(57)【要約】【課題】盛土構造物について従来のような深さ方向に採取した複数個の供試体を用いるとモール応力円に基づく土質強度を正確に求めることができない。自然地盤でも深さ方向で土質が異なる場合にも従来のような深さ方向に採取した複数個の供試体を用いると土質強度試験や液状化試験などの前提条件である均一な条件の供試体による土質試験ができない。【解決手段】盛土構造物および自然地盤の土質試験に用いる供試体の作製方法において、同一径の供試体の円形断面が横並び又は放射状に複数個含まれる大きさの円形断面を有する円柱状の土質試料を採取し、該土質試料の同一の断面から横並び又は放射状に複数の同一径の円柱形供試体を作製することを特徴とし、例えば断面半径ｎの供試体について、断面半径Ｒが２.３ｎ〜３ｎの大きさの土質試料を採取し、この土質試料の同一断面から３個〜４個の円柱状供試体を作製する土質試験用供試体作製方法と土質試料サンプラー。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
盛土構造物および自然地盤を対象にした土質試験に用いる供試体をボーリングによって採取した土質試料から作製する方法において、同一径の供試体の円形断面が横並び又は放射状に複数個含まれる大きさの円形断面を有する円柱状の土質試料を採取し、該土質試料の同一の断面から横並び又は放射状に複数の同一径の供試体を切り出すことを特徴とする土質試験用供試体作製方法。
【請求項２】
土質試験が土質の強度試験、圧密試験、または液状化試験を含む試験である請求項１に記載する土質試験用供試体作製方法。
【請求項３】
断面半径ｎの供試体Ａについて、断面半径Ｒが２.３ｎ〜３ｎの大きさの土質試料を採取し、この土質試料の同一断面から３個〜４個の円柱状供試体を切り出す請求項１または請求項２の何れかに記載する土質試験用供試体作製方法。
【請求項４】
盛土構造物および自然地盤を対象にした土質試験に用いる土質試料を採取する土質試料サンプラーであって、サンプリングロッドに連結される筒状のヘッドと、該ヘッドに着脱自在に連結された外管と、該外管の内側に伸びる内管を有し、該内管にはコアチューブが引抜き自在に挿入されており、さらに該外管の下端にはビッドが設けられており、外管と一体にビッド１５が回転して土を掘削し、コアチューブの内部にシュー２３によって土質試料が取り込まれるサンプラーであり、内管ないしコアチューブの内周半径Ｒが、採取すべき土質供試体の断面半径ｎに対し、２.３ｎ〜３ｎの大きさを有することを特徴とする土質試料サンプラー。
【請求項５】
内管に連結された通水管がヘッドの内側に設けられており、該通水管はヘッド内側の軸受によって支持されており、該通水管周りにバネが設けられており、内管とヘッドの間に空間が形成されており、該空間に面した通水孔が通水管周面に２対とコアチューブの空気と水を該空間へ排出する気水孔が設けられており、サンプリングロッドから通水管に流入した水が通水孔から内管と外管の間に形成された流路を通じてサンプラー下端に流れる請求項４に記載する土質試料サンプラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、盛土構造物や自然地盤の土質試験において、採取した土質試料の同一平面から横並び又は放射状に並んだ状態で複数の同一径の円柱状の供試体を切り出す供試体作製方法と、その土質試料採取方法に用いる土質試料サンプラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
道路盛土構造物の強度特性について、最近、道路土工指針の改訂よって、地震動の作用力のレベル１地震動およびレベル２地震動が作用力として明確に定義された。これは供用中の道路にも適用されることになり、道路盛土構造物について土質強度の正確な測定が求められている。また、河川盛土構造物の強度特性は、数年前に改定された河川堤防の構造検討の手引き等において、堤防の浸透破壊に対する浸透流解析において用いられ、河川盛土構造物について土質強度の正確な測定が重要になっている。
