JPH04237712A - 地盤の液状化検知装置及び検知方法 - Google Patents
地盤の液状化検知装置及び検知方法Info
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- JPH04237712A JPH04237712A JP5421391A JP5421391A JPH04237712A JP H04237712 A JPH04237712 A JP H04237712A JP 5421391 A JP5421391 A JP 5421391A JP 5421391 A JP5421391 A JP 5421391A JP H04237712 A JPH04237712 A JP H04237712A
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Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液状化しやすい砂地盤に
おいて地盤の液状化の程度を迅速に検知する装置とその
方法に関するものである。
おいて地盤の液状化の程度を迅速に検知する装置とその
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地盤の液状化は地震動によって砂質土層
の過剰間隙水圧が徐々に上昇していき、それに伴って土
のせん断強度などが低下し、地盤が急激に不安定な状態
になってくる現象をいう。そして過剰間隙水圧が上限値
である有効上載圧と同じ大きさになると、地盤は完全に
せん断強度を失いあたかも泥水のような状態となる。こ
の状態を完全液状化ということもある。完全液状化にま
で至らなくとも、過剰間隙水圧がある程度まで上昇する
と地盤が不安定になり、構造物の被害が発生することも
ある。従って液状化する可能性のある砂質土層の過剰間
隙水圧を測定すれば、液状化の程度を速やかに把握する
ことができ、構造物の被害防止にも役立つことになる。 これに対して従来は、地盤中に埋設された間隙水圧計に
よって地震時の過剰間隙水圧を直接測定していた。
の過剰間隙水圧が徐々に上昇していき、それに伴って土
のせん断強度などが低下し、地盤が急激に不安定な状態
になってくる現象をいう。そして過剰間隙水圧が上限値
である有効上載圧と同じ大きさになると、地盤は完全に
せん断強度を失いあたかも泥水のような状態となる。こ
の状態を完全液状化ということもある。完全液状化にま
で至らなくとも、過剰間隙水圧がある程度まで上昇する
と地盤が不安定になり、構造物の被害が発生することも
ある。従って液状化する可能性のある砂質土層の過剰間
隙水圧を測定すれば、液状化の程度を速やかに把握する
ことができ、構造物の被害防止にも役立つことになる。 これに対して従来は、地盤中に埋設された間隙水圧計に
よって地震時の過剰間隙水圧を直接測定していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、間隙水圧計は
地下水で飽和された地盤中に長時間埋設しておくため、
時間が経過すると機能が低下しあるいは停止してしまう
ので、地震などのようにかなり長い期間観測を必要とす
る場合には耐久性に関して問題があった。また長期間観
測しようとすると水圧計の機能の確認作業が煩雑であり
、さらに耐用期間内に水圧計を交換する場合には所定深
度まで削孔して新しい機器を埋設しなければならないた
め、設備費も高くつくという問題点があった。
地下水で飽和された地盤中に長時間埋設しておくため、
時間が経過すると機能が低下しあるいは停止してしまう
ので、地震などのようにかなり長い期間観測を必要とす
る場合には耐久性に関して問題があった。また長期間観
測しようとすると水圧計の機能の確認作業が煩雑であり
、さらに耐用期間内に水圧計を交換する場合には所定深
度まで削孔して新しい機器を埋設しなければならないた
め、設備費も高くつくという問題点があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は従来の間
隙水圧計に代わって、原理が簡単で耐久性に優れた液状
化程度の測定装置とその測定方法を提供する点にある。 即ち本発明装置は、先端部に土砂の流入を防ぐフィルタ
ーを具備した開口部を有し、かつこの開口に連通する中
空部を有して該中空部内に、浸入する地下水の水位とそ
の上昇速度との測定器を備えた中空管からなることを特
徴とするものである。また本発明の方法は、土砂の流入
を防ぐためのフィルター付開口から液状化のおそれのあ
るゆるい砂層内の地下水を中空管の内部に導き、該管の
内部に浸入した地下水の水位とその上昇速度を測定する
