(57)【要約】【課題】高有機質土層の有無を容易に且つ的確に判別することを可能にする高有機質土層の判別方法及び高有機質土層の判別調査用キットを提供する。【解決手段】高有機質土層の有無を判別するための方法であって、地盤に穿設された地下水採取孔から地下水を採取する地下水採取工程と、地下水採取工程で採取した地下水の鉄濃度を測定する鉄濃度測定工程とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高有機質土層の有無を判別するための方法であって、
地盤に穿設された地下水採取孔から地下水を採取する地下水採取工程と、
前記地下水採取工程で採取した地下水の鉄濃度を測定する鉄濃度測定工程とを備えることを特徴とする高有機質土層の判別方法。
【請求項２】
請求項１記載の高有機質土層の判別方法において、
前記地下水採取工程で採取した地下水の有機物質濃度を測定する有機物質濃度測定工程を備える高有機質土層の判別方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の高有機質土層の判別方法において、
前記地下水の鉄濃度及び／又は前記地下水の有機物質濃度を比色法を用いて測定する高有機質土層の判別方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の高有機質土層の判別方法において、
前記地下水採取工程で採取した地下水をろ過する地下水ろ過工程を備え、
該地下水ろ過工程では定性１種のろ紙を用いて前記地下水をろ過する高有機質土層の判別方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の高有機質土層の判別方法において、
ＳＷＳ試験あるいはＳＤＳ試験を実施するサウンディング試験実施工程を備え、
前記ＳＷＳ試験あるいは前記ＳＤＳ試験の実施に伴って形成される試験孔を前記地下水採取孔とする高有機質土層の判別方法。
【請求項６】
高有機質土層の有無を判別するための調査用キットであって、
鉄濃度測定用薬剤を入れた鉄濃度測定用容器と、
前記鉄濃度測定用容器に地下水を入れて前記鉄濃度測定用薬剤と混合した後の地下水の色を比較して前記高有機質土層の有無を比色法によって判別するための鉄濃度標準色が表示された高有機質土層／鉄濃度判別指標とを備えることを特徴とする高有機質土層の判別調査用キット。
【請求項７】
請求項６記載の高有機質土層の判別調査用キットにおいて、
過マンガン酸カリウム消費量測定用薬剤を入れた過マンガン酸カリウム消費量測定用容器と、
前記過マンガン酸カリウム消費量測定用容器に地下水を入れて前記過マンガン酸カリウム消費量測定用薬剤と混合した後の地下水の色を比較して前記高有機質土層の有無を比色法によって判別するための過マンガン酸カリウム消費量標準色が表示された高有機質土層／過マンガン酸カリウム消費量判別指標とを備える高有機質土層の判別調査用キット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤中の高有機質土層の有無を判別するための方法及びキットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅などの小規模建築物の地盤調査では、ロッド、スクリューポイント、錘などからなる装置を用い、静的貫入抵抗（土の硬軟、締まり具合）を求めるスウェーデン式サウンディング試験が多用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、スウェーデン式サウンディング試験（以下、ＳＷＳ試験という）は、宅盤の支持力の評価を行うための試験であり、土質判別などの地盤調査として適用するには不充分なものである。すなわち、砂質土や粘性土はＳＷＳ試験時の音感などによってその土質を判別することができ得るが、特に、不同沈下を起こす原因となるため、調査時にその判別、特定が必要な高有機質土層（高有機質土の堆積層）の有無をＳＷＳ試験時に判別することは難しい。
【０００４】