【０００３】
従来、土質強度の測定は自然地盤についての測定方法が用いられており、道路や河川の盛土構造物についても、自然地盤と同様のボーリング調査、サンプリング、土質試験が行われている。しかし、盛土構造物は、その施工方法が水平方向に薄層を撒出して締固めにより形成された特徴がある。また、道路の盛土材料は土運搬距離の短い切土からの材料であることが多く、河川の盛土材料は河川の浚渫土等の場合が多い。これらの盛土材料は土質がかなり異なった材料が用いられており、盛土全体が不均質な材料で形成されている。このように、盛土構造物は、垂直方向には盛土材料の変化や締固めによる密度勾配が不均質な状態にあり、一方、水平方向には盛土材料の均質性が高く、密度勾配の影響を受け難い特徴がある。
【０００４】
このため、盛土構造物について、自然地盤と同様のサンプリングによる土質試験を行うと、しばしば実態に適合しない結果が得られる。例えば、河川堤防の浸透流解析の強度定数を用いた解析において、浸透破壊していない実堤防の安全率が１.０以下の解析結果になることがあった。このため、土質試験方法（全応力解析に有効応力の土質試験等）がめまぐるしく変更してきた経緯がある。また、道路盛土でも同様に現行の土質調査による強度定数を用いた場合、現状の安全率が１.０以下になるケースが多数見られる。
【０００５】
例えば、三軸圧縮試験(ＵＵ)では、すべての供試体を同一の土質と見なせるとの前提に基づき、採取した３個の供試体についてモール応力円を作成し、これらの応力円の接線に基づいて土質強度を求めており、現状では、サンプリングで採取した強度を求める深度を含めた長さ（深さ）約１ｍの土質試料について、自然地盤では試料全体が均質であると見なし、任意の深度で３個の供試体を作成し、土質強度を求めている。
【０００６】
ところが、自然地盤と異なり盛土構造物では、盛土材料が撒き出す層によって異なる可能性があり、また各層が締固めて施工されているので深さによって採取した供試体の乾燥密度が異なる。このため図１に示すように、強度を求める深度に対して任意に選んだ３個の供試体Ａ、Ｂ、Ｃ（直径３５mm〜５０mm、高さ７０mm〜１００mm）を用いると、各供試体Ａ、Ｂ、Ｃについて得られるせん断応力と応力の座標に示されるモール応力円の大きさが乾燥密度の違いや盛土材料等の違いにより、共通の接線を定めることができず、強度定数を決定できない。
【０００７】
そこで、モール応力円の接線に基づく方法に代えて、本来の土質強度を求める方法とは異なるモール応力円の最小二乗法によって土質強度を推定する方法などが試みられているが、盛土構造物ではモール応力円が図１に示すように一定の傾向を示さないので、土質強度の定義であるモール応力円の接線で強度を求めることが難しい。
【０００８】
また、従来から用いられている土質試料サンプラーは、例えば、回転する外管と非回転の内管を有し、外管下端のビットによって地層を穿孔し、内管に土質試料を収納して採取する構造を有しており（特開２００７−２３９３５８号公報等）、内管の口径は土質強度試験に用いる供試体の口径より僅かに大きい程度である。このような従来の土質試料サンプラーは、深さ方向に複数の試料を採取するのに適しており、自然地盤のサンプリングに用いられているが、盛土構造物や複雑な堆積環境の自然地盤は深さ方向の土質状態が大きく異なるので、盛土構造物や複雑な堆積環境の自然地盤の土質試料の採取には問題がある。
【０００９】
また、土質試験は、（イ）土粒子の密度試験、土の含水比試験、土の粒度試験、および土の液性限界や塑性限界の試験、（ロ）土の湿潤密度試験、土の一軸圧縮試験、土の三軸圧縮試験、土の圧密試験、土の液状化試験などがあり、前記(イ)の試験では採取した試料の土質が乱れている試料でも使用することができるが、前記(ロ)の試験では採取した試料の土質が乱れていない供試体が必要になる。
