ≒ 1 / 2N m
Thus, when the ground survey device of the present invention is used, the penetration resistance value (dynamic strength) is obtained as the number of impacts (N m value) required for the penetration body 2 to penetrate 20 cm in the depth direction. Can do.

この際、変位センサ6により、貫入体2が深度方向に20cm貫入したかを検出するとともに、打撃回数(Nm値)は、摺動部材6aに設けられた近接センサによって、ハンマ4がアンビル11を何回打撃したかを検出し、これらの検出信号が計測装置8に伝送されて、上記A/D変換器によって検出振動がデジタル化された後、デジタル化されたデータが上記デジタル収納部に記録される。 At this time, the displacement sensor 6, the penetration body 2 detects whether it has 20cm penetration in the depth direction, the hit number (N m value), by a proximity sensor provided on the sliding member 6a, the hammer 4 is an anvil 11 And how many times the sensor is struck, these detection signals are transmitted to the measuring device 8 and the detected vibration is digitized by the A / D converter, and then the digitized data is stored in the digital storage unit. To be recorded.

なお、貫入体2を深度方向に貫入する際に、ハンマ4を上記油圧モータを用いて機械的に打撃する方法、またはハンマ4の自由落下により打撃する方法の他に、ハンマードリル・インパクトドリルなどのラチェット式、またはストライカやエアクッション方式によって、打撃荷重と貫入速度の関係から打撃エネルギーを求める方法もある。   In addition, when penetrating the penetrating body 2 in the depth direction, in addition to a method of hitting the hammer 4 mechanically using the hydraulic motor or a method of hitting the hammer 4 by free fall, a hammer drill, an impact drill, or the like There is also a method of obtaining the striking energy from the relationship between the striking load and the penetration speed by using the ratchet method or the striker or air cushion method.

次に、貫入体2の貫入抵抗値が計測装置8の上記デジタル収納部に記録された後に、ロッド3を地盤tから引抜く。その際に、ロッド3の他端3b側に配設したハンマ4およびアンビル11を取り外す。そして、油圧ジャッキ5をロッド3に配設する。その際、油圧ジャッキ5の進退ロッドの中心の孔部に、ロッド3を挿入して、当該油圧ジャッキ5を地面に配置した後に、上記進退ロッドをその先端部の上記ロック機構によりロッド3に固着する。   Next, after the penetration resistance value of the penetration body 2 is recorded in the digital storage part of the measuring device 8, the rod 3 is pulled out from the ground t. At that time, the hammer 4 and the anvil 11 disposed on the other end 3b side of the rod 3 are removed. Then, the hydraulic jack 5 is disposed on the rod 3. At that time, after inserting the rod 3 into the hole at the center of the advance / retreat rod of the hydraulic jack 5 and placing the hydraulic jack 5 on the ground, the advance / retreat rod is fixed to the rod 3 by the locking mechanism at the tip thereof. To do.

さらに、変位センサ6が設けられた摺動部材6aの先端部をロッド3の他端3bの上部に載せる。また、油圧ジャッキ5の上位進退ロッドの下部に荷重センサ7を配置するとともに、この荷重センサ7と計測装置8とをケーブル12で接続する。   Further, the tip of the sliding member 6 a provided with the displacement sensor 6 is placed on the upper part of the other end 3 b of the rod 3. In addition, a load sensor 7 is disposed below the upper advance / retreat rod of the hydraulic jack 5, and the load sensor 7 and the measuring device 8 are connected by a cable 12.

そして、油圧ジャッキ5を作動させて、ロッド3およびロッド3の先端3aに設けられた貫入体2を上記深度方向の上方に引き抜いて、変位センサ6により引抜き変位量を連続的に計測するとともに、荷重センサ7により引抜き抵抗値(引抜き力)を連続的に計測する。その際、引抜き変位量は、例えば、20cmまでを連続的に計測する。
なお、一定深度ごとの引抜き抵抗値(引抜き力)は、数センチごとに荷重センサ7により計測される荷重(Fs)である。
Then, by operating the hydraulic jack 5, the rod 3 and the penetrating body 2 provided at the tip 3a of the rod 3 are pulled upward in the depth direction, and the displacement sensor 6 continuously measures the pulling displacement amount, The pulling resistance value (pulling force) is continuously measured by the load sensor 7. At that time, the drawing displacement amount is continuously measured up to 20 cm, for example.
The pulling resistance value (pulling force) at a certain depth is a load (F s ) measured by the load sensor 7 every several centimeters.

