JP6238137B2

JP6238137B2 - 地盤調査方法

Info

Publication number: JP6238137B2
Application number: JP2014132063A
Authority: JP
Inventors: 俊一澤田
Original assignee: Oyo Corp
Current assignee: Oyo Corp
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2034-06-27
Also published as: JP2016011489A

Description

本発明は、地震時における地盤の液状化の可能性の有無を簡易的に識別するための地盤調査方法に関するものである。

規模の大きな土木・建築構造物などを建設する際には、建設予定地における地盤の力学特性を把握し、それに基づいて適切な構造物設計を実施することが重要である。このために、従来から、例えば日本工業規格で定められている標準貫入試験法（ＪＩＳＡ１２１９）を用いた動的貫入試験によって、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値を測定している。

この試験法は、下記特許文献１に見られるように、コアボーリングによって調査対象となる地盤を削孔した後に、ロッドの先端に標準貫入試験用サンプラを取り付けて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の自由落下により打撃し、孔底から所定深さを貫入させるのに必要な打撃回数（Ｎ値）を求めるものである。

一方、先の東北地方太平洋沖地震において、一般の戸建住宅においも、地盤の液状化による被害が多く発生したことから、このような小規模な宅地に対しても、建築前に地盤の液状化の可能性の調査を義務化する要請が高まっている。

特開平９−２４２４５９号公報

しかしながら、上述した従来の標準貫入試験法にあっては、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等を必要とし、またロッドやその支持装置等が大型であって構造も複雑であるとともに、調査コストが高いことから、小規模の宅地における調査には用いることは到底現実的とはいえない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、特に小規模な宅地に対しても、地盤の液状化の可能性を低コストで簡易的に識別することができる地盤調査方法を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明に係る地盤調査方法は、調査対象となる地盤に対して、上記地盤の深度方向を複数の区間に分割し、各々の上記区間に対してスウェーデン式サウンディング試験装置を用いて静的貫入量を測定するとともに、上記スウェーデン式サウンディング試験装置のロッドに打撃力を加えて動的貫入量を測定し、上記静的貫入量から、１ｍの貫入量に要した上記ロッドの半回転数ＮＳＷ（ＳＷＳ）を算出するとともに、上記動的貫入量から、１ｍの貫入量に要した上記ロッドの半回転数ＮＳＷ（ＤＷＳ）を算出し、ΔＮＳＷ＝｛上記ＮＳＷ（ＳＷＳ）−上記ＮＳＷ（ＤＷＳ）｝の値が正となった上記区間を地震時における液状化の可能性のある深度区間と判断することを特徴とするものである。

なお、請求項１に記載の発明において、スウェーデン式サウンディング試験装置とは、日本工業規格（JIS）A 1221 「スウェーデン式サウンディング試験方法」において規定されている試験装置である。

従来から、戸建住宅を建築する小規模な宅地においては、建築前に敷地内の角隅部等に対して、スウェーデン式サウンディング試験装置を用いた試験方法によって荷重による貫入と回転による貫入を実施し、日本工業規格（JIS）A 1221において規定されている地盤の静的貫入抵抗（Ｗ_ＳＷ、Ｎ_ａ、Ｎ_ＳＷ）を測定・算出して、得られた値によって当該地盤の硬軟または締まり具合を判定することが広く行われている。

したがって、請求項１に記載の地盤調査方法によれば、上記従来のスウェーデン式サウンディング試験方法を用いた静的貫入量の測定に加えて、さらに上記スウェーデン式サウンディング試験装置のロッドに打撃力を加えて動的貫入量を測定し、これら静的貫入量と動的貫入量との差から上記地盤の地震時における液状化の可能性の有無を識別することにより、小規模な宅地に対しても、地盤の液状化の可能性を低コストで簡易的に識別することができる。

この際に、地盤の深度方向を複数の区間に分割し、各々の区間に対して上記静的貫入量および動的貫入量を測定することにより、上記液状化の可能性のある深度区間（土層区画）を識別することが好ましい。

また、一般に、液状化の可能性が高い土質においては、同じ荷重に対して、静的な貫入量よりもロッドに衝撃を加えた動的な貫入量の方が大きくなる。そして、貫入抵抗Ｎ_ＳＷは、１０００Ｎの荷重で貫入が止まった後、回転によって０．２５ｍまで貫入させたときの半回転数Ｎ_ａを、貫入量１ｍ当たりの半回転数で表したものである。

したがって、液状化の可能性が高い土質においては、上記静的貫入量から得られた半回転数Ｎ_ＳＷ（ＳＷＳ）よりも、上記動的貫入量から得られた半回転数Ｎ_ＳＷ（ＤＷＳ）の方が小さくなる。

そこで、上記静的貫入量から半回転数ＮＳＷ（ＳＷＳ）を算出するとともに、上記動的貫入量から半回転数ＮＳＷ（ＤＷＳ）を算出し、これらの差ΔＮＳＷ＝｛上記ＮＳＷ（ＳＷＳ）−上記ＮＳＷ（ＤＷＳ）｝の値が正となった区間を液状化の可能性のある深度区間と判断することにより、容易に液状化の可能性を簡易的に識別することができる。