ことにより、地盤の液状化の程度を検知することを特徴
とするものである。
隙水圧計に代わって、原理が簡単で耐久性に優れた液状
化程度の測定装置とその測定方法を提供する点にある。 即ち本発明装置は、先端部に土砂の流入を防ぐフィルタ
ーを具備した開口部を有し、かつこの開口に連通する中
空部を有して該中空部内に、浸入する地下水の水位とそ
の上昇速度との測定器を備えた中空管からなることを特
徴とするものである。また本発明の方法は、土砂の流入
を防ぐためのフィルター付開口から液状化のおそれのあ
るゆるい砂層内の地下水を中空管の内部に導き、該管の
内部に浸入した地下水の水位とその上昇速度を測定する
ことにより、地盤の液状化の程度を検知することを特徴
とするものである。
【０００５】
【作用】地盤に地震動が作用するとゆるい砂質土層では
過剰間隙水圧が時間とともに上昇していく。一方、同じ
土層中に設置された本発明の開口を有する中空管では水
圧は発生しないので、砂質土層と中空管の間には動水勾
配が発生し、その結果、管の中に地下水が流れ込み、そ
の水は管内を上昇する。上昇速度は地盤の透水性など特
性によって異なってくる。そして液状化の程度すなわち
過剰間隙水圧の発生が大きくなると動水勾配も大きくな
り、管内に流入する水量も増加するので、管の水位上昇
量も大きくなる。従って、管内の水位上昇量および上昇
速度を測定すれば地盤に発生する対象土層の過剰間隙水
圧を推定することができ、液状化程度が迅速に把握でき
る。
過剰間隙水圧が時間とともに上昇していく。一方、同じ
土層中に設置された本発明の開口を有する中空管では水
圧は発生しないので、砂質土層と中空管の間には動水勾
配が発生し、その結果、管の中に地下水が流れ込み、そ
の水は管内を上昇する。上昇速度は地盤の透水性など特
性によって異なってくる。そして液状化の程度すなわち
過剰間隙水圧の発生が大きくなると動水勾配も大きくな
り、管内に流入する水量も増加するので、管の水位上昇
量も大きくなる。従って、管内の水位上昇量および上昇
速度を測定すれば地盤に発生する対象土層の過剰間隙水
圧を推定することができ、液状化程度が迅速に把握でき
る。
【０００６】
【実施例】以下、この発明の実施例について添付図面を
もとに詳細に説明する。図１はこの発明の装置の一例を
示したもので、その構造は上端のプローブヘッド（１）
と、その下端に取付けた中空管からなる水位検知部（
２） と、その下端のストレーナー部（３） およびさ
らに下端の地中に貫入しやすい形状の円錐形のステンレ
ス製チップ（４） から構成されている。ストレーナー
部（３） は周面に一定間隔に設けた開口（５） を有
し、それら開口の外側をステンレス製のフィルター（６
） で覆い、さらにこの開口（５） は上記水位検知部
（２） に連通しており、開口（５） から取り込んだ
地下水を検知部に送るものである。
もとに詳細に説明する。図１はこの発明の装置の一例を
示したもので、その構造は上端のプローブヘッド（１）
と、その下端に取付けた中空管からなる水位検知部（
２） と、その下端のストレーナー部（３） およびさ
らに下端の地中に貫入しやすい形状の円錐形のステンレ
ス製チップ（４） から構成されている。ストレーナー
部（３） は周面に一定間隔に設けた開口（５） を有
し、それら開口の外側をステンレス製のフィルター（６
） で覆い、さらにこの開口（５） は上記水位検知部
（２） に連通しており、開口（５） から取り込んだ
地下水を検知部に送るものである。
【０００７】例えば５μｍのフィルター（６） を有す
るストレーナー部（３） を通って錆びにくいステンレ
スを材料とした中空管（７） に取り込まれた地下水は
静電容量タイプの水位検知ロッド（８） が挿入されて
いる管内を上昇する。このロッド（８） と管壁との間
で電気的コンデンサが形成され、管内の水位に応じてコ
ンデンサの静電容量が変化し、それが管最上部のプロー
ブヘッド（１） において直流電流に変換され、さらに
増幅器によって増幅される。この結果、管内の水位上昇
量が電圧および電流の変化となって検出される。なお、
管内に取り付けられている図２に示す振れ止め（９）
は、地震動による水位検知ロッド（８） の横方向の振
れによる静電容量の変化を防止するためのものである。 また中空管（７） の上端部には排気弁（１０）が付い
た空気抜き孔（１１）が取り付けられ、中空管（７）
内の空気によって水位の上昇を妨げられないようにして
ある。さらに図中Ｅは外部の計測機に接続する電気ケー
ブルを示す。
るストレーナー部（３） を通って錆びにくいステンレ
スを材料とした中空管（７） に取り込まれた地下水は
静電容量タイプの水位検知ロッド（８） が挿入されて
いる管内を上昇する。このロッド（８） と管壁との間
