(57)【要約】【課題】ＣＰＴとＳＳＴとの相関関係を把握して、ＳＳＴによって原位置における地盤強度を効率良く測定でき、作業効率の向上をはかり得る原位置における地盤の強度測定方法を提供する。【解決手段】ＣＰＴとＳＳＴとを、測定地盤Ｇの近傍地点でそれぞれ実施し、ＣＰＴのコーン２貫入時の先端抵抗ｑｔ　の計測値が急激に変化している深度のデータを採用せず、ＳＳＴの回転貫入区間では、ＣＰＴで得られるコーン２貫入時の先端抵抗ｑｔ　の値を、コーン２先端の深度から上方２５ｃｍ分の平均値を求め、ＳＳＴで得られる半回転数ＮＳＷとを対応させて、その相関関係を求め、実施したＳＳＴのデータと、既に求めてあるＣＰＴとの相関関係とから換算先端抵抗を求める。【選択図】　　　　図１
2004019110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気式静的コーン貫入試験ＣＰＴと、スウェーデン式サウンディング試験ＳＳＴとを、測定地盤の１から２ｍ程度離れた地点でそれぞれ実施し、得られたデータから、ＣＰＴのコーン貫入時の先端抵抗ｑｔ　の計測値が急激に変化している深度のデータは採用せず、ＳＳＴの回転貫入区間では、ＣＰＴで得られるコーン貫入時の先端抵抗ｑｔ　の値を、コーン先端の深度から上方２５ｃｍ分の平均値を求め、ＳＳＴで得られる半回転数ＮＳＷとを対応させて、その相関関係を求め、ＳＳＴの自沈区間は、自沈がスクリューポイントの長さ以上連続している部分のデータのみ使用し、各載荷重と自沈した深度区間のコーン貫入時の先端抵抗ｑｔ　とを対応させて、その相関関係を求めた後、実施したＳＳＴのデータと、既に求めてあるＣＰＴとの相関関係とから換算先端抵抗を求める原位置における地盤の強度測定方法。
【請求項２】
土被り圧σＶ０が大きい場合は、ＳＳＴで得られる半回転数ＮＳＷとＣＰＴにより得られた先端抵抗ｑｔ　に土被り圧σＶ０を考慮した先端抵抗ｑｔ　−σＶ０との相関関係を求め、各載荷重とＣＰＴにより得られた先端抵抗ｑｔ　に土被り圧σＶ０を考慮した先端抵抗ｑｔ　−σＶ０との相関関係を求める請求項１記載の原位置における地盤の強度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スウェーデン式サウンディング試験を使用した原位置における地盤の強度測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、原位置における地盤の深度方向に連続した強度の測定には、電気式静的コーン貫入試験（ＪＧＳ１４３５−１９９５、以下本説明ではＣＰＴと略称する）が用いられていた。
【０００３】
このＣＰＴは、地盤にコーンを静的に貫入させ、電気的に先端抵抗と間隙水圧を求める試験方法であり、このＣＰＴ試験は、地盤にコーンを設置して貫入させるので反力が必要であるので、コーン、ロッド、貫入装置、深さ測定器、測定装置及び固定装置から構成される機具類が大掛かりとなり、その移動や設置に時間がかかる等の問題があった。
【０００４】
そこで、上記ＣＰＴ試験方法に比較し、より簡易な装置を使用してＣＰＴと同様に原位置における連続した地盤強度に関するデータが効率よく、かつ機動性良く得られるスウェーデン式サウンディング試験（ＪＩＳＡ１２２１、以下本説明ではＳＳＴと略称する）があり、この試験方法は、その装置及びその操作が容易で、かつ迅速に測定可能であり、また簡易なサウンディングのなかでは比較的貫入能力に優れているなどの利点を有していることで知られている。
【０００５】
上記ＳＳＴの試験装置は、主にハンドル、おもり、載荷用クランプ、ロッド及びスクリューポイント等から構成されており、スクリューポイントにロッドを介しておもりで荷重を載荷し、荷重で地盤に貫入停止後に、ロッドをハンドルで回転させた時の、回転数と貫入量との関係を求めるようにしている。
