土質試験(14種類)

土質試験

土質試験が地盤沈下や液状化のリスクを低減する

土質試験により、土や地盤の特性を詳しく把握することで、高品質・高効率の工法設計が可能となり、地盤改良の費用削減・品質向上することが可能です。

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土質試験の目的

土質試験の構成

地盤に含まれる土・水・空気の割合・環境により、 地盤の力学的性質が大幅に変化するため、 土質試験により地盤を構成する土の状態と性質を調べることができれば、 液状化判定・沈下量予測・支持力予測が可能となり、 地盤沈下や液状化のリスクを低減させることが可能です。

土質試験は土の状態と性質を調べるための試験
  • 土質試験は現場で採取した土(試料)の状態と性質を調べるための試験
  • 土質試験をすることで、液状化判定・沈下量の予測・支持力の予測が可能
土質試験が地盤改良の品質を高める

土質試験により、土や地盤の特性を詳しく把握することで高品質・高効率の工法設計が可能となり、 地盤改良の費用削減・品質向上することが可能です。 下記が土質試験により地盤改良の費用を削減した事例です。

  • 土質試験の結果により、当初よりも杭長を短縮し、改良費用を削減
  • 鋼管杭を計画していたが、土質試験の結果からセメント杭に変更
  • 当初杭基礎を計画していたが、土質試験の結果から、柱状改良に変更

土質試験の手順

土質試験の費用

土質試験を実施する際は、 現場にてボーリング調査を実施し、土をサンプリングする必要があります。 そのため、ボーリング調査の費用が土質試験の費用に大きく影響します。

新型ボーリング調査

自走式ボーリング調査機

サムシングが開発(特許第5021104号・技審証第2903号を取得)した新型ボーリング調査機「VDボーリング(地盤王ホリ・ススム)」は自走式の調査機で、やぐらの設置や試験用水の準備が不要。従来型より工期を短縮化し、費用を削減することが可能です。

ボーリング調査

土質試験の方法と解説

土質試験は大きく分けて、物理試験、力学試験、その他試験があります。

物理試験(5種類) 密度・間隔比・含水比・飽和度など、土の物理的性質を調べる試験。
力学試験(5種類) 強度・内部摩擦角・粘着力など、土の力学的性質を調べる試験。
その他(3種類) 圧密係数・圧密度・CBRなどを調べる試験。

物理試験(5種類)

物理試験は土の密度・間隔比・含水比・飽和度など、土の物理的性質を調べる土質試験です。 試験結果は土の分類や力学試験の基礎データとして活用されます。 例えば粘性土と砂質土は力学的性質が大きく異なるため、 土質試験により、それらを分類することは地盤設計において重要です。 物理試験は地味な試験ですが、高品質な地盤設計をするために必要です。

土粒子の密度試験 塑性限界試験 液性限界試験
土粒子の密度試験 塑性限界試験 液性限界試験
土質試験名(物理試験) 試料の状態
A:乱した
B:乱さない
目的 結果
土粒子の密度試験
JIS A1202/JGS0111
A 土の分類
盛土の締め固め管理
土粒子の密度
間隔比
土の含水試験
JIS A1203/JGS0121
A 土の分類
土の締め固め管理
含水比
間隔比
飽和度
土の粒度試験
JIS A1204/JGS0121
A 土の分類・土の透水性
液状化対象土層の判断
土の粒度分析
土の液性限界・塑性限界試験
JIS A1205/JGS0141
A 土の分類
材料としての適否の判断
液性限界
塑性限界
塑性指数
土の湿潤密度試験
JIS A1225/JGS0191
B 土の分類
土の締め固め管理
湿潤密度
乾燥密度

※含水比:土の水分量
※土粒子の粒度:土を構成する粒子の大きさ。(土質の判定や液状化の可能性の判定に利用)
※湿潤密度と間隙比:土の密度・隙間。(沈下量の推定に利用)

土質試験(力学試験)

力学試験は地盤の強さを知るための試験です。 土の強度・内部摩擦角・粘着力など、土の力学的性質を調べることが可能です。

三軸圧縮試験(力学試験)

三軸圧縮試験は土質試験のなかでも力学試験に分類されます。 三軸圧縮試験は、少し面倒な試験ですが、地盤の強度を表す粘着力や 内部摩擦角を精度よく求めることが可能です。 三軸圧縮試験から求めた地盤定数を用いて評価した地盤の許容応力度は、 スウェーデン式サウンディング試験で得られた許容応力度の3倍程度の値となります。

三軸圧縮試験

土質試験名(力学試験) 試料の状態
A:乱した
B:乱さない
目的 結果
土の一軸圧縮試験
JIS A1216/JGS0511
B 地盤の支持力
改良体の品質管理
一軸圧縮強さqu
C(粘着力)など
土の非圧密非排水(UU)
三軸圧縮試験
JGS0521
B 主に粘着土地盤の
現状の支持力
杭の周辺摩擦の算定など
Φ(内部摩擦角)
C(粘着力)など
土の非圧密非排水(CU)
三軸圧縮試験
JGS0522
B 主に粘性地盤において
圧密化完了した後の
地盤の安定計算など
Φ(内部摩擦角)
C(粘着力)など
土の非圧密非排水(CUバー)
三軸圧縮試験
JGS0523
B 主に粘性地盤の
長期安定解析
盛土、擁壁、 掘削工の
安定解析など
Φ(内部摩擦角)
C(粘着力)など
土の非圧密非排水(CD)
三軸圧縮試験
JGS0524
B 砂質土地盤の支持力
盛土地盤の長期安定性
の推定など
Φ(内部摩擦角)
C(粘着力)など

土質試験(その他)

物理試験、力学試験のほかに土の圧密係数・圧密度・CBRなどを調べる土質試験があります。

土質試験名(その他) 試料の状態
A:乱した
B:乱さない
目的 結果
土の圧密試験
JIS A1217/JGS0411
B 沈下量、沈下速度の検討 圧密係数・圧密度
CBR試験(室内)
JIS A1211/JGS0721
AorB 舗装の設計、舗装材料の選定 土のCBR
土の工学的分類
JGS0051
土の分類

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