また、変位センサ6および荷重センサ7で検出された検出信号は、ケーブル12を介して、計測装置8に伝送される。そして、伝送された検出信号は、上記A/D変換器によってデジタル化され、上記デジタル収納部に記録される。   The detection signals detected by the displacement sensor 6 and the load sensor 7 are transmitted to the measuring device 8 via the cable 12. The transmitted detection signal is digitized by the A / D converter and recorded in the digital storage unit.

そして、計測装置8の上記デジタル収納部に記録されたデジタルデータは、パーソナルコンピュータ9によって、土質判別を含む物理特性が解析され、さらに地盤tの液状化強度が解析されるとともに、当該液状化強度が評価される。   The digital data recorded in the digital storage section of the measuring device 8 is analyzed by the personal computer 9 for physical characteristics including soil determination, and further, the liquefaction strength of the ground t is analyzed, and the liquefaction strength. Is evaluated.

この液状化強度を評価するデータ処理は、図3のフローチャートに示す通りである。この図3の処理フローは、単位体積重量及び地下水位を除く全てのデータは、上記構成の地盤調査装置1により得られる測定値である。そして、この処理フローに従って、パーソナルコンピュータ9の解析プログラムによって解析処理が行われる。   The data processing for evaluating the liquefaction strength is as shown in the flowchart of FIG. In the processing flow of FIG. 3, all data excluding the unit volume weight and the groundwater level are measured values obtained by the ground investigation device 1 having the above-described configuration. Then, according to this processing flow, analysis processing is performed by the analysis program of the personal computer 9.

なお、単位体積重量は、特殊土でなければ17〜18kN/m3程度としてもさほど誤差は生じない。これは、粘性土系であれば17kN/m3程度、砂質土系であれば18kN/m3程度であり、材料判別ができれば想定できる値であるため、実測できない場合でも特に問題はない。また、地下水位は、ロッド3を引抜き完了後に残置される調査用のボーリング孔に、水位計などを用いて確認する。 If the unit volume weight is about 17 to 18 kN / m 3 unless it is special soil, there will be no significant error. This may, if cohesive soil system 17 kN / m 3 approximately, a 18 kN / m 3 approximately as long as sandy soil system, since the material discrimination is a value that can be assumed if possible, there is no particular problem even if you can not actually measured. In addition, the groundwater level is confirmed using a water level gauge or the like in an investigation boring hole left after the rod 3 is pulled out.

そして、打撃貫入時の動的強度(貫入抵抗値:Nspt値に換算した抵抗値(打撃回数=Nd値))、および引抜き時の引抜き力(引抜き抵抗値:Fs値)、地下水位から推定される間隙圧をキャリブレーション結果に基づき力に変換し次の諸量に整理する。 And dynamic strength at the time of impact penetration (penetration resistance value: resistance value converted to N spt value (number of impacts = N d value)), pulling force at the time of drawing (drawing resistance value: F s value), groundwater level Based on the calibration result, the pore pressure estimated from the above is converted into force and arranged into the following various quantities.

先端支持力:qc(コーン断面積:Apで除した支持力相当でqc=392Nd(kN/m2))
ただし,上式の係数392は、液状化しやすい土質判別となる細砂、シルト質砂の標準的な値であり、土質判別により推定される土質に応じて200(細粒分を多く含む土質)から600(粗粒分を多く含む)の間で変化する。この設定はパーソナルコンピュータ9によって処理される。
引抜き摩擦力:fs:(引抜き抵抗値:Fs値をマントルの表面積Amで除した摩擦力)
間隙水圧:u
Tip support force: q c (cone cross-sectional area: equivalent to support force divided by A p , q c = 392 N d (kN / m 2 ))
However, the coefficient 392 in the above equation is a standard value for fine sand and silty sand that can be easily liquefied, and is 200 (soil with a lot of fine particles) according to the soil estimated by the soil determination. 1 to 600 (containing a large amount of coarse particles). This setting is processed by the personal computer 9.
Pulling frictional force: f s :( pullout resistance: frictional force of F s value obtained by dividing by the surface area A m of the mantle)
Pore water pressure: u

(数1)間隙水圧の影響を考慮した先端支持力:qt

Figure 2014122464
(Equation 1) Tip bearing force considering the influence of pore water pressure: q t
Figure 2014122464

(数2)規準化した先端支持力:Qt

Figure 2014122464
(Equation 2) Normalized tip support force: Q t
Figure 2014122464

