JP2017072000A - 地盤調査解析方法及び地盤改良工法 - Google Patents

Abstract

【課題】技量、熟練度などが異なっても個々別の調査者の判断精度を高め、地質性状を精度よく判断することを可能にする地盤調査解析方法及び地盤改良工法を提供する。
【解決手段】調査対象域１の複数の測定箇所２で地盤調査を行い、該地盤調査によって得られた複数の測定箇所２の同深度層のデータのばらつきを求め、このばらつきから調査対象域１の全深度層の各深度層における地質性状を特定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、地盤調査解析方法及び地盤改良工法に関する。

従来、乱さない土試料（不撹乱試料／乱れの少ない土試料）を採取することによって、土質判別や、各種室内試験に供して設計定数等を求めることが行われている。

また、一般に、乱さない土試料を採取する際には、ボーリングマシンによって地盤にボーリング孔を穿孔し、ボーリング孔内に挿入設置したサンプリングチューブをボーリング孔の孔底から地盤中に押し込んで土試料を採取するシンウォールサンプラー（ピストン式シンウォールサンプラー）や、先端にビットの付いた外管で地盤を回転切削し、回転しない内管を地盤に押し込んで土試料を採取するロータリー式二重管サンプラー、ロータリー式三重管サンプラーなどが用いられている。

一方、住宅などの小規模建築物を築造する場合の地盤調査にボーリングマシンを用いると、大掛かりで高コストになる。このため、従来、小規模建築物の地盤調査では、ロッド、スクリューポイント、錘などからなる装置を用い、静的貫入抵抗（土の硬軟、締まり具合）を求めるスウェーデン式サウンディング（スウェーデン式サウンディング試験）が多用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−３９９８５号公報

ここで、スウェーデン式サウンディングは、簡便で、調査対象域に対し複数点を容易に調査することが可能であるが、土の硬軟、締まり具合などの静的貫入抵抗が試験結果として得られ、土質の確認ができない。このため、スウェーデン式サウンディングでは、例えば、住宅などの小規模建築物を築造する際に、その土地における不均質な層（例えば、自然堆積した土（自然土）と盛土の判別、盛土の層厚／自然土との境界深度）の判別ができない。

本発明は、上記事情に鑑み、地質性状を精度よく判断することを可能にする地盤調査解析方法及び地盤改良工法を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の地盤調査解析方法は、調査対象域の複数の測定箇所で地盤調査を行い、該地盤調査によって得られた前記複数の測定箇所の同深度層のデータのばらつきを求め、前記ばらつきから調査対象域の全深度層の各深度層における地質性状を特定することを特徴とする。

この発明においては、調査対象の複数の測定箇所でそれぞれ、サウンディングなどの地盤調査を行ってデータを取得し、複数の測定箇所の同深度層のデータの変動係数などのばらつきを求め、このばらつきから全深度層の各深度層における地質性状を特定することができる。

これにより、地盤調査結果の解析をシステム化することができ、地盤調査で得たデータに対し、経験、知識、技量、熟練度などに起因して調査者がデータを見落としたり、見誤ることがなく、地質性状の判断・設計に誤りが生じることを防止できる。

また、本発明の地盤調査解析方法においては、前記全深度層の隣り合う上下の深度層のばらつきの差を求め、該ばらつきの差から調査対象域の全深度層の各深度層における地質性状を特定するようにしてもよい。

この発明においては、全深度層の隣り合う上下の深度層のばらつきの差を求めることによって、全深度層の各深度層における相対的なばらつきの大きさを明確に表すことができ、より容易に地質性状を特定することが可能になる。

さらに、本発明の地盤調査解析方法においては、前記ばらつき又は前記ばらつきの差から不均質地盤を特定するようにしてもよい。

この発明において、地盤調査のデータのばらつきやばらつきの差を求めることによって不均質な層、例えば盛土地盤（盛土層）を正確に特性することができる。

これにより、この発明を用いることにより、例えば、盛土によって土地が造成されている場合に、正確に盛土層（不均質な層）の存在、盛土層の深さ（厚さ）を捉えて特定することが可能になる。よって、従来のように盛土の有無、層厚などの判断を誤り、住宅などの建物を築造した後に不同沈下が生じるようなことを回避することが可能になる。