そして、戸建住宅の地盤調査などでは、一般に費用や調査スペースの点からボーリング調査を行うことはまれであり、このため、ＳＷＳ試験時に資料調査や現地踏査を行い、高有機質土層が存在しているか否かを熟練技術者の判断にゆだねるケースが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３９９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、高有機質土層の有無を判別する明確な指標が示されていないため、判定者の技量により判断に違いが生じるおそれがある。したがって、ＳＷＳ試験時に高有機質土層の有無を的確に判別可能な手法が強く望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、高有機質土層の有無を容易に且つ的確に判別することを可能にする高有機質土層の判別方法及び高有機質土層の判別調査用キットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００９】
本発明の高有機質土層の判別方法は、高有機質土層の有無を判別するための方法であって、地盤に穿設された地下水採取孔から地下水を採取する地下水採取工程と、前記地下水採取工程で採取した地下水の鉄濃度を測定する鉄濃度測定工程とを備えることを特徴とする。
ここで、本発明に係る「高有機質土」は強熱減量が２０％以上となる土を示す。
【００１０】
この発明においては、地下水採取孔から採取した地下水の鉄濃度（溶存鉄（Ｆｅ２＋，Ｆｅ３＋）の濃度）を測定し、この地下水の鉄濃度によって地盤中の高有機質土層の有無を判別することができる。これにより、判定者の技量を問わず、容易に且つ的確に高有機質土層の有無を判別することが可能になる。
【００１１】
また、本発明の高有機質土層の判別方法においては、前記地下水採取工程で採取した地下水の有機物質濃度を測定する有機物質濃度測定工程を備えることが望ましい。
【００１２】
この発明においては、採取した地下水の鉄濃度を測定するとともに有機物質濃度を測定することによって、より正確に高有機質土層の有無を判別することができる。
【００１３】
さらに、本発明の高有機質土層の判別方法においては、前記地下水の鉄濃度及び／又は前記地下水の有機物質濃度を比色法を用いて測定することがより望ましい。
【００１４】
この発明においては、比色法を用いることにより、例えば高有機質土層の有無を判別するための調査用キットなどによって、また、現地などで、容易に且つ迅速に地下水の鉄濃度及び／又は地下水の有機物質濃度を測定することが可能になる。すなわち、現地などで、判定者の技量を問わず、より容易に且つ迅速に高有機質土層の有無を判別することが可能になる。
【００１５】
また、本発明の高有機質土層の判別方法においては、前記地下水採取工程で採取した地下水をろ過する地下水ろ過工程を備え、該地下水ろ過工程では定性１種のろ紙を用いて前記地下水をろ過することがさらに望ましい。
【００１６】
この発明においては、採取した地下水を定性１種（ＪＩＳ  Ｐ  ３８０１に規定された１種のろ紙）を用いてろ過することにより、ＪＩＳ  Ｐ  ３８０１に規定された２種〜６種のろ紙を用いた場合より、地下水中の不要物を好適に除去しつつ高有機質土層の有無に連関する鉄イオンや有機物質を有機物質を地下水中（ろ水中）に好適に残すことができる。これにより、高精度で好適に高有機質土層の判別を行うことが可能になる。
【００１７】
さらに、本発明の高有機質土層の判別方法においては、ＳＷＳ試験あるいはＳＤＳ試験を実施するサウンディング試験実施工程を備え、前記ＳＷＳ試験あるいは前記ＳＤＳ試験の実施に伴って形成される試験孔を前記地下水採取孔としてもよい。
【００１８】
この発明においては、ＳＷＳ試験あるいはＳＤＳ試験を実施し、静的貫入抵抗（土の硬軟、締まり具合）が低い土層が確認された際に、ＳＷＳ試験あるいはＳＤＳ試験の実施に伴って形成された試験孔から地下水を採取し、その鉄濃度を測定することにより、静的貫入抵抗が低い土層が高有機質土層であるか否かを判別することができる。これにより、ＳＷＳ試験あるいはＳＤＳ試験を実施するとともに、従来その判別が困難であった高有機質土層の有無を判別することが可能になる。
【００１９】
本発明の高有機質土層の判別調査用キットは、高有機質土層の有無を判別するための調査用キットであって、鉄濃度測定用薬剤を入れた鉄濃度測定用容器と、前記鉄濃度測定用容器に地下水を入れて前記鉄濃度測定用薬剤と混合した後の地下水の色を比較して前記高有機質土層の有無を比色法によって判別するための鉄濃度標準色が表示された高有機質土層／鉄濃度判別指標とを備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明においては、採取した地下水を鉄濃度測定用容器に入れて鉄濃度測定用薬剤と混合し、所定時間が経過した後の地下水の色を高有機質土層／鉄濃度判別指標の鉄濃度標準色と比較することによって、高有機質土層の有無を比色法によって容易に判別することが可能になる。これにより、判定者の技量を問わず、容易に且つ的確に高有機質土層の有無を判別することが可能になる。