(数3)規準化した引抜き摩擦力:Ft

Figure 2014122464
(Equation 3) Normalized pulling friction force: F t
Figure 2014122464

(数4)規準化した間隙水圧:Bq

Figure 2014122464
e :ロッド断面積(m2
p :コーンの底面積(m2
m :マントルの表面積(m2
0 :当該深さにおける静水圧(kN/m2
σr0 :当該深さにおける鉛直全応力(kN/m2
σr0’:当該深さにおける鉛直有効応力(kN/m2) (Equation 4) Normalized pore water pressure: B q
Figure 2014122464
A e : Rod cross-sectional area (m 2 )
A p : Bottom area of cone (m 2 )
A m : Mantle surface area (m 2 )
u 0 : Hydrostatic pressure at the depth (kN / m 2 )
σ r0 : Total vertical stress at the depth (kN / m 2 )
σ r0 ′ : Effective vertical stress at the depth (kN / m 2 )

そして、上記式により、規準化した先端支持力(Qt)および規準化した引抜き摩擦力(Ft)、さらに規準化した間隙水圧(Bq)から、例えば、図4に示す土質判別チャート(出典:Robertson,P.K.:Soil classification using the cone penetration test,Canadian Geotechnical Journal,Vol.27,No.1,pp151〜158)を用いて判別を行う。 From the normalized tip support force (Q t ), the normalized pulling friction force (F t ), and the normalized pore water pressure (B q ) according to the above formula, for example, the soil classification chart ( Source: Robertson, PK: Soil classification using the cone penetration test, Canadian Geotechnical Journal, Vol. 27, No. 1, pp 151-158).

また、本発明による液状化強度を推定し、液状化判定を行った一例を図5に示す。この一例では、打撃貫入時の動的強度(貫入抵抗値:Nd値)、および引抜き時の引抜き力(引抜き抵抗値:Fs値)から、土質判別を行い推定した細粒分含有率:Fc、さらにこれらから評価される地盤tの液状化安全率:FLを視覚によって評価することができる。 FIG. 5 shows an example in which the liquefaction strength according to the present invention is estimated and the liquefaction determination is performed. In this example, the fine grain content estimated by performing soil judgment from the dynamic strength at the time of impact penetration (penetration resistance value: N d value) and the drawing force at the time of drawing (drawing resistance value: F s value): It is possible to visually evaluate F c and the liquefaction safety factor F L of the ground t evaluated from these.

上述の実施の形態による地盤調査方法および地盤調査装置によれば、先端3aに着脱可能な貫入体2を取り付けたロッド3を打撃して、当該貫入体2を地盤tの深度方向に貫入させることにより、貫入体2の貫入変位量を測定し、得られた貫入変位量からその地盤深度の貫入抵抗値を解析し、予め設定された地盤深度まで貫入体2を貫入した後に、ロッド3を引抜くことにより引抜き変位量および引抜き抵抗値を各々測定し、得られた各々の測定値と上記貫入抵抗値から、少なくとも土質判別を含む物理特性を解析し、得られた物理特性と上記貫入抵抗値から地盤tの液状化強度を解析するため、今まで難しかった土質判別等の物理特性の評価を引抜き変位量および引抜き抵抗値を測定するという簡便な方法によって行うことができるとともに、地震の際に発生する液状化現象の評価も行うことができる。   According to the ground investigation method and the ground investigation device according to the above-described embodiment, the rod 3 with the detachable penetrating body 2 attached to the tip 3a is hit and the penetrating body 2 is penetrated in the depth direction of the ground t. Then, the penetration displacement amount of the penetration body 2 is measured, the penetration resistance value of the ground depth is analyzed from the obtained penetration displacement amount, and after penetrating the penetration body 2 to a preset ground depth, the rod 3 is pulled. The pulling displacement amount and the pulling resistance value are measured by pulling out, and from each of the obtained measured values and the above penetration resistance values, the physical characteristics including at least soil determination are analyzed, and the obtained physical characteristics and the above penetration resistance values are measured. In order to analyze the liquefaction strength of the ground t, it is possible to evaluate the physical properties such as soil determination, which has been difficult until now, by a simple method of measuring the drawing displacement amount and the drawing resistance value. , It can also be carried out evaluation of liquefaction phenomenon that occurs at the time of the earthquake.

