JP3108754B2 - 盛土材料の施工管理方法 - Google Patents

盛土材料の施工管理方法

Info

Publication number
JP3108754B2
JP3108754B2 JP07298267A JP29826795A JP3108754B2 JP 3108754 B2 JP3108754 B2 JP 3108754B2 JP 07298267 A JP07298267 A JP 07298267A JP 29826795 A JP29826795 A JP 29826795A JP 3108754 B2 JP3108754 B2 JP 3108754B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
density
ground surface
measurement
depth
meter
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP07298267A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH09138202A (ja
Inventor
道夫 土弘
喜章 中矢
俊幸 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kajima Corp
Original Assignee
Kajima Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kajima Corp filed Critical Kajima Corp
Priority to JP07298267A priority Critical patent/JP3108754B2/ja
Publication of JPH09138202A publication Critical patent/JPH09138202A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3108754B2 publication Critical patent/JP3108754B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木工事における
盛土材料の締固め管理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、土木工事における道路の盛土
工事、フィルダム工事、空港の盛土工事、ソイルセメン
ト遮水工事およびベントナイト混合土による埋め戻し工
事などの盛土の締固め管理には、砂置換法をはじめとす
る現位置での置換による土の密度測定法やRI計器によ
る測定法のγ線密度計、中性子水分計などによって、施
工後の盛土の乾燥密度や空気間隙率や含水比などの値を
求めることによって評価し管理されている。
【0003】この砂置換法は標準的な手法として最大粒
径が53mm以下の土に広く用いられているものであって、
JIS−A−1214(砂置換法による土の密度試験)
によって規定しているように、締固め施工後の表面に試
験孔を開け、掘り出した土の質量および含水比を直接的
に測定し、試験孔には予め粒度を調整して体積および密
度を検定した置換用の砂を充填して、試験孔の体積を間
接的に測定する方法であって、得られた各数値から締固
めの状態を評価するものである。
【0004】また、RI計器による測定法のうち、γ線
密度計は放射線の減速散乱の性質を利用して土の密度を
間接的に計るもので、被測定物中を透過した放射線の減
衰状況から密度を計る透過型のγ線密度計と、被測定物
から散乱する散乱線の量から密度を計る後方散乱型の密
度計とがある。測定装置は被測定物に対して放射線を照
射する線源部と、透過または散乱した放射線を捕らえて
その量を電気信号に変換しカウントする計数部分とに分
けられている。
【0005】また、測定目的からは道路、鉄道、滑走路
の路床およびロックフィルダムのコアなど比較的表面部
分の密度を測定するのに適した表面打込み型と、地盤改
良後の測定転圧厚さの大きいものの締固め効果の測定あ
るいは深部の土質調査に適した挿入型とがあるが、いず
れも各測定点における点の評価となる。
【0006】一方、RI計器による測定法の中性子水分
計は被測定物にエネルギーの高い速中性子を照射する
と、被測定物中の水分子の水素原子に衝突して、その時
エネルギーを失い、その周辺に水分子の量に応じた熱中
性子に転換される性質を利用したもので、この量を計測
することによって含水比を求める測定方法であって、タ
イプとしては散乱型である。測定はγ線密度計と同時に
使用して計測することが多く、表面の状態を計測する表
面型と深部の状態を測定する挿入型とがあるが、この場
合も各測定点における点の評価となる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記砂置換法
では1点1点での測定であって、4人1組で作業しても
1日当たり10数点がやっとであり、機械化施工の時代に
そぐわない方法であることや広い面積では点の評価とな
って精度が悪いこと、また、測定後の分析結果が得られ
るまでに長時間(24時間近く)掛かることや測定法が施
工した表面に孔を開ける方法なので止水を目的としてい
る場合には漏水の原因になることなどの問題がある。
【0008】一方、RI計器による各測定法では、前記
砂置換法に比較して少しは自動化しているものの、やは
り2人1組で1日当たり30〜40点がやっとであって、こ
の場合も点の評価となって精度が悪いことや結果が得ら
れるのが1分間後であること、そして、この各方法にお
いても施工した表面に孔を開ける方法なので止水を目的
としている場合には漏水の原因になることなどの問題が
ある。
【0009】なお、RI計器による測定法の改良した方
法として、測定器を連続的に移動しながらの測定を可能
とした表面散乱タイプの計器もあるが表面から5〜10cm
付近の値しか得られず深部の測定には不十分である。
【0010】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、地表面を連続的に移動しながら多数点を測定するの
に孔あけなしの非破壊的な作業ですみ、面での評価によ
る精度のよい結果が短時間に得られて、さらに、測定場
所において手直しができる盛土材料の施工管理装置を提
供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、盛土施工後の地表に近接する付近の乾燥密度
(γd)および含水比(w)をRI計器のγ線密度計お
よび中性子水分計により求めた値と、RI計器と同じ深
さの地表に近接する付近を対象に周波数が1ギガHZ程度
の地下レーダー(I)によって反射波を測定して、計算
式から逆算して得た土粒子の誘電率(εS )とを用い
て、地表から目的とする深さを対象に周波数が数百メガ
HZの地下レーダー(II)によって反射波を測定し、計算
によって地表から目的とする深さの乾燥密度(γd)お
よび湿潤密度(γt)を算出し、目的とする深さの乾燥
密度(γd)、湿潤密度(γt)および含水比(w)を
表示して、施工後の締固めの状態を評価することを要旨
とするものである。
【0012】本発明によれば、盛土施工後の地表面に試
験孔を開けることなく非破壊的に、移動しながら連続的
に多数点において乾燥密度(γd)、湿潤密度(γt)
および含水比(w)の値を測定できる。
【0013】また、測定は少人数で短時間に行うことが
でき、再測定等の手直しも測定場所において容易にでき
て、さらに、結果が短時間に得られ、得られた結果が面
による評価なので精度の高いものとなる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
盛土材料の施工管理方法の実施の形態について詳細に説
明すると、図1に示すように、RI計器の表面散乱型水
分密度計と、得られたデーターに基づいて計算をする計
算機と、地表から10cm付近を対象として反射波を測定す
る1ギガHZ程度の周波数を有する地下レーダー(I)
と、地表から目的とする深さを対象として反射波を測定
する数百メガHZ程度の周波数を有する地下レーダー(I
I)とからシステムを構成する。