【０００６】
このＳＳＴの試験方法における測定値の地盤強度の換算は通常Ｎ値との相関関係からＮ値に換算することが行なわれているが、原位置における地盤の強度は、特に粘性土地盤の場合などでは、Ｎ値よりもコーン貫入抵抗の方が正確に評価できることに着目し、本発明者等はＳＳＴの結果からコーン貫入抵抗を換算できる方法の検討を行ない本発明に到達した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ＣＰＴとＳＳＴとの相関関係を把握して、ＳＳＴによって原位置における地盤強度を効率良く測定でき、作業効率の向上をはかりうる原位置における地盤の強度測定方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電気式静的コーン貫入試験ＣＰＴと、スウェーデン式サウンディング試験ＳＳＴとを、測定地盤の１から２ｍ程度離れた地点でそれぞれ実施し、得られたデータからＣＰＴのコーン貫入時の先端抵抗ｑｔ　の計測値が急激に変化している深度のデータは採用せず、ＳＳＴの回転貫入区間では、ＣＰＴで得られるコーン貫入時の先端抵抗ｑｔ　の値を、コーン先端の深度から上方２５ｃｍ分の平均値を求め、ＳＳＴで得られる半回転数ＮＳＷとを対応させて、その相関関係を求め、ＳＳＴの自沈区間は、自沈がスクリューポイントの長さ以上連続している部分のデータのみを使用し、各載荷重と自沈した深度区間のコーン貫入時の先端抵抗ｑｔ　とを対応させて、その相関関係を求めた後、実施したＳＳＴのデータと、既に求めてあるＣＰＴとの相関関係とから換算先端抵抗を求める原位置における地盤の強度測定方法からなり、また本発明は、土被り圧σＶ０が大きい場合は、ＳＳＴで得られる半回転数ＮＳＷとＣＰＴにより得られた先端抵抗ｑｔ　に土被り圧σＶ０を考慮した先端抵抗ｑｔ　−σＶ０との相関関係を求め、各載荷重とＣＰＴにより得られた先端抵抗ｑｔ　に土被り圧σＶ０を考慮した先端抵抗ｑｔ　−σＶ０との相関関係を求める原位置における地盤の強度測定方法からなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図１を参照して本発明の地盤の強度測定方法における一実施形態につき説明する。
【００１０】
まず、前記のＳＳＴと、その試験を行なった地盤Ｇの１から２ｍ程度離れた近傍の地点でＣＰＴを同時に実施し、それぞれの試験結果から得られたデータを整理検討した。
【００１１】
ここで実施したＳＳＴの装置は、地盤Ｇの強度に合わせて、荷重による貫入、即ち自沈時の荷重段階を自動的に０．０５，０．１５，０．２５，０．５０，０．７５，１．００ｋＮの６段階に調整できるものとし、１．００ｋＮ以下の荷重では自沈し、自沈停止後、自動的に回転貫入に切り替わる仕組になっており、その荷重段階の切り替えは、その貫入速度から自動的に変化させることができ、深度、半回転数、荷重段階が自動的に計測され、その装置は分解可能で、その本体には車輪がついており、人力での移動及び設置が可能になっている。
【００１２】
図１はＳＳＴ及びＣＰＴのそれぞれの試験方法による地盤Ｇの強度の測定深度の相関関係を示す図であり、ＳＳＴにおいては、長さＬ＝２０ｃｍのスクリューポイント１の先端が２５ｃｍ進む間の半回転数ＮＳＷ（層厚１．０ｍに換算した値）を計測し、地盤Ｇの強度を推定するものであり、従って計測された半回転数ＮＳＷは、スクリューボイント１の先端の深度から上部２５ｃｍ分の平均地盤強度を示す。
【００１３】
これに対し、ＣＰＴにおいては、約３ｃｍのコーン２先端部分のコーン貫入時の先端抵抗ｑｔ　を１．０ｃｍピッチで計測するもので、ほぼその深度における地盤強度を計測するものである。
【００１４】