また、貫入体2を地盤tの深度方向に貫入する際に、連続的に打撃して貫入することにより得られた当該打撃ごとの地盤深度の上記貫入抵抗値を解析し、ロッド3を引抜く際に、上記引抜き変位量および引抜き抵抗値を連続的に各々測定することにより、地盤tの打撃貫入時の挙動および引抜き時の挙動から、少なくとも土質判別を含む物理特性を解析し、得られた物理特性と上記貫入抵抗値から地盤tの液状化強度を解析するため、打撃時は打撃貫入一打毎、引抜き時には一定変位毎に引抜き力(引抜き抵抗値)を記録していることから、作業能率の大幅な向上のみならず、深度方向に高密度(高分解能)に連続的な測定ができる。   Moreover, when penetrating the penetration body 2 in the depth direction of the ground t, the penetration resistance value of the ground depth for each hit obtained by continuously hitting and penetrating is analyzed, and the rod 3 is pulled out. In this case, by continuously measuring the pulling displacement amount and the pulling resistance value, the physical characteristics including at least soil determination were obtained from the behavior of the ground t at the time of intrusion and the behavior at the time of drawing. In order to analyze the liquefaction strength of the ground t from the physical characteristics and the above penetration resistance value, the pulling force (drawing resistance value) is recorded for each hitting penetration and for every fixed displacement when pulling. Not only a significant improvement in efficiency, but also continuous measurement with high density (high resolution) in the depth direction.

そして、上記解析結果を上記深度方向に沿って連続的に表示することにより、液状化強度を推定し、液状化判定を行う際に、打撃貫入時の貫入抵抗値(動的強度)、および引抜き時の引抜き抵抗値(引抜き力)から、土質判別を行い推定した細粒分含有率、さらにこれらから地盤tの液状化安全率の評価を視覚によって容易に評価することができる。   Then, by continuously displaying the analysis result along the depth direction, the liquefaction strength is estimated, and when performing liquefaction determination, the penetration resistance value (dynamic strength) at the time of impact penetration, and the extraction Based on the pulling resistance value (pulling force) at the time, it is possible to easily visually evaluate the fine grain content estimated by performing soil judgment and further the liquefaction safety factor of the ground t.

さらに、先端3aに貫入体2が着脱自在に取り付けられたロッド3と、当該ロッド3の他端3b側にハンマ4および引抜き装置5と、貫入変位量および引抜き変位量を検出する変位センサ6と、引抜き抵抗値を検出する荷重センサ7と、上記変位センサおよび上記荷重センサからの検出信号をA/D変換によりデジタル信号に変換する計測装置8と、計測装置8のデータを解析するパーソナルコンピュータ9を備えているため、単純な装置であっても、地盤tの力学特性としての貫入抵抗値(動的強度)のみならず引抜き抵抗値(引抜き力)を計測することができるとともに、調査現場までの移動が容易かつ設置などを短時間で簡便に行うことができる。これにより、調査時間および調査コストを削減することができる。   Furthermore, the rod 3 having the penetrating body 2 detachably attached to the tip 3a, the hammer 4 and the drawing device 5 on the other end 3b side of the rod 3, and a displacement sensor 6 for detecting the amount of penetration displacement and the amount of withdrawal displacement. A load sensor 7 for detecting a pulling resistance value, a measuring device 8 for converting a detection signal from the displacement sensor and the load sensor into a digital signal by A / D conversion, and a personal computer 9 for analyzing data of the measuring device 8 Even with a simple device, it is possible to measure not only the penetration resistance value (dynamic strength) but also the pulling resistance value (pulling force) as the mechanical characteristics of the ground t. Can be easily moved and installed in a short time. Thereby, investigation time and investigation cost can be reduced.

なお、上記実施の形態において、地盤調査方法に用いられる地盤調査装置1は、動的貫入試験法に区分される各種サウンディング法、例えば、オートマチックラムサウンディングなどに用いられる装置を用いても対応可能である。   In the above embodiment, the ground surveying device 1 used for the ground surveying method can be used by using various sounding methods classified into the dynamic penetration test method, for example, devices used for automatic ram sounding. is there.

地盤の動的強度および液状化強度を評価する際に利用することができる。   It can be used when evaluating the dynamic strength and liquefaction strength of the ground.