【0015】本発明の測定の特徴は表面散乱型RI計器
の欠点と地中埋設物探査などに用いる地下レーダー法の
欠点とをお互いに補いながら、地表面からの深さ50cm程
度までの地盤内の水分、密度を求めようとするものであ
る。
【0016】このうち、RI計器の特徴としては、前述
のように測定器を連続的に移動しながらの測定が可能で
あるが、測定深度が地表から5〜10cmと浅いところしか
測定できず、一方、地下レーダー法は、使用する周波数
により測定深度が数cmから数m程度まで探索でき、RI
計器による方法と同様に連続的に移動しながら測定でき
る反面、土質の水分、密度表示ができないので土質の状
態を評価することには困難であった。
【0017】そこで、図1に示す本発明のシステム構成
のように、まず、RI計器の表面散乱型水分密度計によ
って地表に近接する位置、すなわち、地表から10cm付近
の含水比(w)および乾燥密度(γd)を測定し、次い
で、1ギガHZ程度の周波数を有する地下レーダー(I)
によって前記RI計器による測定と同じ深さの地表から
10cm付近を対象として反射波を測定し、計算式から土粒
子の誘電率(εS )の値を逆算し、該土粒子の誘電率
(εS )の値と、周波数が数百メガHZの地下レーダー
(II)によって地表から目的とする深さ(例えば地表か
ら50cm付近)を対象として反射波を測定し、計算式によ
って乾燥密度(γd)、湿潤密度(γt)を算出し、地
表から目的とする深さ(例えば地表から50cm付近)の含
水比(w)、乾燥密度(γd)、湿潤密度(γt)を求
めて表示するものである。
【0018】また、図2に示す本発明のデーターのフロ
ーのように、まず、RI計器の表面散乱型水分密度計と
計算機によって地表から10cm付近の含水比(w)および
乾燥密度(γd)を求め(ステップイ)、次いで、1ギ
ガHZ程度の周波数を有する地下レーダー(I)によって
前記RI計器による測定と同じ深さの地表から10cm付近
を対象として反射波を測定し(ステップロ)、計算式か
ら土粒子の誘電率(εS )の値を逆算して求め(ステッ
プハ)、該土粒子の誘電率(εS )の値と、周波数が数
百メガHZの地下レーダー(II)によって地表から目的と
する深さ(例えば地表から50cm付近)を対象として反射
波を測定し(ステップニ)、計算式から乾燥密度(γ
d)、湿潤密度(γt)を算出して(ステップホ)、地
表から目的とする深さ(例えば地表から50cm付近)の含
水比(w)、乾燥密度(γd)、湿潤密度(γt)を表
示する(ステップヘ)ものである。
【0019】また、地中での電波の特性は、雑誌「土と
基礎」July,1985,33〜36p.保国光敏他「電波探査技術を
利用した浅層地盤調法」に記載されたように、探査対象
物までの深度Zは、電波の送信から受信までの時間Δt
を測定して次の数式(1) によって求められる。 Z=V×Δt/2 ………(1) V:地盤中における電波の伝ぱ速度 さらに、地盤中における電波の伝ぱ速度は、数1で示す
数式(2) で表されるが、通常の土が非磁性体と考えられ
ることや、電波の周波数が高いことから近似的に誘電率
の関数として、数1で示す数式(3) で求められる。
【数1】 ここで各記号は次のことを示す。 ε:地盤の絶対誘電率 ε=εr ・ε0 εr :地盤の比誘電率(通常、誘電率と称する) ε0 :真空の絶対誘電率(ε0 =8.854 ×10-12 F/
m) μ:地盤の透磁率 σ:地盤の導電率 ω:電波の角周波数(ω=2 πf) c0 :真空中における電波の伝ぱ速度(c0 =3 ×108
m/s )
【0020】また、誘電率(εr )は、土の種類や含水
状態によって異なることが知られており、筆者らは、リ
アクタンス法の1種である静電容量方式により種々の土
の誘電率(εr )を測定し、土の物理的性質との関係を
検討した結果、土の誘電率(εr )は土を構成している
成分(土粒子、水、空気)の誘電率と容積率によって表
される、数2で示す数式(4) によって、土の種類にかか
わらず近似的に計算できることを明らかにした。
【数2】 ここで各記号は次のことを示す。 εS ,εW ,εa :土粒子,水,空気の誘電率 (εS ≒4,εW ≒81,εa ≒1) φS ,φw ,φa :土粒子,水 空気の容積率 (比重、単位体積重量、含水比から求まる。)
【0021】次に、前述の数1に示す(3) 式と数2に示
す(4) 式と次に示す(5) 式、(6) 式および(7) 式とを用
いて、代入法によって(4) 式に(5) 式、(6) 式および
(7) 式を代入し整理して乾燥密度(γd)を求める形と
し、これに(3) 式を代入すると、目的とする深さ(例え
ば地表から50cm付近)の乾燥密度(γd)を求める数3
に示す(8) 式が得られる。 φw =w・γd ………(5) φa =1−γd(1/GS +w) ………(6) φS =γd/GS ………(7) (GS :土粒子比重)
【数3】
【0022】また、地下レーダーのみの測定によって、
目的とする深さの乾燥密度(γd)、湿潤密度(γt)
および含水比(w)を直接求めることが出来ない理由
は、前述の数4に示す(8) 式に未知数が多いことにあっ
て、特に土粒子の誘電率(εS)が地盤により異なるこ
とが挙げられる。
【0023】そこで、同じ測定深さの地表から10cm付近
をRI計器とギガHZ帯の地中レーダーで前述の(8) 式の
乾燥密度(γd)および含水比(w)の値をRI計器の
測定から求めて土粒子の誘電率(εS )を計算機等で逆
算によって求めることとする。ここで、電波の伝ぱ速度
(c)、空気の誘電率(εa )、地盤中における電波の
伝ぱ速度(Vε)は既知の値であり、また、土粒子の比
重(GS )、水の誘電率(εW )は現地の土質試験等で
簡単に求められ、土質が複雑でない限り、ほぼ一様であ
ることなどから簡単に土粒子の誘電率(εS )を求める
ことができる。
【0024】次に、この土粒子の誘電率(εS )の値を
用いて、求めようとする深さでの地盤中における電波の
伝ぱ速度(Vε)を現地で測定確認すれば周波数が数百
メガHZの地中レーダーでも乾燥密度(γd)を導けるこ
とになる。
【0025】また、含水比(w)については別の実験結
果から、ダンピングローラー転圧と平滑処理を行って盛
土した前層20cmと当該層20cmに対して、Case1として仕
様書方式に基く透過型RI密度計による前層の含水比の
測定値と、Case2として透過型RI密度計による当該層
表面の含水比の測定値と、Case3として表面散乱型RI
密度計による当該層表面から深さ10cmの含水比の測定値
とを対比してみると、Case1〜3の値、即ち、地表面付
近と求めようとする地表から数十cm深さでの値に余り変
化がみられないことから、転圧管理において同じ土で締
め固める場合には、1層目と2層目のように隣合う層で
は殆ど変化がないものと解釈してよく、地表面付近の値
をそのまま利用できるものとした。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように本発明の盛土材料の施
工管理方法は、盛土施工後の地表面に試験孔を開けるこ
となく非破壊的に、連続的に移動しながら多数点におい
て乾燥密度(γd)、湿潤密度(γt)および含水比
(w)の値を測定できるものである。
【0027】また、測定は少人数で短時間に行うことが
でき、再測定等の手直しも測定場所において容易にで
き、さらに、結果が短時間に得られ、得られた結果が面
による評価なので精度の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の盛土材料の施工管理方法のシステム構
成を示す説明図である。
【図2】本発明の盛土材料の施工管理方法のデーターの
フロー図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−78939(JP,A) 特開 昭63−307340(JP,A) 特開 昭63−138241(JP,A) 特開 昭62−289761(JP,A) 特開 平6−138012(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01N 22/00 - 22/04 G01N 23/00 - 23/227 E02D 17/18