本発明の一実施形態に用いられる地盤調査装置を示す正面図である。本発明に係る地盤調査方法の一実施形態を説明するためのフロー図である。図２の地盤調査方法によって得られた結果を示す図で、（ａ）は各深度区画における静的貫入量および動的貫入量から算出されたＮＳＷ値を示すグラフ、（ｂ）は両ＮＳＷ値の差の値を示すグラフである。

図１は、本発明の一実施形態に用いられる地盤調査装置を示すもので、この地盤調査装置は、スウェーデン式サウンディング試験装置１に、起振機２を着脱自在に組み込むことによって概略構成されたものである。
ここで、スウェーデン式サウンディング試験装置１は、ロッド３と、このロッド３の先端に取り付けられたスクリューポイント４と、ロッド３の上部に固定された載荷用クランプ５と、この載荷用クランプ５上に載置されるおもり６と、ロッド３の上端部に設けられて当該ロッド３を軸線回りに回転させるためのハンドル７から構成された周知の試験装置である。

ここで、載荷用クランプ５上には、複数のおもり６がスウェーデン式サウンディング試験方法に則って、段階的に５０Ｎ、１５０Ｎ、２５０Ｎ、５００Ｎおよび１０００Ｎの荷重となるように載荷されるとともに、荷重の増加に伴い、スクリューポイント４が土中へと貫入されるのに対応して、順次ロッド３が継ぎ足されるようになっている。

そして、このロッド３の上端部に、電動の上記起振機２が着脱自在に設けられている。この起振機２は、ロッド３の軸線方向に打撃力を連続的に与えるもので、本実施形態においては、上記起振機２を作動させるための発電機８が配置されている。なお、上記起振機２は、発電機８に代えてバッテリー駆動のものを用いてもよく、あるいは圧縮空気による駆動のものを用いてもよい。

次に、図２および図３に基づいて、以上の構成からなる地盤調査装置を用いて、本発明に係る地盤調査方法を、戸建住宅を建築する小規模な宅地の地盤に対する液状化の可能性を調査する場合に適用した一実施形態について説明する。
先ず、建築前に敷地内の角隅部等に対して、スウェーデン式サウンディング試験装置１を用いた試験方法によって荷重による貫入と回転による貫入を実施し、日本工業規格（JIS）A 1221において規定されている地盤の静的貫入抵抗Ｎ_ＳＷ（ＳＷＳ）を測定・算出する。

この際に、地盤の深度方向を複数の区間（本実施形態においては図３に示すように０．２５ｍ毎）に分割し、各々の上記区間に対して上記静的貫入量測定して、１ｍの貫入量に要した上記ロッドの半回転数Ｎ_ＳＷ（ＳＷＳ）を測定・算出する。

次いで、上記スウェーデン式サウンディング試験装置１に起振機２を取り付け、上記静的貫入試験を行った箇所の近傍または上記宅地の中央部において、起振機２からロッド３に打撃力を加えて動的貫入量を測定し、得られた動的貫入量から、同様にして１ｍの貫入量に要したロッド３の半回転数Ｎ_ＳＷ（ＤＷＳ）を算出する。

そして、これらＮ_ＳＷ（ＳＷＳ）およびＮ_ＳＷ（ＤＷＳ）から、その差ΔＮ_ＳＷ＝｛Ｎ_ＳＷ（ＳＷＳ）−Ｎ_ＳＷ（ＤＷＳ）｝を算出し、その値が正となった区間を液状化の可能性のある深度区間と判断する。

以上のように、上記構成からなる地盤調査方法によれば、従来から実施されていたスウェーデン式サウンディング試験装置１を用いた静的な貫入試験に加えて、スウェーデン式サウンディング試験装置１に起振機２を装着した地盤調査装置を用いた動的な貫入試験を実施し、これらによって得られた１ｍの貫入量に要したロッド３の半回転数Ｎ_ＳＷ（ＳＷＳ）、Ｎ_ＳＷ（ＤＷＳ）の差ΔＮ_ＳＷから、上記地盤の地震時における液状化の可能性の有無を識別しているために、小規模な宅地に対しても、地盤の液状化の可能性を低コストで簡易的に識別することができる。

１スウェーデン式サウンディング試験装置
２起振機
３ロッド
４スクリューポイント
６おもり

Claims

調査対象となる地盤に対して、上記地盤の深度方向を複数の区間に分割し、各々の上記区間に対してスウェーデン式サウンディング試験装置を用いて静的貫入量を測定するとともに、上記スウェーデン式サウンディング試験装置のロッドに打撃力を加えて動的貫入量を測定し、上記静的貫入量から、１ｍの貫入量に要した上記ロッドの半回転数ＮＳＷ（ＳＷＳ）を算出するとともに、上記動的貫入量から、１ｍの貫入量に要した上記ロッドの半回転数ＮＳＷ（ＤＷＳ）を算出し、ΔＮＳＷ＝｛上記ＮＳＷ（ＳＷＳ）−上記ＮＳＷ（ＤＷＳ）｝の値が正となった上記区間を地震時における液状化の可能性のある深度区間と判断することを特徴とする地盤調査方法。