で電気的コンデンサが形成され、管内の水位に応じてコ
ンデンサの静電容量が変化し、それが管最上部のプロー
ブヘッド（１） において直流電流に変換され、さらに
増幅器によって増幅される。この結果、管内の水位上昇
量が電圧および電流の変化となって検出される。なお、
管内に取り付けられている図２に示す振れ止め（９）
は、地震動による水位検知ロッド（８） の横方向の振
れによる静電容量の変化を防止するためのものである。 また中空管（７） の上端部には排気弁（１０）が付い
た空気抜き孔（１１）が取り付けられ、中空管（７）
内の空気によって水位の上昇を妨げられないようにして
ある。さらに図中Ｅは外部の計測機に接続する電気ケー
ブルを示す。
【０００８】図３〜図７は本発明の液状化検知装置を地
盤に設置する状況を示している。先ず地盤にボーリング
孔を削孔する（図３）。次に孔内洗浄して泥水（１２）
を清水（１３）で置換する（図４）。そして孔内に上記
検知装置を挿入し、孔底に先端のチップ（４） を非液
状化層（１４）に押し込んでストレーナー部（３） が
液状化層（１５）内の所定位置に設置されるようにする
（図５及び図６）。次にストレーナー部（３） がかぶ
るまで埋戻し砂（１６）を孔内に投入する（図６）。最
後に地震時に地下水が管の側面に沿って地表に流出しな
いようにモルタル（１７）等を孔内に流し込み、埋戻し
砂（１６）の上方の地盤と管の間をシールする。なお（
１８）はベントナイトを示し、（１９）はビニール袋を
示す。このように地下水を取り入れるストレーナー部は
液状化するおそれのあるゆるい砂質土層に設置される。 過剰間隙水圧の発生に伴う動水勾配により、ストレーナ
ー部を通って地下水が流入し、その上昇高さと速度は管
内の水位検知ロッドによって測定される。
盤に設置する状況を示している。先ず地盤にボーリング
孔を削孔する（図３）。次に孔内洗浄して泥水（１２）
を清水（１３）で置換する（図４）。そして孔内に上記
検知装置を挿入し、孔底に先端のチップ（４） を非液
状化層（１４）に押し込んでストレーナー部（３） が
液状化層（１５）内の所定位置に設置されるようにする
（図５及び図６）。次にストレーナー部（３） がかぶ
るまで埋戻し砂（１６）を孔内に投入する（図６）。最
後に地震時に地下水が管の側面に沿って地表に流出しな
いようにモルタル（１７）等を孔内に流し込み、埋戻し
砂（１６）の上方の地盤と管の間をシールする。なお（
１８）はベントナイトを示し、（１９）はビニール袋を
示す。このように地下水を取り入れるストレーナー部は
液状化するおそれのあるゆるい砂質土層に設置される。 過剰間隙水圧の発生に伴う動水勾配により、ストレーナ
ー部を通って地下水が流入し、その上昇高さと速度は管
内の水位検知ロッドによって測定される。
【０００９】
【発明の効果】この発明によれば地盤中に設置された先
端に孔の開いた中空管内を上昇する地下水を測定するだ
けで地盤の液状化の程度を推定することができる。従っ
て従来の間隙水圧計と比べて原理が簡単なため故障が少
なく、また耐久性に優れているため、将来の発生するで
あろう大地震の際の液状化の程度を的確に推定すること
が可能である。
端に孔の開いた中空管内を上昇する地下水を測定するだ
けで地盤の液状化の程度を推定することができる。従っ
て従来の間隙水圧計と比べて原理が簡単なため故障が少
なく、また耐久性に優れているため、将来の発生するで
あろう大地震の際の液状化の程度を的確に推定すること
が可能である。
【図１】本発明装置の一実施例を示す一部断面の側面図
である。
である。
【図２】図１のＡＡ′線断面図である。
【図３】本発明装置の設置手順を示すもので、削孔した
ボーリング孔の断面図である。
ボーリング孔の断面図である。
【図４】本発明装置の設置手順を示すもので、ボーリン
グ孔の洗浄を示す断面図である。
グ孔の洗浄を示す断面図である。
【図５】本発明装置の設置手順を示すもので、ボーリン
グ孔に装置を挿入する状態の断面図である。
グ孔に装置を挿入する状態の断面図である。
【図６】本発明装置の設置手順を示すもので、ボーリン
グ孔に装置を仮設置した状態の断面図である。
グ孔に装置を仮設置した状態の断面図である。
【図７】本発明装置の設置手順を示すもので、ボーリン
グ孔に装置を設置した状態の断面図である。
グ孔に装置を設置した状態の断面図である。
１ プローブヘッド
２ 水位検知部
３ ストレーナー部
４ 円錐形チップ
５ 開口
６ フィルター
７ 中空管
８ 水位検知ロッド
９ 振れ止め
１０ 排気弁
１１ 空気抜き孔
１２ 泥水
１３ 清水
１４ 非液状化層
１５ 液状化層
１６ 埋め戻し砂
１７ モルタル
１８ ベントナイト
１９ ビニール袋
Claims (2)