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 盛土施工後の地表に近接する付近の乾燥
    密度(γd)および含水比(w)をRI計器のγ線密度
    計および中性子水分計により求めた値と、RI計器と同
    じ深さの地表に近接する付近を対象に周波数が1ギガHZ
    程度の地下レーダー(I)によって反射波を測定して、
    計算式から逆算して得た土粒子の誘電率(εS )とを用
    いて、地表から目的とする深さを対象に周波数が数百メ
    ガHZの地下レーダー(II)によって反射波を測定し、計
    算によって地表から目的とする深さの乾燥密度(γd)
    および湿潤密度(γt)を算出し、目的とする深さの乾
    燥密度(γd)、湿潤密度(γt)および含水比(w)
    を表示して、施工後の締固めの状態を評価することを特
    徴とする盛土材料の施工管理方法。
JP07298267A 1995-11-16 1995-11-16 盛土材料の施工管理方法 Expired - Fee Related JP3108754B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07298267A JP3108754B2 (ja) 1995-11-16 1995-11-16 盛土材料の施工管理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP07298267A JP3108754B2 (ja) 1995-11-16 1995-11-16 盛土材料の施工管理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09138202A JPH09138202A (ja) 1997-05-27
JP3108754B2 true JP3108754B2 (ja) 2000-11-13