【００１０】
しかし、従来の標準貫入試験用サンプラー（レイモンドサンプラー）などの単管構造のものは、重錘の落下エネルギーによってサンプラーを土中に貫入させ、サンプラーに入り込んだ試料を取り出すときには圧力を加えて押し出すので、採取した土は乱れた状態になる。このため、前記(ロ)の試験には適さない試料になる。
また、従来のシンウォール，二重管構造や三重管構造のサンプラーは、土質が乱れていない供試体を得ることができるが、図１に示すように、深さ方向に土質試料を採取するので、正確な測定が難しいと云う問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−２３９３５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、従来の土質試料サンプリングにおける上記問題を解決したものであり、盛土構造物および自然地盤を対象にした土質強度や液状化試験などの土質試験において、採取した土質試料の同一平面から横並び又は放射状に並んだ状態で複数の同一径の円柱状の供試体を切り出すことができる供試体作製方法と、その土質試料採取に用いる土質試料サンプラーを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は以下の構成からなる土質試験用供試体作製方法に関する。
〔１〕盛土構造物および自然地盤を対象にした土質試験に用いる供試体をボーリングによって採取した土質試料から作製する方法において、同一径の供試体の円形断面が横並び又は放射状に複数個含まれる大きさの円形断面を有する円柱状の土質試料を採取し、該土質試料の同一の断面から横並び又は放射状に複数の同一径の供試体を切り出すことを特徴とする土質試験用供試体作製方法。
〔２〕土質試験が土質の強度試験、圧密試験、または液状化試験を含む試験である上記[１]に記載する土質試験用供試体作製方法。
〔３〕断面半径ｎの供試体Ａについて、断面半径Ｒが２.３ｎ〜３ｎの大きさの土質試料を採取し、この土質試料の同一断面から３個〜４個の円柱状供試体を切り出す請求項１または請求項２の何れかに記載する土質試験用供試体作製方法。
【００１４】
本発明は以下の構成からなる土質試料サンプラーに関する。
〔４〕盛土構造物および自然地盤を対象にした土質試験に用いる土質試料を採取する土質試料サンプラーであって、サンプリングロッドに連結される筒状のヘッドと、該ヘッドに着脱自在に連結された外管と、該外管の内側に伸びる内管を有し、該内管にはコアチューブが引抜き自在に挿入されており、さらに該外管の下端にはビッドが設けられており、外管と一体にビッド１５が回転して土を掘削し、コアチューブの内部にシュー２３によって土質試料が取り込まれるサンプラーであり、内管ないしコアチューブの内周半径Ｒが、採取すべき土質供試体の断面半径ｎに対し、２.３ｎ〜３ｎの大きさを有することを特徴とする土質試料サンプラー。
〔５〕内管に連結された通水管がヘッドの内側に設けられており、該通水管はヘッド内側の軸受によって支持されており、該通水管周りにバネが設けられており、内管とヘッドの間に空間が形成されており、該空間に面した通水孔が通水管周面に２対とコアチューブの空気と水を該空間へ排出する気水孔が設けられており、サンプリングロッドから通水管に流入した水が通水孔から内管と外管の間に形成された流路を通じてサンプラー下端に流れる上記[４]に記載する土質試料サンプラー。
【００１５】
〔具体的な説明〕
以下、本発明の土質試験用供試体作製方法および土質試料サンプラーについて具体的に説明する。