【００２１】
また、本発明の高有機質土層の判別調査用キットにおいては、過マンガン酸カリウム消費量測定用薬剤を入れた過マンガン酸カリウム消費量測定用容器と、前記過マンガン酸カリウム消費量測定用容器に地下水を入れて前記過マンガン酸カリウム消費量測定用薬剤と混合した後の地下水の色を比較して前記高有機質土層の有無を比色法によって判別するための過マンガン酸カリウム消費量標準色が表示された高有機質土層／過マンガン酸カリウム消費量判別指標とを備えることが望ましい。
【００２２】
この発明においては、採取した地下水を過マンガン酸カリウム消費量測定用容器に入れて過マンガン酸カリウム消費量測定用薬剤と混合し、所定時間が経過した後の地下水の色を高有機質土層／過マンガン酸カリウム消費量判別指標の過マンガン酸カリウム消費量標準色と比較することによって、高有機質土層の有無を比色法によって容易に判別することが可能になる。これにより、鉄濃度とともに過マンガン酸カリウム消費量ひいては地下水の有機物質濃度を測定することで、判定者の技量を問わず、より正確に高有機質土層の有無を判別することが可能になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の高有機質土層の判別方法及び高有機質土層の判別調査用キットによれば、高有機質土層の有無を容易に且つ的確に判別することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る高有機質土層の判別調査用キットの高有機質土層／鉄濃度判別指標の一例を示す図である。
【図２】全国各地で採取した土の強熱減量と地下水の鉄濃度の関係を示す図である。
【図３】全国各地で採取した土の強熱減量と地下水の過マンガン酸カリウム消費量の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態に係る高有機質土層の判別方法及び高有機質土層の判別調査用キットについて説明する。
【００２６】
本実施形態は、判定者の技量を問わず、ＳＷＳ試験（あるいはＳＤＳ試験）を実施するとともに、容易に且つ的確に高有機質土層の有無を判別、特定することを可能にする方法及びキットに関するものである。
【００２７】
また、本発明に係る高有機質土は、強熱減量が２０％以上の土であるものとする。
なお、強熱減量は、ＪＩＳ  Ａ  １２２６「土の強熱減量試験方法」で求めることを基本とするが、強熱減量が２０％以上の土であることを精度をもって特定することが可能であれば、示差熱分析装置（示熱分析、熱分析）を用いて測定するなど、他の手法を用いて求めても勿論構わない。
【００２８】
本実施形態の高有機質土層の判別方法では、ＳＷＳ試験を行うことによって地盤に形成されたＳＷＳ試験孔から地下水を採取し、採取した地下水の水質を調べることによって高有機質土層の有無を判別する。
【００２９】
具体的に、本実施形態では、まず、住宅などの小規模建築物の地盤調査としてＳＷＳ試験を実施し、対象地盤の静的貫入抵抗（土の硬軟、締まり具合）を求める（サウンディング試験実施工程）。そして、ＳＷＳ試験の結果において、静的貫入抵抗が低い土層が確認された場合に、本実施形態の高有機質土層の判別方法を適用し、この静的貫入抵抗が低い土層が高有機質土によるものか否かを確認する。
【００３０】
本実施形態の高有機質土層の判別方法では、ＳＷＳ試験を実施するとともに、ＳＷＳ試験の実施に伴って地中に穿設されたＳＷＳ試験孔（地下水採取孔）から地下水を採取する（地下水採取孔穿設工程／地下水採取工程）。
【００３１】
例えば、ＳＷＳ試験を実施し、０〜３時間程度経過した後に地下水を採取する。また、本実施形態では、ベーラータイプの採水器をＳＷＳ試験孔に挿入し、ＳＷＳ試験孔で確認される地下水を採取する。なお、地下水を採取するための採水器（採水手法）は、他のグラブサンプラー、インナーシャルリフトポンプ、ペリスタルティックポンプなどの採水器であってもよく、特に限定を必要としない。
【００３２】
そして、本実施形態では、前処理として、定性ろ紙１種（ＪＩＳ  Ｐ  ３８０１に規定された１種のろ紙）を用いて、採取した地下水をろ過する（地下水ろ過工程）。
【００３３】
ここで、１種のろ紙を用いることで、ＪＩＳ  Ｐ  ３８０１に規定された２種〜６種のろ紙を用いた場合よりも好適に、地下水中の不要物を除去しつつ高有機質土に連関する鉄イオンや有機物質を透過させて地下水中に残すことができる。
【００３４】
次に、ろ過後の地下水（ろ水）の鉄濃度を測定する（鉄濃度測定工程）。