- 【請求項１】 先端部に土砂の流入を防ぐフィルター
を具備した開口部を有し、かつこの開口に連通する中空
部を有して該中空部内に、浸入する地下水の水位とその
上昇速度との測定器を備えた中空管からなることを特徴
とする地盤の液状化検知装置。 - 【請求項２】 土砂の流入を防ぐためのフィルター付
開口から液状化のおそれのあるゆるい砂層内の地下水を
中空管の内部に導き、該管の内部に浸入した地下水の水
位とその上昇速度とを測定することにより、地盤の液状
化の程度を検知することを特徴とする地盤の液状化検知
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5421391A JPH04237712A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 地盤の液状化検知装置及び検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5421391A JPH04237712A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 地盤の液状化検知装置及び検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04237712A true JPH04237712A (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=12964273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5421391A Pending JPH04237712A (ja) | 1991-01-18 | 1991-01-18 | 地盤の液状化検知装置及び検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04237712A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002348846A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-04 | Daiwa House Ind Co Ltd | 地下水位測定機及びサウンディング試験機 |
| JP2018017112A (ja) * | 2016-07-19 | 2018-02-01 | 積水化学工業株式会社 | 地盤調査装置及び地盤調査方法 |
| CN109797728A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-24 | 东南大学 | 一种两级组合锥头孔压静力触探贯入装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56107147A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-25 | Taisei Kiso Sekkei Kk | Geological test method & device |
-
1991
- 1991-01-18 JP JP5421391A patent/JPH04237712A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56107147A (en) * | 1980-01-30 | 1981-08-25 | Taisei Kiso Sekkei Kk | Geological test method & device |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002348846A (ja) * | 2001-05-23 | 2002-12-04 | Daiwa House Ind Co Ltd | 地下水位測定機及びサウンディング試験機 |
| JP4602594B2 (ja) * | 2001-05-23 | 2010-12-22 | 大和ハウス工業株式会社 | 地下水位測定機及びサウンディング試験機 |
| JP2018017112A (ja) * | 2016-07-19 | 2018-02-01 | 積水化学工業株式会社 | 地盤調査装置及び地盤調査方法 |
| CN109797728A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-24 | 东南大学 | 一种两级组合锥头孔压静力触探贯入装置 |
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