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原位置試験って何だろう?それぞれの地盤調査方法をご紹介します!

2018-09-28

原位置試験って何だろう?それぞれの地盤調査方法をご紹介します!

この記事を読むのに必要な時間は約 4 分です。

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みなさんは新築を建てる際や、引っ越した先での地震対策として、地盤を調査したことはありますか?
じつは地盤を調べるにもたくさんの方法があります。

その中でも今回は、原位置試験とよばれる地盤調査方法をご紹介いたします。
原位置試験にもいくつかの種類があり、大がかりなものから、比較的簡単にできるものまでさまざまとなっています。地盤調査をする際にぜひ参考にしてみてください。

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原位置試験とは

原位置試験とは、原位置の地表かボーリング孔を利用して、地盤の性質を調べる試験の総称です。
原位置とは野ざらしとなったそのままの土のことをいい、これから建物の立地を考えている土地の地盤調査をする際に用います。

      原位置試験とは

原位置試験の種類

原位置試験にはさまざまな方法がありますので順番にご紹介していきます。

サウンディング

サウンディングは、ボーリング孔を必要としない試験です。棒に抵抗体を取り付け、対象となった地盤に貫入し、回転・引き抜きなどをおこない、その抵抗値を測って地盤を調べます。

採石場や盛り土材の土場などで岩質を調べるためにも使われている方法です。原位置で行うため、土質や岩質の強度確認ができ、地盤調査法として広く用いられます。ですが、比較的小規模なため、地盤の深さは10~20mほどまでの調査となります。

耐荷試験

耐荷試験は、原位置の地盤に裁荷板を設置し荷重を与えて、荷重の大きさと耐荷板の沈下の関係から、地盤の強さを調べる試験です。

比較的短時間で調査が可能なため、プレハブなどを設置する際の地番調査にも用いられますが、裁荷板が小さいため、0.6mより下の地盤を調べることはできません。

ボーリング

ボーリングは、ボーリングマシンと呼ばれる先端に刃が付けられたパイプを回転させ採掘をおこない、地盤にボーリング孔と呼ばれる細長い孔をあけて、地質の状態や強度を直接確認する方法です。

100mほどまで掘ることができるため、基本的な地盤調査法として活用されていますが、そのぶん費用や作業スペース(4m×4m程度)が必要になってきます。

      原位置試験の種類

その他

ポータブルコーン貫入試験

ポータブルコーン貫入試験は、粘性土や腐食土などの軟弱地盤にコーンを貫入させて、抵抗を求める試験です。軟弱地盤の地層構成や強度、粘性土の粘着力などを調べることができます。

作業工程が非常に簡単なため、1か所につき数分で試験ができ、3回試験をした平均値を求めます。
 

簡易動的コーン貫入試験

簡易動的コーン貫入試験は、0.05kgのハンマーを10mmの高さから自由落下させて、100mm貫入させるために必要な打撃数回数で、地盤のコーン貫入抵抗を求める試験です。

この試験は、簡易的なサウンディングの一種として、地盤の表層部や小規模な建物の支持力を求めるために幅広く用いられています。ただし、ハンマーの質量と打撃エネルギーが小さいため、貫入抵抗の大きな硬質粘性土にはおこなうことができません。
 

オランダ式二十管コーン貫入試験

オランダ式二十管コーン貫入試験は、サウンディングと同じくボーリング孔を必要としない方法の1つです。

原位置の土の硬軟や、締まり具合、土層の質を調べることができます。ポータブルコーン貫入試験と同じように軟弱地盤でおもに用いられる方法です。
 

標準貫入試験

標準貫入試験は、ボーリング孔内で行う試験の一種で一般的には深さ1mごとに調べていきます。原位置での土の硬軟や、締まり具合、地層構成を調べる事ができます。

試験深度まで掘り進めたのち、直径151mm、長さ810mmの標準貫入試験用サンプラーをロッドの先端に接続して孔に挿入していきます。その後、ハンマーを落下させてサンプラーを30cm貫入させるのに何度打撃をしたか回数を記録し、それを元に地盤の強さを求めます。
 

原位置ベーンせん断試験

原位置ベーンせん断試験は、十字型の羽をつけてロッドを地面に貫入して、羽を回転させ、そこでできた円筒形のせん断面から、回転抵抗を求める試験です。

こちらも軟弱な粘性土地盤を調べるために、世界各地で広く用いられています。
 

オートマチックラムサウンディング試験

オートマチックラムサウンディング試験は、スウェーデンで開発された試験方法です。この試験は自動貫入装置、自動引き抜き装置とロッド、コーンが構成された機械を用いて、63.5kgのハンマーを50cmの高さから落として20cmごとの打撃回数で測定します。

自動で貫入、引き抜きができるため費用が標準貫入試験と比べると安価で済みます。

      原位置試験の種類

室内土質試験との違い

室内土質試験は、現地で採取した土を、専門的な機械を使って土質を調査することです。土の密度や・含水比・飽和度などの土の成分を細かく調べることができます。

原位置試験は地盤の強さを原位置で直接調べることができるため、用途に合わせて試験することになります。

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まとめ

原位置試験の方法にはさまざまなものがあり、調べる目的によって使い分けていることが分かったのではないかと思います。日本は地震大国と呼ばれています。少しでも安定した地盤に家や建物を建てるためにも原位置試験は、非常に大切な試験です。

住宅構造や建設物に目が行きがちですが、それを支えているのは地面です。きちんと地盤の強さを調べ建造するのに本当に向いているか確認し、地震の対策につなげたいですね。

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