また、本発明の地盤調査解析方法においては、前記地盤調査がスウェーデン式サウンディングであることがより望ましい。

この発明においては、調査対象の複数の測定箇所でそれぞれ、スウェーデン式サウンディングを行い、これら複数箇所のスウェーデン式サウンディングのデータのばらつきを求めることによって、従来、住宅などの小規模建築物を築造する際に、その土地における自然土と盛土の判別、盛土の層厚／自然土の深度の判別ができないスウェーデン式サウンディングの調査データから、盛土の有無、層厚などの地質性状を特定・判断することが可能になる。

さらに、本発明の地盤調査解析方法においては、前記複数の測定箇所の同深度層のデータのばらつきを変動係数とすることが望ましい。

この発明においては、複数の測定箇所の同深度層のデータから変動係数を求めることによって、地盤調査によって得られた複数の測定箇所の同深度層のデータのばらつきを容易に求めることができる。これにより、簡便且つ効率的に、ばらつきを表す変動係数から全深度層の各深度層の地質性状を特定することが可能になる。

本発明の地盤改良工法は、上記のいずれかの地盤調査解析方法によって地質性状を特定し、該結果に基づいて地盤改良を行うことを特徴とする。

この発明においては、上記の地盤調査解析方法を用い、この地盤調査解析方法によって精度よく特定された各深度層における地質性状に基づいて対象域の地盤改良の計画・設計・施工を決めることができる。

本発明の地盤調査解析方法においては、調査対象の複数の測定箇所でそれぞれ、サウンディングなどの地盤調査を行ってデータを取得し、複数の測定箇所の同深度層のデータを用い、複数の測定箇所の同深度層の変動係数などのばらつきを求め、このばらつきから全深度層の各深度層における地質性状を求めることができる。

これにより、地盤調査結果の解析がシステム化されることになり、地盤調査で得たデータに対し、経験、知識、技量、熟練度などに起因し、調査者がデータを見落としたり、見誤ってしまうことがなく、地質性状の判断・設計に誤りが生じることを防止できる。

よって、技量、熟練度などが異なっても個々別の調査者の判断精度を高めることができ、地質性状を精度よく判断することが可能になる。また、コンピュータを用いて地盤調査結果の解析を自動化（システム化）することで地質性状の判断をより容易で迅速に行えるようにすることも可能になる。

本発明の地盤改良工法においては、上記の地盤調査解析方法を用い、この地盤調査解析方法によって精度よく特定された各深度層における地質性状に基づいて対象域の地盤改良の計画・設計・施工を決めることができる。
よって、信頼性の高い地盤改良を確実且つ効率的に行うことが可能になる。

本発明の一実施形態に係る地盤調査解析方法の地盤調査の複数の測定箇所（４箇所）を例示した図である。 図１の４箇所の測定箇所でスウェーデン式サウンディングを行って得られた深度方向の２５ｃｍ毎の調査データを示す図である。 複数の測定箇所の同深度層の調査データの変動係数を求めて示した図である。 複数の測定箇所の同深度層の調査データの変動係数を求めて示した図と、上下に隣り合う深度層の変動係数の差を求めて示した図である。 実際の盛土の厚さと、本発明の一実施形態に係る地盤調査解析方法で求めた盛土の厚さを比較した一例の図である。

以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係る地盤調査解析方法及び地盤改良工法について説明する。

ここで、本実施形態は、技量、熟練度などが異なっても個々別の調査者の判断精度を高め、地質性状を精度よく判断することを可能にする地盤調査解析方法及びこれを用いた地盤改良工法に関するものである。

具体的に、本実施形態の地盤調査解析方法では、まず、図１に示すように、住宅などの小規模建築物を築造する土地（調査対象域）１に対し、従来多用されているスウェーデン式サウンディングによって地盤調査を行う。このとき、例えば小規模建築物を築造する領域１ａの４隅など、適宜複数の測定箇所２を選定し、各測定箇所２でスウェーデン式サウンディングを行い、深度２５ｃｍ毎に地盤の静的貫入抵抗（土の硬軟、締まり具合）を測定する（図２参照）。