本発明の土質試験用供試体作製方法は、盛土構造物および自然地盤を対象にした土質試験に用いる供試体をボーリングによって採取した土質試料から作製する方法において、同一径の供試体の円形断面が横並び又は放射状に複数個含まれる大きさの円形断面を有する円柱状の土質試料を採取し、該土質試料の同一の断面から横並び又は放射状に複数の同一径の供試体を切り出すことを特徴とする土質試験用供試体作製方法ある。この土質試験には土質の強度試験、圧密試験、または液状化試験などが含まれる。
【００１６】
本発明の土質試験用供試体作製方法について、３個の供試体を作製する例を図２に示す。図示する供試体作製方法は、最初に大きな断面の円柱状試料１を採取し、この試料１の断面から放射状に並ぶ同一径の３個の供試体ａ、ｂ、ｃを切り出す方法であり、最初に採取する試料１の円形断面は、同一径の３個の円柱状供試体ａ、ｂ、ｃの円形断面が放射状に含まれる大きさの断面である。
【００１７】
例えば、試料１の断面に、同一径の３個の円柱状供試体ａ、ｂ、ｃの円形断面が放射状に含まれる大きさは、供試体ａ、ｂ、ｃの円形断面の各中心が正三角形の各頂点に位置し、かつ供試体ａ、ｂ、ｃの各円形断面が互いに接する状態であれば良い。
【００１８】
具体的には、図３に示すように、供試体ａ、ｂ、ｃの半径ｎのとき、供試体ａ、ｂ、ｃの各円形断面が互いに接し、かつ供試体ａ、ｂ、ｃの円形断面の中心が各頂点に位置する正三角形において、該正三角形の各頂点と中心Ｘを結ぶ長さＬはｎ／cos30°で表わされるので、供試体ａ、ｂ、ｃが内接する円Ｙの半径Ｒは２Ｌであり、この場合の半径Ｒは２Ｌ＝２(ｎ／cos30°)＝２(ｎ・２／√３)＝４ｎ／√３＝約２.３ｎ以上であれば良い。
【００１９】
一方、同一径の３個の円柱状供試体ａ、ｂ、ｃが一直線上に並んだ状態のときは、３個の供試体ａ、ｂ、ｃ（各半径ｎ）の断面が取り囲まれる円の最小半径は３ｎであるので、この場合の半径Ｒは３ｎ以上であれば良い。
また、図４に示すように、４個の円柱状供試体ａ、ｂ、ｃ、ｄ（各半径ｎ）が放射状に並んだ状態のときは、４個の円柱状供試体ａ、ｂ、ｃ、ｄの円形断面が内接する円Ｙの半径Ｒは２ｎ(√２)であるので、この場合の半径Ｒは２ｎ・√２＝約２.８ｎ以上であれば良い。
【００２０】
このように、土質試料の断面半径Ｒは、半径ｎの円柱状供試体について、概ね２.３ｎ〜３ｎの大きさであれば、土質試料１の同一断面から３個〜４個の円柱状供試体を切り出すことができる。
【００２１】
なお、実際の施工においては、上記半径Ｒは、供試体の半径ｎについて、供試体の実半径ｎ１に、掘削時の隙間ｎ２、ｎ３・・・を加えた値（ｎ＝ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＋・・・）として定めればよい。一例として、図２において、半径２５mmの供試体ａ、ｂ、ｃについて、断面半径７０mmの試料１を採取すればよい。
【００２２】
本発明の上記供試体作製方法による土質試験について、土質強度試験の概念を図５に示す。
盛土構造物の強度を求めたい深度において、本発明の採取方法によって、例えば、直径１４０mmの円柱状土質試料１を採取し、該土質試料１から直径３５mm〜５０mm、高さ７０mm〜１００mmの３個の円柱状供試体Ａ、Ｂ、Ｃを採取し、各供試体Ａ、Ｂ、Ｃについて、採取深度（図示する例では３か所の深度）に応じた拘束応力と破壊時の圧縮応力を測定してモール応力円を作成する。このモール応力円のグラフを図５の側方に示す。
【００２３】
図５に示すように、作製した供試体Ａ、Ｂ、Ｃの土質状態（乾燥密度など）は均一であるので、盛土の各層において、３個のモール応力円に共通に接する接線を定めることができ、これに基づいて三軸圧縮試験(ＵＵ)などにおいて土質強度を求めることができる。
【００２４】
本発明の土質試料サンプラーは、盛土構造物および自然地盤の何れも対象にした土質試験に用いる土質試料を採取する土質試料サンプラーである。