本実施形態では、還元と０−フェナントロリン比色法による定量方法によって地下水の鉄濃度を測定する。すなわち、ＪＩＳ  Ｋ  ０１２０  ５７．１のフェナントロリン吸光光度法を応用し、発色時のｐＨが約６となるようにするとともに、地下水と、少なくともフェナントロリン（必要に応じて塩化ヒドロキシルアンモニウム、酢酸アンモニウムなどを加えてもよい）を含む薬剤とを混合する。そして、例えば数分間の所定時間が経過した後に、図１に示すような鉄濃度標準色と地下水の色（地下水の発色状況）を比較し、鉄濃度（Ｆｅ２＋、Ｆｅ３＋の鉄濃度／溶存鉄濃度）を定量する。
【００３５】
図２は、全国各地で採取した土の強熱減量と同採取箇所で採取した地下水の鉄濃度の関係を示す図である。
この図に示す通り、土の強熱減量と鉄濃度には寄与率０．９５という非常に高い相関性があることが本願の発明者による鋭意研究によって知見として得られている。
【００３６】
これにより、本実施形態では、ＳＷＳ試験によって静的貫入抵抗が低い土層が存在することが確認されたとき、採取した地下水の鉄濃度を測定する。そして、地下水の鉄濃度が知見で得られた値以上である場合には、静的貫入抵抗が低い土層が高有機質土層であると判定することができる。
【００３７】
ここで、予めフェナントロリン等を含む鉄濃度測定用薬剤を入れた鉄濃度測定用容器と、鉄濃度測定用容器に地下水を入れて鉄濃度測定用薬剤と混合した後の地下水の色を比較して高有機質土層の有無を比色法によって判別するための鉄濃度標準色が表示された高有機質土層／鉄濃度判別指標とを備えて高有機質土層の判別調査用キットを製作しておき、この高有機質土層の判別調査用キットを現地などで使用することにより、容易に且つ迅速に高有機質土層を判別できるようにしてもよい。
【００３８】
一方、本実施形態の高有機質土層の判別方法では、前処理後の地下水（ろ水）に対し、鉄濃度だけでなく、有機物質濃度（有機物質量／有機汚濁量）を測定する（有機物質濃度測定工程）。
【００３９】
本実施形態では、過マンガン酸カリウム消費量を測定することによって、地下水の有機汚濁量を定量する。すなわち、公益社団法人日本水道協会：上水試験方法「過マンガン酸カリウム消費量」、ＪＩＳ  Ｋ  ０１０２  １９「アルカリ性過マンガン酸カリウムによる酸素消費量」を応用し、発色時のｐＨがアルカリとなるようにするとともに、地下水と、少なくとも過マンガン酸カリウム（必要に応じて水酸化ナトリウム、アジ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、チオ硫酸ナトリウムなどを加えてもよい）とを混合する。そして、所定時間（例えば数分）が経過した後に、図１と同様な過マンガン酸カリウム消費量標準色と地下水の発色状況を比較し、過マンガン酸カリウム消費量ひいては有機物質濃度を定量する。
【００４０】
図３は、全国各地で採取した土の強熱減量と同採取箇所で採取した地下水の過マンガン酸カリウム消費量の関係を示す図である。
この図に示す通り、土の強熱減量と過マンガン酸カリウム消費量には寄与率０．７４という高い相関性があることが本願の発明者による鋭意研究によって知見として得られている。
【００４１】
これにより、本実施形態では、ＳＷＳ試験によって静的貫入抵抗が低い土層が存在することが確認されたとき、採取した地下水の鉄濃度を測定するとともに過マンガン酸カリウム消費量ひいては有機物質濃度を測定する。そして、地下水の過マンガン酸カリウム消費量が知見で得られた値以上である場合には、鉄濃度の測定結果と合わせ、静的貫入抵抗が低い土層が高有機質土層であると判定することができる。
【００４２】
ここで、予め過マンガン酸カリウム消費量測定用薬剤を入れた過マンガン酸カリウム消費量測定用容器と、過マンガン酸カリウム消費量測定用容器に地下水を入れて過マンガン酸カリウム消費量測定用薬剤と混合した後の地下水の色を比較して高有機質土層の有無を比色法によって判別するための過マンガン酸カリウム消費量標準色が表示された高有機質土層／過マンガン酸カリウム消費量判別指標とを備えて高有機質土層の判別調査用キットを製作しておき、この高有機質土層の判別調査用キットを現場などで使用することにより、容易に且つ迅速に高有機質土層の有無を判別できるようにしてもよい。
【００４３】
そして、鉄濃度測定用薬剤を入れた鉄濃度測定用容器と、高有機質土層／鉄濃度判別指標と、過マンガン酸カリウム消費量測定用薬剤を入れた過マンガン酸カリウム消費量測定用容器と、高有機質土層／過マンガン酸カリウム消費量判別指標とを備えて高有機質土層の判別調査用キットを構成すれば、より容易に且つ精度よく高有機質土層の有無を判別できる。