そして、本実施形態では、図２に示すように、各測定箇所２の深度２５ｃｍ毎の各深度層の換算Ｎ値を求め、これを調査データとする。さらに、この地盤調査によって得られた複数の測定箇所２の同深度層の調査データのばらつきを求める。ここで、本実施形態では、複数の測定箇所２の同深度層の調査データから変動係数（Ｃ．Ｖ．）を求め、これをばらつきとする。
なお、周知の通り、変動係数（Ｃ．Ｖ．）は、Ｃ．Ｖ．＝√σ^２／ｘ（上に−）で求める。σは標準偏差、ｘ（上に−）は算術平均である。

図３は、４つの測定箇所で取得した調査データの深度層毎の変動係数を示した図である。この図に示す通り、盛土は変動係数０．７を大きく上回りばらつきが大きいのに対し、自然土は変動係数０．７以下に納まり、ばらつきが小さいことが分かる。

これにより、土の硬軟、締まり具合などの静的貫入抵抗が試験結果として得られ、土質の確認ができないスウェーデン式サウンディングの調査データから、その土地における自然土と盛土の判別、盛土の層厚／自然土との境界深度の判別が行える。

また、図４に示すように、全深度層の隣り合う上下の深度層の変動係数（ばらつき）の差を求めると、全深度層の各深度層の相対的なばらつきの大きさが明確に表せる。これにより、さらに容易に、スウェーデン式サウンディングの調査データから、不同沈下を発生させる不均質層、例えば、その土地における自然土と盛土の判別、盛土の層厚／自然土との境界深度の判別、測定箇所に自然地盤と盛土地盤が混在していることの判別等が行えることになる。

したがって、本実施形態の地盤調査解析方法においては、調査対象の複数の測定箇所でそれぞれ、スウェーデン式サウンディング（地盤調査）を行ってデータを取得し、複数の測定箇所の同深度層のデータを用い、複数の測定箇所（水平方向）の同深度層の変動係数（ばらつき）を求め、この変動係数から全深度層の各深度層における地質性状を求めることができる。

これにより、地盤調査結果の解析がシステム化されることになり、地盤調査で得たデータに対し、経験、知識、技量、熟練度などに起因し、調査者がデータを見落としたり、見誤ってしまうことがなく、地質性状の判断・設計に誤りが生じることを防止できる。

よって、本実施形態の地盤調査解析方法によれば、技量、熟練度などが異なっても個々別の調査者の判断精度を高めることができ、地質性状を精度よく判断することが可能になる。また、コンピュータを用いて地盤調査結果の解析を自動化（システム化）することで地質性状の判断をより容易で迅速に行えるようにすることも可能になる。

また、本実施形態の地盤調査解析方法においては、全深度層の隣り合う上下の深度層の変動係数（ばらつき）の差を求めることによって、全深度層の各深度層における相対的な変動係数（ばらつき）の大きさをより明確に表すことができ、より容易に地質性状を特定することが可能になる。

さらに、地盤調査のデータの変動係数や変動係数の差を求めることによって盛土地盤（盛土層）などの不均質な層を正確に特性することができる。
すなわち、例えば、宅地造成などで盛土を行う場合、一般に、不均質、採取場所が異なる土を順次敷設、積層してゆく。このため、地盤調査を行ってデータを取得し、複数の測定箇所の同深度層のデータを用い、複数の測定箇所の同深度層の変動係数（ばらつき）を求めたり、深度層の隣り合う上下の深度層のばらつきの差を求めると、盛土層は自然地盤の層よりもばらつきが大きく、自然地盤の層と明確な差異が生じる。

これにより、盛土によって土地が造成されている場合に、正確に盛土層の存在、盛土層の深さ（厚さ）を捉えて特定することが可能になる。よって、不同沈下の原因となり、従来人の間隔、定性的に行っていた盛土の判断をシステム化することができ、従来のように盛土の有無、層厚などの判断を誤り、住宅などの建物を築造した後に不同沈下が発生するようなことを回避することが可能になる。