本発明の土質試料サンプラーは、サンプリングロッドに連結される筒状のヘッドと、該ヘッドに着脱自在に連結された外管と、該外管の内側に伸びる内管を有し、該内管にはコアチューブが引抜き自在に挿入されており、さらに該外管の下端にはビッドが設けられており、外管と一体にビッド１５が回転して土を掘削し、土質試料がコアチューブの内部にシュー２３によって案内されて取り込まれるサンプラーであり、内管ないしコアチューブの内周半径Ｒが、採取すべき土質供試体の断面半径ｎに対し、２.３ｎ〜３ｎの大きさを有している。
【００２５】
本発明の土質試料サンプラーは、好ましくは、内管に連結された通水管がヘッドの内側に設けられており、該通水管はヘッド内側の軸受によって支持されており、該通水管周りにバネが設けられており、内管とヘッドの間に空間が形成されており、該空間に面した通水孔が通水管周面に２対とコアチューブの空気および水を該空間へ排出する気水孔が設けられており、サンプリングロッドから通水管に流入した水が通水孔から内管と外管の間に形成された流路を通じてサンプラー下端に流れる構造を有する。この構造によって、サンプラーの口径が大きくても、サンプリングロッドからサンプラーヘッドに流入され水が、外管と内管の間に形成された流路に均一に分散されて流れ、円滑にサンプリングを行うことができる。
【００２６】
さらに、本発明の土質試料サンプラーは、内管に着脱自在に挿入された透明な硬質樹脂製のコアチューブを有する。硬質樹脂製のコアチューブを用いることによって、サンプラーの口径が大きくても、試料がコアチューブに安定に保持されるので、断面の大きな土質試料を採取するのに適する。
【００２７】
コアチューブに保持された土質試料は、粘性土のときは蝋で封印して、砂質土のときは凍結して蝋で封印して搬送ないし貯蔵され、所定の大きさに切断されて、土質試験の供試体の作成に用いられる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の土質試験用供試体作製方法は、盛土構造物および自然地盤を対象にした土質試験に用いる供試体をボーリングによって採取した土質試料から作製する方法であって、同一径の供試体の円形断面が横並び又は放射状に複数個含まれる大きさの円形断面を有する円柱状の土質試料を採取し、該土質試料の同一の断面から横並び又は放射状に複数の同一径の円柱状供試体を作製するので、作製した複数の供試体について、乾燥密度などの土質が均一であり、三軸圧縮試験(ＵＵ)などにおいて、３個のモール応力円に共通に接する接線を定めることができ、これに基づいて正確な土質強度を求めることができる。また、乱れのない土質試料を採取することができるので、土質の強度試験に限らず、圧密試験や液状化試験などの供試体の作製に用いることができる。
【００２９】
本発明の土質試料サンプラーは、内管内側の半径Ｒが、作製すべき土質供試体の断面半径ｎに対して、概ね２.３ｎ〜３ｎの大きさを有することによって、土質試料１の同一断面から３個〜４個の円柱状供試体を作製することができる。一般に一軸圧縮試験では２個の供試体を必要とし、三軸圧縮試験では３個の供試体を必要とし、液状化試験には４個の供試体を必要とするので、本発明の土質試料サンプラーによれば土質強度試験に用いる供試体、あるいは液状化試験に用いる供試体をほぼ同一条件で必要な個数を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】従来の土質試料採取方法によるモール応力円の概念図。
【図２】３個の供試体を切り出す本発明の土質試料採取方法の概念図。
【図３】図３に示す供試体を包含する試料断面の説明図
【図４】４個の供試体を切り出す本発明の土質試料採取方法の概念図。
【図５】本発明の土質試料採取方法によるモール応力円の概念図。
【図６】本発明の土質試料サンプラー上部の断面説明図。
【図７】本発明の土質試料サンプラー下部の断面説明図。
【図８】本発明の土質試料サンプラー全体の断面説明図。
【図９】土質試料１の取り出し状態を示す説明図。