1 地盤調査装置
2 貫入体
3 ロッド
3a 先端
3b 他端
4 ハンマ
5 引抜き装置
6 変位センサ
7 荷重センサ
8 計測装置
9 パーソナルコンピュータ
t 地盤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground investigation apparatus 2 Intrusion body 3 Rod 3a Tip 3b Other end 4 Hammer 5 Pull-out device 6 Displacement sensor 7 Load sensor 8 Measuring device 9 Personal computer t Ground

Claims (3)

先端に着脱可能な貫入体を取り付けたロッドを打撃して、当該貫入体を地盤の深度方向に貫入させることにより当該地盤を調査する地盤調査方法であって、
上記貫入体を地盤に貫入させることにより、上記貫入体の貫入変位量を測定し、得られた貫入変位量からその地盤深度の貫入抵抗値を解析し、予め設定された地盤深度まで上記貫入体を貫入した後に、上記ロッドを引抜くことにより引抜き変位量および引抜き抵抗値を各々測定し、得られた各々の測定値と上記貫入抵抗値から、少なくとも土質判別を含む物理特性を解析し、得られた物理特性と上記貫入抵抗値から地盤の液状化強度を解析することを特徴とする地盤調査方法。
It is a ground investigation method for investigating the ground by striking a rod attached with a detachable penetrating body at the tip and penetrating the penetrating body in the depth direction of the ground,
By penetrating the penetrating body into the ground, the penetrating displacement amount of the penetrating body is measured, and the penetration resistance value of the ground depth is analyzed from the obtained penetrating displacement amount, and the penetrating body is set up to a preset ground depth. After the penetration, the pulling displacement amount and the drawing resistance value are measured by pulling out the rod, and from the obtained measured values and the penetration resistance value, the physical characteristics including at least soil determination are analyzed and obtained. A ground investigation method characterized by analyzing the liquefaction strength of the ground from the obtained physical properties and the penetration resistance value.
上記貫入体を地盤の深度方向に貫入する際に、連続的に打撃して貫入することにより得られた当該打撃ごとの地盤深度の上記貫入抵抗値を解析し、上記ロッドを引抜く際に、上記引抜き変位量および引抜き抵抗値を連続的に各々測定することにより、地盤の打撃貫入時の挙動および引抜き時の挙動から、少なくとも土質判別を含む物理特性を解析し、得られた物理特性と上記貫入抵抗値から地盤の液状化強度を解析し、かつその解析結果を上記深度方向に沿って連続的に表示することを特徴とする請求項1に記載の地盤調査方法。   When penetrating the penetrating body in the depth direction of the ground, analyzing the penetration resistance value of the ground depth for each hit obtained by continuously hitting and penetrating, when pulling out the rod, By continuously measuring the pulling displacement amount and the pulling resistance value, the physical characteristics including at least soil judgment are analyzed from the behavior when the ground hits and the pulling behavior, and the obtained physical characteristics and the above The ground investigation method according to claim 1, wherein the liquefaction strength of the ground is analyzed from the penetration resistance value, and the analysis result is continuously displayed along the depth direction. 請求項1〜2に記載の地盤調査方法に用いられる地盤調査装置であって、
先端に上記貫入体が着脱自在に取り付けられた上記ロッドと、当該ロッドの他端側に、上記貫入体を地盤の深度方向に打撃して貫入させるハンマおよび上記深度方向に貫入された上記貫入体を上記ロッドと共に引抜く引抜き装置と、上記ハンマの打撃により上記貫入体を地盤に貫入した際の貫入変位量および上記引抜き装置により上記貫入体を地盤から引抜く際の引抜き変位量を検出する変位センサと、上記引抜き装置により上記貫入体を地盤から引抜く際の引抜き抵抗値を検出する荷重センサと、上記変位センサおよび上記荷重センサからの検出信号をA/D変換によりデジタル信号に変換する計測装置と、上記計測装置のデータを解析するパーソナルコンピュータを備えていることを特徴とする地盤調査装置。
A ground survey device used in the ground survey method according to claim 1,
The rod having the penetrating body detachably attached to the tip, the hammer for striking the penetrating body in the depth direction of the ground and penetrating the other end of the rod, and the penetrating body penetrating in the depth direction A pulling device for pulling out the rod together with the rod, and a displacement for detecting the amount of penetration displacement when the penetrating body penetrates into the ground by hammering and the amount of pulling displacement when the penetrating device is pulled out from the ground by the pulling device. A sensor, a load sensor for detecting a pulling resistance value when the penetrating body is pulled out from the ground by the pulling device, and a measurement for converting detection signals from the displacement sensor and the load sensor into digital signals by A / D conversion A ground surveying device comprising a device and a personal computer for analyzing data of the measuring device.
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