【００４４】
したがって、本実施形態の高有機質土層の判別方法においては、地下水採取孔から採取した地下水の鉄濃度を測定し、この地下水の鉄濃度によって地盤中の高有機質土層の有無を判別することができる。これにより、判定者の技量を問わず、容易に且つ的確に高有機質土層の有無を判別することが可能になる。
【００４５】
また、ＳＷＳ試験（あるいはＳＤＳ試験）を実施し、静的貫入抵抗が低い土層が確認された際に、ＳＷＳ試験の実施に伴って形成された試験孔から地下水を採取し、その鉄濃度を測定することにより、静的貫入抵抗が低い土層が高有機質土層であるか否かを判別することができる。これにより、ＳＷＳ試験を実施するとともに、従来その判別が困難であった高有機質土層の有無を判別することが可能になる。
【００４６】
さらに、本実施形態の高有機質土層の判別方法においては、採取した地下水の鉄濃度を測定するとともに有機物質濃度を測定することによって、より正確に高有機質土層の有無を判別することができる。
【００４７】
また、地下水の鉄濃度や地下水の有機物質濃度を比色法を用いて測定することにより、高有機質土層の有無を判別するための調査用キットなどによって、また、現地などで、容易に且つ迅速に地下水の鉄濃度や地下水の有機物質濃度を測定することが可能になる。すなわち、現地などで、判定者の技量を問わず、より容易に且つ迅速に高有機質土層の有無を判別することが可能になる。
【００４８】
さらに、採取した地下水を定性１種を用いてろ過することにより、２種〜６種のろ紙を用いた場合より、地下水中の不要物を好適に除去しつつ高有機質土層の有無に連関する鉄イオンや有機物質を地下水中（ろ水中）に好適に残すことができる。これにより、高精度で好適に高有機質土層の判別を行うことが可能になる。
【００４９】
また、本実施形態の高有機質土層の判別調査用キットにおいては、採取した地下水を鉄濃度測定用容器に入れて鉄濃度測定用薬剤と混合し、所定時間が経過した後の地下水の色を高有機質土層／鉄濃度判別指標の鉄濃度標準色と比較することによって、高有機質土層の有無を比色法によって容易に判別することが可能になる。これにより、判定者の技量を問わず、容易に且つ的確に高有機質土層の有無を判別することが可能になる。
【００５０】
さらに、本実施形態の高有機質土層の判別調査用キットにおいては、採取した地下水を過マンガン酸カリウム消費量測定用容器に入れて過マンガン酸カリウム消費量測定用薬剤と混合し、所定時間が経過した後の地下水の色を高有機質土層／過マンガン酸カリウム消費量判別指標の過マンガン酸カリウム消費量標準色と比較することによって、高有機質土層の有無を比色法によって容易に判別することが可能になる。これにより、鉄濃度とともに過マンガン酸カリウム消費量ひいては地下水の有機物質濃度を測定することで、判定者の技量を問わず、容易に且つ的確に高有機質土層の有無を判別することが可能になる。
【００５１】
以上、本発明に係る高有機質土層の判別方法及び高有機質土層の判別調査用キットの一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００５２】
例えば、本実施形態では、ＳＷＳ試験（あるいはＳＤＳ試験）を行い、この試験に伴って地盤に形成された試験孔を地下水採取孔とするものとして説明を行った。これに対し、本発明においては、ＳＷＳ試験の実施に関わらず、地下水採取孔を地盤に穿設し、この地下水採取孔から採取した地下水の鉄濃度、有機物質濃度を測定することによって高有機質土層の有無を判別するようにしても勿論構わない。
【００５３】
さらに、本実施形態では、過マンガン酸カリウム消費量を測定することにより、採取した地下水の有機物質濃度を定量するものとして説明を行ったが、地下水の有機物質濃度は、ＴＯＣ計を用いて測定したり、所定の手法によってＣＯＤ（化学的酸素要求量）、ＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）を求めることで測定するようにしてもよい。すなわち、地下水の有機物質濃度の測定手法を特に限定する必要はない。
【００５４】
また、地下水の鉄濃度についても、イオンクロマトグラフを用いたり、吸光光度法を用いるなど、本実施形態とは異なる他の手法で測定するようにしてもよく、その測定手法を特に限定する必要はない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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