【図１０】本発明の土質試料サンプラーによる土質供試体を用いた三軸圧縮試験（ＵＵ）の結果を示すグラフ。
【図１１】従来の土質試料サンプラーによる土質供試体を用いた三軸圧縮試験（ＵＵ）の結果を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の土質試料採取に用いる土質試料サンプラーの構造例を図６〜図８に示す。同図において、サンプラーの図示する右側が上端側であり、左側が掘削方向の下端側である。
図示するサンプラー１０は、ロッド１１に連結される筒状のヘッド１２と、該ヘッド１２に連結された外管１３と、該外管１３の内側に挿入された内管１４を有している。外管１３はヘッド１２に一体に連結されており、ロッド１１の回転によってヘッド１２と一体に回転する。該外管１３は着脱自在にヘッド１２に螺合して連結されており、さらに外管１３の下端にはビッド１５が設けられており、外管１３と一体にビッド１５が回転して土を掘削する。
【００３２】
内管１４はサンプラー１０の下端に向かって伸びており、内管１４の下端にはシュー２３が外側に向かって伸びている。該シュー２３の内管１４側の上端部は薄く形成されており、一方、内管１４のシュー２３側の下端部は該シュー２３の上端部に対応して薄く形成されており、シュー２３の上端部は内管１４の下端部の内周側に差し込まれており、従ってシュー２３は引き抜き自在に設けられている。さらに透明な硬質樹脂製のコアチューブ１６が内管１４の内周に沿って引抜き自在に挿入されている。掘削された土質試料１はシュー２３によって内管１４の内側に導かれ、コアチューブ１６の内部に取り込まれる。取り込まれた土質試料１はコアチューブ１６に包み込まれた状態に保持される。
【００３３】
内管１４ないしコアチューブ１６の内側半径Ｒは、複数の同一径の供試体が横並び又は放射状に並んだ状態に切り出すことができる大きさを有する。例えば、土質試料１の横断面に、同一径の３個の円柱状供試体ａ、ｂ、ｃ（各半径ｎ）が放射状に並んだ状態で切り出すときの半径Ｒは４ｎ／√３（＝約２.３ｎ）以上であれば良く、同一径の３個の円柱状供試体ａ、ｂ、ｃ（各半径ｎ）が一直線上に並んだ状態で切り出すときの半径Ｒは３ｎ以上であれば良い。また、４個の円柱状供試体ａ、ｂ、ｃ、ｄ（各半径ｎ）が放射状に並んだ状態で切り出すときの半径Ｒは２ｎ・√２（＝約２.８ｎ）以上であれば良い。
従って、内管１４ないしコアチューブ１６の内側半径Ｒは、半径ｎの円柱状供試体について、概ね２.３ｎ〜３ｎの大きさであれば、土質試料１の同一断面から３個〜４個の円柱状供試体を作製することができる。
【００３４】
ヘッド１２の内部には軸方向に沿って通水管３０が設けられており、また該ヘッド１２の内部には軸受１７、１８が設けられており、該軸受１７、１８によって該通水管３０が軸支されている。さらに軸受１７、１８に接するブッシュ１９とシール２０が設けられており、軸受部分が防水構造に形成されている。該通水管３０の下部には内管１４の上端部１４ａが螺合されており、この螺合構造によって内管１４は着脱自在に通水管３０と一体に連結されている。また、通水管３０を囲むようにバネ２１が螺旋状に設けられており、通水管３０と内管１４はバネ２１によって弾性支持されている。
【００３５】
内管１４とヘッド１２の間には空間４０が形成されており、内管１４と外管１３の間には流路４１が形成されている。流路４１は空間４０に連通している。また、該空間４０に面した通水管３０の周面には２対の通水孔３１とコアチューブ内の空気と水を該空間４０へ排出する気水孔３２が設けられている。
【００３６】
サンプリングロッド１１の内部から通水管３０に流入した水は通水孔３１を通じて空間４０に向かって均一に放流され、空間４０に流入した水は流路４１を通じてサンプラー１０の下端に流れた後に、外管１３の外周面に沿ってヘッド１２の周りに上昇し、外部に排出される。流路４１を通じて水を流しながらロッド１１を回転して掘削が行われる。