また、本実施形態のように調査対象の複数の測定箇所でそれぞれ、スウェーデン式サウンディングを行い、これら複数箇所のスウェーデン式サウンディングのデータのばらつきを求めることによって、従来、住宅などの小規模建築物を築造する際に、その土地における自然堆積の土と盛土の判別、盛土の層厚／自然堆積土の深度の判別ができないスウェーデン式サウンディングの調査データから、盛土の有無、層厚などの地質性状を特定・判断することが可能になる。

さらに、複数の測定箇所の同深度層のデータから変動係数を求めることによって、地盤調査によって得られた複数の測定箇所の同深度層のデータのばらつきを容易に求めることができる。これにより、簡便且つ効率的に、ばらつきを表す変動係数から全深度層の各深度層における地質性状を特定することが可能になる。

また、本実施形態の地盤改良工法においては、上記の地盤調査解析方法を用い、この地盤調査解析方法によって精度よく特定された各深度層の地質性状に基づいて対象域の地盤改良の計画・設計・施工を決めることができる。
よって、信頼性の高い地盤改良を確実且つ効率的に行うことが可能になる。

以上、本発明に係る地盤調査解析方法及び地盤改良工法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本実施形態では、本発明に係る地盤調査の調査データがスウェーデン式サウンディングの結果であるものとしたが、本発明に係る地盤調査は必ずしもスウェーデン式サウンディングでなくてもよく、あらゆる地盤調査の調査データを本実施形態と同様に取り扱うことで地質性状を特定することが可能になる。
例えば、標準貫入試験、スクリュードライバーサウンディング、オートマチックラム、コーン貫入試験、平板載荷試験、ベーンせん断試験などの各種地盤調査の調査データを用いて地質性状の特定を行うことが可能である。

また、本実施形態では、地盤調査の調査データのばらつきを変動係数で表すものとして説明を行ったが、ばらつきを表す指標は変動係数に限定する必要はない。
例えば、調査時に調査試験装置の回転トルク、回転速度、貫入速度などのデータも取得し、調査データ、これら他の試験時データを変量とし、多変量解析を行ってばらつきを求めるようにしてもよい。また、この多変量解析を行う場合には、１変量、２変量、３変量と、変量数を順次挙げて解析を行ってゆくとで、例えば図５に示すような外れ値（異常データ）を特定することができる。よって、この外れ値を除外して精度よくばらつきを求めることが可能になり、地質性状の特定精度をさらに高めることが可能になる。

また、本実施形態では、盛土と自然土を特定するものとして説明を行ったが、本発明は、深度別の変動係数を求めることで例えば地層の湾曲状況など、複数の測定箇所のデータにばらつきが生じるあらゆる要因に応じた地質性状の変化を特定することが可能である。よって、このようなあらゆるケースに適用可能である。

１ 小規模建築物を築造する土地（調査対象域）
１ａ 小規模建築物を築造する領域
２ 測定箇所

Claims (6)

1. 調査対象域の複数の測定箇所で地盤調査を行い、該地盤調査によって得られた前記複数の測定箇所の同深度層のデータのばらつきを求め、前記ばらつきから調査対象域の全深度層の各深度層における地質性状を特定することを特徴とする地盤調査解析方法。
2. 請求項１記載の地盤調査解析方法において、
   前記全深度層の隣り合う上下の深度層のばらつきの差を求め、該ばらつきの差から調査対象域の全深度層の各深度層における地質性状を特定する地盤調査解析方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の地盤調査解析方法において、
   前記ばらつき又は前記ばらつきの差から不均質地盤を特定する地盤調査解析方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の地盤調査解析方法において、
   前記地盤調査がスウェーデン式サウンディングである地盤調査解析方法。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の地盤調査解析方法において、
   前記複数の測定箇所の同深度層のデータのばらつきを変動係数とする地盤調査解析方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の地盤調査解析方法によって地質性状を特定し、該結果に基づいて地盤改良を行うことを特徴とする地盤改良工法。

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