従って、半回転数ＮＳＷと先端抵抗ｑｔ　との相関関係をとるには、コーン２先端の深度から上２５ｃｍの分の先端抵抗ｑｔ　の平均値と半回転数ＮＳＷとを対応させている。
【００１５】
次に、ＳＳＴの自沈区間では、自沈がスクリューポイント１の長さ以上連続している部分のデータのみを使用し、各載荷重と自沈した深度区間のコーン２の貫入時の先端抵抗ｑｔ　を対応させて、その相関関係を求める。
【００１６】
また、ＣＰＴのコーン２貫入時の先端抵抗ｑｔ　の計測値が急激に変化している深度のデータは採用しないこととした。何故ならば、地盤Ｇの深度が急激に変化する地点では、長さＬ＝２０ｃｍのスクリューポイント１がその両方の地盤Ｇの境界部で回転しており、スクリューポイント１の貫入時の抵抗は硬い層のみによる影響が大きいと考えられるからである。
【００１７】
ＳＳＴの回転貫入区間では、ＣＰＴで得られるコーン２貫入時の先端抵抗ｑｔ　の値を、コーン２先端の深度から上方２５ｃｍの平均値を求め、ＳＳＴで得られる半回転数ＮＳＷとを対応させて、このｑｔ　とＮＳＷとの相関関係を求めるが、その際に、土被り圧σＶ０が大きい場合は、ＳＳＴで得られる半回転数ＮＳＷとＣＰＴにより得られた先端抵抗ｑｔ　に土被り圧σＶ０を考慮したｑｔ　−σＶ０との相関関係を求める。図２は上記ＮＳＷとｑｔ　−σＶ０とで得られた相関関係を示す図表である。
【００１８】
この結果により、ＮＳＷ＝３０及び３００で変曲点があり、ＮＳＷが小さいほど１半回転当たりのｑｔ　−σＶ０が増加する割合が大きく、ＮＳＷ≧３００ではＮＳＷが増加してもｑｔ　−σＶ０がほとんど増加しないことが分かる。
【００１９】
このことにより、各変曲点間で直線近似を行ない、次の相関関係の式が得られた。
【００２０】
ｑｔ　−σＶ０＝５０．３ＮＳＷ＋６２０　　　　・・・・・　（１）
（０≦ＮＳＷ＜３０）
ｑｔ　−σＶ０＝８．９ＮＳＷ＋１８６０　　　　・・・・・　（２）
（３０＜ＮＳＷ＜３００）
ｑｔ　−σＶ０＝０．３３ＮＳＷ＋４４３０　　　・・・・・　（３）
（３００≦ＮＳＷ）
また、ＳＳＴの自沈区間では、載荷重ＷＳＷ＝１．０ｋＮで回転から自沈に変わる時のｑｔ　−σＶ０は、平均で６２０ｋＮ／ｍ２　（３８０〜８６０ｋＮ／ｍ２　）となり、以下、各自沈荷重ＷＳＷと換算ｑｔ　−σＶ０の関係は以下の表に示すとおりとなった。
【００２１】
【表１】
2004019110.tif 000003
【００２２】
上記の相関関係の式から換算した土被り圧σＶ０を考慮した先端抵抗ｑｔ　−σＶ０の実測値を図３に示しており、細い線で示すのがＣＰＴ方法による線図で、また太い線で示すのがＳＳＴからの換算の線図であり、多少のバラツキは認められるがほぼ一致した値が得られることを確認した。
【００２３】
【発明の効果】
以上に説明した本発明の原位置における地盤の強度測定方法により地盤の強度測定を実施すれば、ＣＰＴを使用した場合に比べ、作業効率が３から５倍程度向上する。
【００２４】
すなわち、ＳＳＴは操作が簡易で、装置が軽量であることから、装置の移動に要する時間が大幅に短縮でき、ＣＰＴの３倍以上のデータが取得可能であり、調査にかゝる時間や費用が削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地盤の強度測定方法の一実施形態におけるＳＳＴ及びＣＰＴを地盤上の近傍の地点で行なった測定深度の関係を示す図である。
【図２】図１の実施形態における半回転数ＮＳＷと土被り圧を考慮した先端抵抗ｑｔ　−　σＶ０との相関関係を示す図表である。
【図３】図１の換算ｑｔ　−σＶ０の深度分布を示す図表である。
【符号の説明】
１　　スクリューポイント
２　　コーン
Ｇ　　地盤
【図１】
2004019110.tif 000004
【図２】
2004019110.tif 000005
【図３】
2004019110.tif 000006