【００３７】
内管１４の内側に取り込んだ土質試料１を取り出すときは、図９に示すように、外管１３がヘッド１２から取り外された後に、シュー２３とコアチューブ１６が一体に内管１４から引き抜かれ、さらにシュー２３がコアチューブ１６から引き抜かれ、土質試料１を保持したコアチューブ１６が取り出される。
【００３８】
土質試料１はコアチューブ１６に包み込まれた状態で取り出されるので、この土質試料１をコアチューブ１６に包み込まれた状態で試験深度の部分を輪切りにすることによって土の状態を乱さずに土質試料を採取することができる。また、コアチューブ１６は好ましくは透明な硬質樹脂製であるので、取り出した土質試料１を土の状態を乱さずに外側から観察することができる。コアチューブ１６に包み込まれた状態の土質試料１を輪切りし、図９８に示すように、輪切りした土質試料１の円形断面から同一半径の円柱を横並びあるいは放射状に並んだ状態で切り出して供試体に用いる。
【００３９】
このように、本発明のサンプラー１０では、内管１４ないしコアチューブ１６の内側半径Ｒは土質試料１の直径は供試体の半径ｎの概ね２.３ｎ倍〜３ｎ倍であり、従来のサンプラーの口径よりもかなり大きいので、コアチューブ１６は、十分な強度を有するように、ポリカーボナイトなどの硬質樹脂製が好ましい。またポリカーボナイトは透明であるので、採取した土質試料の状態を外部から観察できるので好ましい。
【００４０】
本発明の土質試料サンプラーは、口径が従来のサンプラーよりもかなり大きいので、内管１４周りの流路４１に水が均一に流れるように、図示するサンプラーでは、内管１４とヘッド１２の間に流水溜りになる空間４０が形成されており、空間４０に面した通水管３０の周面に通水孔３１が２対とコアチューブ内の空気と水を空間４０へ排出する気水孔３２が設けられており、通水通気経路が内管１４の外周全体に均一に形成されている。
【００４１】
〔実施例１〕
図６〜図８に示す土質試料サンプラーを用い、盛土構造物について、強度を求める深度から、本発明の採取方法によって直径１４０mmの円柱状試料１を採取し、該試料１から直径５０mm、高さ１０mmの３個の円柱状供試体ａ、ｂ、ｃを採取し、各供試体ａ、ｂ、ｃについて、三軸圧縮試験(ＵＵ)を行い、垂直応力(σ１) および拘束応力(σ３)を測定し破壊時の関係から、図１０に示すモール応力円を作成した。このモール応力円のグラフに基づいて土質強度を求めたところ、土質強度がＣuu＝７４.４ｋN/m2，φuu＝３７.７°で各供試体の乾燥密度の差が０.０２２ｇ／ｃｍ３あり均一性が高いことが確認された。図１０に示すように、土質強度は接線として求められている。
【００４２】
〔比較例１〕
従来の縦方向へのサンプラーによる直近の位置で同一深度の土質試験試料によって土質供試体を垂直方向に３個の円柱状供試体を作成して三軸圧縮試験（ＵＵ）を実施し、図１１に示すようにモール応力円を作成した。図１１９から最小二乗法によって強度を求めると、Ｃuu＝６５.２ｋN/m2，φuu=３４.４°で各供試体の乾燥密度の差が０.１０６ｇ／ｃｍ３と均一な条件になっていない問題があった。また、本来の土質強度を求める方法である各モール円の接線により土質強度を求めることが困難であり、強度も小さい結果となった。
【符号の説明】
【００４３】
１−試料、Ａ、Ｂ、Ｃ−供試体、ａ、ｂ、ｃ−供試体、１０−サンプラー、１１−ロッド、１２−ヘッド、１３−外管、１４−内管、１４ａ−内管上端部、１５−ビッド、１６−コアチューブ、１７、１８−軸受、１９−ブッシュ、２０−シール、２１−バネ、２３−シュー、３０−通水管、３１―通水孔、３２−気水孔，４０−空間、４１−流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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