Family

ID=17857430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP07298267A Expired - Fee Related JP3108754B2 (ja) 1995-11-16 1995-11-16 盛土材料の施工管理方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3108754B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002097896A (ja) * 2000-09-26 2002-04-05 Toda Constr Co Ltd 掘削土改良方法及び掘削土改良システム
CN102012221B (zh) * 2010-10-27 2012-07-04 中公高科养护科技股份有限公司 基于探地雷达的路面裂缝深度无损检测方法
JP2014219208A (ja) * 2013-05-01 2014-11-20 アースニクス株式会社 水分計測装置
JP6773949B2 (ja) * 2017-02-09 2020-10-21 株式会社安藤・間 ベントナイト混合土の測定方法、及びベントナイト混合土の測定装置
JP7401238B2 (ja) * 2019-09-27 2023-12-19 太平洋セメント株式会社 改良地盤の品質評価方法
CN113466083B (zh) * 2021-07-15 2024-01-02 深圳市粤通建设工程有限公司 高精度沥青路面密度的处理方法、系统、装置及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09138202A (ja) 1997-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5952561A (en) Real time asphalt pavement quality sensor using a differential approach
Klewe et al. Review of moisture measurements in civil engineering with ground penetrating radar–Applied methods and signal features
Saarenketo Using ground-penetrating radar and dielectric probe measurements in pavement density quality control
Davis et al. Nondestructive test methods for evaluation of concrete in structures
JP4271795B2 (ja) コンクリートの比誘電率測定方法
CN108717082A (zh) 一种基于集成声波检测技术的土石料压实质量连续评估方法
Agliata et al. Non-invasive estimation of moisture content in tuff bricks by GPR
Karlovsek et al. Investigation of voids and cavities in bored tunnels using GPR
JP3108754B2 (ja) 盛土材料の施工管理方法
Uddin An overview of GPR applications for evaluation of pavement thickness and cracking
Drnevich et al. Water content and density of soil insitu by the purdue TDR method
Liu et al. Evaluation of the antenna parameters for inspection of hidden defects behind a reinforced shield tunnel using GPR
Reeves et al. Time domain reflectometry for measuring soil water content in range surveys.
Diamanti et al. A GPR-based sensor to measure asphalt pavement density
JP2987751B2 (ja) 電磁波による密度測定方法およびその装置
Lau et al. Using ground penetration radar technology for pavement evaluations in Texas, USA
JP2023095162A (ja) 地中レーダ探査法における各地層の比誘電率を波形インバージョンにより算出する方法及びその方法で算出した比誘電率を用いて体積含水率を推定する方法
Dasari et al. In situ evaluation of radioisotope cone penetrometers in clays
Silvast et al. Onkalo edz-measurements using ground penetrating radar (gpr) method
Kadhim APPLICATION OF GROUND PENETRATING RADAR TO DETERMINE THE SUBSURFACE FEATURES OF THE PROJECT OF SHAMS AL-SHMOOS HOTEL BUILDING IN AL-NAJAF AL-ASHRAF, IRAQ.
JPS63138243A (ja) 電磁波によるバラ物質の締固め度合の自動測定システム
Meehan et al. Using electrical density gauges for field compaction control
Ghanim GPR as alternative method for measuring asphalt pavement density
Potapov et al. Nondestructive quality testing of concrete and asphalt concrete pavements
Hironaka et al. Detection of voids underground and under pavements

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees