(57)【要約】【課題】比較的容易な作業により地盤の弾性係数を導出する。【解決手段】ＦＷＤ試験による時系列の荷重値および変位が荷重取得部２１０および変位取得部２１０によって取得される。そして、ＦＷＤ試験で計測された荷重と変位から、両者の対応関係が導出され、当該対応関係から端面誤差等の影響のある部分を排除するよう荷重と変位との関係のシフト処理が荷重変位関係シフト部２４０によってなされる。そして、荷重変位関係シフト部２４０によってシフトされた荷重と変位の関係に基づいて弾性係数導出部２５０が弾性係数を導出する。【選択図】        図３
2005042446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する方法であって、
前記重錘を落下させた際に得られる荷重値と変位から、前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出ステップと、
前記関係導出ステップで導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を特定する変位値特定ステップと、
前記関係導出ステップで導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を、前記変位値特定ステップで特定された変位値を始点とする荷重値と変位との関係にシフトするシフトステップと、
前記シフトステップでシフトされた前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出ステップと
を備えたことを特徴とする弾性係数導出方法。
【請求項２】
前記弾性係数導出ステップでは、前記シフトステップでシフトされた前記時間に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から、変位＝１．２５ｍに対応する荷重値Ｐ１．２５を求め、当該Ｐ１．２５、前記載荷面の面積Ａを用い、次の式によりＫｌ値を求め、
Ｋｌ＝Ｐ１．２５／（Ａ×０．００１２５）
当該Ｋｌ値、ポアソン比ν、載荷面直径Ｄを用い、次の式により弾性係数Ｅfwdlを求める
Ｅfwdl＝０．２５πＤ（１−ν2）Ｋｌ
ことを特徴とする請求項１に記載の弾性係数導出方法。
【請求項３】
前記弾性係数導出ステップでは、前記シフトステップでシフトされた前記時間に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から、変位＝１．２５ｍに対応する荷重値Ｐ１．２５を求め、当該Ｐ１．２５、次の式によりＫｌ値を求め、
Ｋｌ＝Ｐ１．２５／（Ａ×０．００１２５）
当該Ｋｌ値、ポアソン比ν、載荷面直径Ｄを用い、次の式により値Ｅfwdを求め、
Ｅfwdl＝０．２５πＤ（１−ν2）Ｋｌ
予め地盤について行った平板載荷試験の結果から得られた弾性係数と、当該地盤について行ったＦＷＤ（Falling Weight Deflection）試験の結果から得られた弾性係数との相関関係に基づいて、前記Ｅfwdlを補正して弾性係数を導出する
ことを特徴とする請求項１に記載の弾性係数導出方法。
【請求項４】
地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する方法であって、
前記重錘を落下させた際に得られる荷重値と変位から、前記荷重値が最大値となった時点から荷重値が０になるまでの最大荷重値後区間における前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出ステップと、
前記関係導出ステップで導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出ステップと
を具備することを特徴とする弾性係数導出方法。
【請求項５】
前記弾性係数導出ステップでは、前記関係導出ステップで導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から得られる最大荷重値Ｐｍａｘとその時の変位δｍａｘ、および最大荷重後に荷重値が０になったときの変位値δ０、前記載荷面の面積Ａを用い、以下の式により係数Ｋを求め、
Ｋ＝Ｐｍａｘ／（Ａ×（δｍａｘ−δ０））
当該Ｋを用いて当該地盤の弾性係数を導出する
ことを特徴とする請求項４に記載の弾性係数導出方法。
【請求項６】
前記弾性係数導出ステップでは、
前記Ｋ、ポアソン比ν、載荷面直径Ｄを用い、次の式により弾性係数Ｅfwdrを求める
Ｅfwdr＝０．２５πＤ（１−ν2）Ｋ
ことを特徴とする請求項５に記載の弾性係数導出方法。
【請求項７】
前記弾性係数導出ステップでは、
前記Ｋ、ポアソン比ν、載荷面直径Ｄを用い、次の式により弾性係数Ｅfwdrを求め、
Ｅfwdr＝０．２５πＤ（１−ν2）Ｋ
予め地盤について行った平板載荷試験の結果から得られた弾性係数と、当該地盤について行ったＦＷＤ（Falling Weight Deflection）試験の結果から得られた弾性係数との相関関係に基づいて、前記Ｅfwdrを補正して弾性係数を導出する
ことを特徴とする請求項５に記載の弾性係数導出方法。
【請求項８】
前記関係導出ステップでは、
前記重錘を落下させた際に前記地盤に加わる時系列の荷重値と、前記重錘を落下させた際に前記地盤に生じる時系列の変位とを取得し、
取得した荷重値の出現時から最大値となるまでの最大荷重到達時間と、取得した変位の出現時から最大値となるまでの最大変位到達時間とを一致し、かつ荷重値と変位の出現時が一致するよう取得した前記時系列の荷重値および変位を補正し、補正した時系列の荷重値および変位から、前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一つに記載の弾性係数導出方法。
【請求項９】
地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出装置であって、
前記重錘を落下させた際に得られる荷重値と変位から、前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出手段と、
前記関係導出手段により導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を特定する変位値特定手段と、
前記関係導出手段により導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を、前記変位値特定ステップで特定された変位値を始点とする荷重値と変位との関係にシフトするシフト手段と、
前記シフト手段によりシフトされた前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出手段と
を備えたことを特徴とする弾性係数導出装置。
【請求項１０】
地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する装置であって、
前記重錘を落下させた際に得られる荷重値と変位から、前記荷重値が最大値となった時点から荷重値が０になるまでの最大荷重値後区間における前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出手段と、
前記関係導出手段により導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出手段と
を具備することを特徴とする弾性係数導出装置。
【請求項１１】
前記弾性係数導出手段は、前記関係導出手段により導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から得られる最大荷重値Ｐｍａｘとその時の変位δｍａｘ、および最大荷重後に荷重値が０になったときの変位値δ０、前記載荷面の面積Ａを用い、以下の式により係数Ｋを求め、
Ｋ＝Ｐｍａｘ／（Ａ×（δｍａｘ−δ０））
当該Ｋを用いて当該地盤の弾性係数を導出する
ことを特徴とする請求項１０に記載の弾性係数導出装置。
【請求項１２】
地盤を建設する建設ステップと、
前記建設ステップで建設された地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位を計測する計測ステップと、
前記計測ステップで計測された荷重値と変位から、前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出ステップと、
前記関係導出ステップで導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を特定する変位値特定ステップと、
前記関係導出ステップで導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を、前記変位値特定ステップで特定された変位値を始点とする荷重値と変位との関係にシフトするシフトステップと、
前記シフトステップでシフトされた前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出ステップと
を備えたことを特徴とする地盤建設方法。
【請求項１３】
地盤を建設する建設ステップと、
前記建設ステップで建設された地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位を計測する計測ステップと、
前記計測ステップで計測された荷重値と変位から、前記荷重値が最大値となった時点から荷重値が０になるまでの最大荷重値後区間における前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出ステップと、
前記関係導出ステップで導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出ステップと
を具備することを特徴とする地盤建設方法。
【請求項１４】
コンピュータを、
地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重値と前記地盤の変位から、前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出手段、
前記関係導出手段により導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を特定する変位値特定手段、
前記関係導出手段により導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を、前記変位値特定ステップで特定された変位値を始点とする荷重値と変位との関係にシフトするシフト手段、
前記シフト手段によりシフトされた前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１５】
コンピュータを、
地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位から、前記荷重値が最大値となった時点から荷重値が０になるまでの最大荷重値後区間における前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出手段、
前記関係導出手段により導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出手段
として機能させるためのプログラム。
【請求項１６】
前記弾性係数導出手段は、前記関係導出手段により導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から得られる最大荷重値Ｐｍａｘとその時の変位δｍａｘ、および最大荷重後に荷重値が０になったときの変位値δ０、前記載荷面の面積Ａを用い、以下の式により係数Ｋを求め、
Ｋ＝Ｐｍａｘ／（Ａ×（δｍａｘ−δ０））
当該Ｋを用いて当該地盤の弾性係数を導出する
ことを特徴とする請求項１５に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤の弾性係数を導出する方法、装置、地盤建設方法およびプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、盛土、路床、路盤などの地盤の剛性を評価するために道路や滑走路などの地盤の弾性係数が用いられている。地盤の弾性係数を求めるためには平板載荷試験方法が用いられるのが一般的であり、平板載荷試験方法の内容は規格によって定められている（非特許文献１参照、非特許文献２参照）。
【０００３】
上述した規格に定められている平板載荷試験はおおよそ次のような手順で行われる。
（ａ）水平にならした地盤に載荷板を設置する。
（ｂ）載荷板の上にジャッキをおき、荷重装置と組み合わせて所要の反力が得られるようにする。
（ｃ）載荷板の沈下量を測るためのダイヤルゲージを取り付ける。
（ｄ）載荷板に加える荷重を段階的に増加していき、荷重をあげるごとにその荷重による沈下の進行がとまるのを待って沈下量を読み取る。
（ｅ）沈下量が所定値に達する、または降伏点に達した場合に試験を終了する。
【０００４】
上記のような試験を行った後の結果から弾性係数を求めている。より具体的には、非特許文献２である日本道路公団規格ＪＨＳ−１０３に定められている繰返し平板載荷試験を行うことで得られた結果から、初期載荷弾性係数と繰返し載荷弾性係数とを求めており、以下、図２１を参照しながらその手順の概略を説明する。ここで、図２１は繰返し平板載荷試験を行うことで得られる単位面積あたりの荷重強さ（ｋＮ／ｍ2）とひずみεとの関係の一例である。ひずみεは、変位δ、地盤のポアソン比ν、載荷板の直径Ｄを用い、以下の（１）式で算出される。
ε＝δ／（１−ν2）／Ｄ／０．２５π    （１）
【０００５】
そして、各載荷段階の１回目の載荷後の図２１上の点を曲線で結ぶことで得られる荷重強さとひずみとの関係（図中太線で示す曲線）から、変位δ＝１．２５mmとなるときの荷重強さＰδを求め、そのときのひずみε（載荷板の直径Ｄ＝７５０φの場合には０．００２３）とから、以下の（２）式により初期載荷弾性係数Ｅ75,lを求める。
Ｅ75,l＝Ｐδ／０．００２３      （２）
【０００６】
また、第２荷重段階（例えば、平板載荷重１５７ｋＮ／ｍ2）、第３荷重段階（例えば、平板載荷重５４９ｋＮ／ｍ2）の結果から、繰返し載荷弾性係数Ｅ75,r2、Ｅ75,r3を求めることができる。より具体的には、これらの第２荷重段階および第３荷重段階における２回目〜５回目載荷時の荷重強さとひずみの関係、つまり図２１上直線で示される関係から、各々の段階の直線の勾配の平均値をそれぞれＥ75,r2、Ｅ75,r3とする。このように求められた初期載荷弾性係数はコンクリート舗装設計のために用いられ、繰返し載荷弾性係数はアスファルト舗装設計のために用いられている。
【非特許文献１】日本工業規格ＪＩＳ−Ａ１２１５（道路の平板載荷試験方法）
【非特許文献２】日本道路公団規格ＪＨＳ−１０３（繰返し平板載荷試験方法）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように繰返し平板載荷試験によって求められる地盤の弾性係数は地盤の剛性を評価する上で重要な値であるが、上記の平板載荷試験はおおがかりな試験であるので、平板載荷試験を行うにはある程度の時間（通常１地点の試験について３０分〜６０分程度）および労力が必要となる。したがって、測定対象たる地盤面積が大きい場合において、多くの地点における測定を行うためには多大な時間および労力を要することになってしまう。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、比較的容易な作業により地盤の弾性係数を導出することができる弾性係数導出方法、弾性係数導出装置、プログラムおよび地盤建設方法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】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する方法であって、前記重錘を落下させた際に得られる荷重値と変位から、前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出ステップと、前記関係導出ステップで導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を特定する変位値特定ステップと、前記関係導出ステップで導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を、前記変位値特定ステップで特定された変位値を始点とする荷重値と変位との関係にシフトするシフトステップと、前記シフトステップでシフトされた前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出ステップとを備えたことを特徴とする弾性係数導出方法である。
【００１０】
この発明によれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位から、これらの対応関係が取得され、その関係が、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を始点とする関係にシフトされる。そして、シフトされた荷重値と変位との関係に基づいて地盤の弾性係数が導出される。
【００１１】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明の構成において、前記弾性係数導出ステップでは、前記シフトステップでシフトされた前記時間に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から、変位＝１．２５ｍに対応する荷重値Ｐ１．２５を求め、当該Ｐ１．２５、前記載荷面の面積Ａを用い、次の式によりＫｌ値を求め、Ｋｌ＝Ｐ１．２５／（Ａ×０．００１２５）当該Ｋｌ値、ポアソン比ν、載荷面直径Ｄを用い、次の式により弾性係数Ｅfwdlを求めるＥfwdl＝０．２５πＤ（１−ν2）Ｋｌことを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、シフトされた荷重値と変位の関係から、変位１．２５ｍｍに対応する荷重値Ｐ１．２５を用いた弾性係数の導出がなされる。
【００１３】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１にかかる発明の構成において、前記弾性係数導出ステップでは、前記シフトステップでシフトされた前記時間に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から、変位＝１．２５ｍに対応する荷重値Ｐ１．２５を求め、当該Ｐ１．２５、次の式によりＫｌ値を求め、Ｋｌ＝Ｐ１．２５／（Ａ×０．００１２５）当該Ｋｌ値、ポアソン比ν、載荷面直径Ｄを用い、次の式により値Ｅfwdを求め、Ｅfwdl＝０．２５πＤ（１−ν2）Ｋｌ予め地盤について行った平板載荷試験の結果から得られた弾性係数と、当該地盤について行ったＦＷＤ（Falling Weight Deflection）試験の結果から得られた弾性係数との相関関係に基づいて、前記Ｅfwdlを補正して弾性係数を導出することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、シフトされた荷重値と変位との関係から導出された弾性係数が、予め平板載荷試験の結果から取得された弾性係数とＦＷＤ試験の結果から得られた弾性係数との相関関係に基づいて補正される。
【００１５】
また、請求項４にかかる発明は、地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する方法であって、前記重錘を落下させた際に得られる荷重値と変位から、前記荷重値が最大値となった時点から荷重値が０になるまでの最大荷重値後区間における前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出ステップと、前記関係導出ステップで導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出ステップとを具備することを特徴とする弾性係数導出方法である。
【００１６】
この発明によれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位から、これらの対応関係が取得され、その関係のうち最大荷重値からそれ以降荷重値が０となるまでの最大荷重値後区間の関係に基づいて弾性係数が導出される。
【００１７】
また、請求項５にかかる発明は、請求項４にかかる発明の構成において、前記弾性係数導出ステップでは、前記関係導出ステップで導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から得られる最大荷重値Ｐｍａｘとその時の変位δｍａｘ、および最大荷重後に荷重値が０になったときの変位値δ０、前記載荷面の面積Ａを用い、以下の式により係数Ｋを求め、Ｋ＝Ｐｍａｘ／（Ａ×（δｍａｘ−δ０））当該Ｋを用いて当該地盤の弾性係数を導出することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、最大荷重値後区間における荷重値と変位との関係のなかで最大荷重値Pｍａｘとそのときの変位（δｍａｘ−δ０）を用いて弾性係数が導出される。
【００１９】
また、請求項６にかかる発明は、請求項５にかかる発明の構成において、前記弾性係数導出ステップでは、前記Ｋ、ポアソン比ν、載荷面直径Ｄを用い、次の式により弾性係数Ｅfwdrを求めるＥfwdr＝０．２５πＤ（１−ν2）Ｋことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、最大荷重値後区間の荷重と変位の関係から求められたＫ値を用いて弾性係数が導出される。
【００２１】
また、請求項７にかかる発明は、請求項５にかかる発明の構成において、前記弾性係数導出ステップでは、前記Ｋ、ポアソン比ν、載荷面直径Ｄを用い、次の式により弾性係数Ｅfwdrを求め、Ｅfwdr＝０．２５πＤ（１−ν2）Ｋ予め地盤について行った平板載荷試験の結果から得られた弾性係数と、当該地盤について行ったＦＷＤ（Falling Weight Deflection）試験の結果から得られた弾性係数との相関関係に基づいて、前記Ｅfwdrを補正して弾性係数を導出することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、最大荷重値後区間の荷重値と変位との関係から導出された弾性係数が、予め平板載荷試験の結果から取得された弾性係数とＦＷＤ試験の結果から得られた弾性係数との相関関係に基づいて補正される。
【００２３】
また、請求項８にかかる発明は、請求項１ないし７のいずれか一つにかかる発明の構成において、前記関係導出ステップでは、前記重錘を落下させた際に前記地盤に加わる時系列の荷重値と、前記重錘を落下させた際に前記地盤に生じる時系列の変位とを取得し、取得した荷重値の出現時から最大値となるまでの最大荷重到達時間と、取得した変位の出現時から最大値となるまでの最大変位到達時間とを一致し、かつ荷重値と変位の出現時が一致するよう取得した前記時系列の荷重値および変位を補正し、補正した時系列の荷重値および変位から、前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求めることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、取得した時系列の荷重値および変位が、荷重値が出現時から最大値に達するまでの最大荷重到達時間と、変位が出現時から最大値に到達するまでの最大変位到達時間とが一致するように補正されるとともに、荷重値と変位の出現時とが一致するように補正される。
【００２５】
また、請求項９にかかる発明は、地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出装置であって、前記重錘を落下させた際に得られる荷重値と変位から、前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出手段と、前記関係導出手段により導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を特定する変位値特定手段と、前記関係導出手段により導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を、前記変位値特定ステップで特定された変位値を始点とする荷重値と変位との関係にシフトするシフト手段と、前記シフト手段によりシフトされた前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出手段とを備えたことを特徴とする弾性係数導出装置である。
【００２６】
この発明によれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位から、これらの対応関係が取得され、その関係が、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を始点とする関係にシフトされる。そして、シフトされた荷重値と変位との関係に基づいて地盤の弾性係数が導出される。
【００２７】
また、請求項１０にかかる発明は、地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する装置であって、前記重錘を落下させた際に得られる荷重値と変位から、前記荷重値が最大値となった時点から荷重値が０になるまでの最大荷重値後区間における前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出手段と、前記関係導出手段により導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出手段とを具備することを特徴とする弾性係数導出装置である。
【００２８】
この発明によれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位から、これらの対応関係が取得され、その関係のうち最大荷重値からそれ以降荷重値が０となるまでの最大荷重値後区間の関係に基づいて弾性係数が導出される。
【００２９】
また、請求項１１にかかる発明は、請求項１０にかかる発明の構成において、前記弾性係数導出手段は、前記関係導出手段により導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から得られる最大荷重値Ｐｍａｘとその時の変位δｍａｘ、および最大荷重後に荷重値が０になったときの変位値δ０、前記載荷面の面積Ａを用い、以下の式により係数Ｋを求め、Ｋ＝Ｐｍａｘ／（Ａ×（δｍａｘ−δ０））当該Ｋを用いて当該地盤の弾性係数を導出することを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、最大荷重値後区間における荷重値と変位との関係のなかで最大荷重値Pｍａｘとそのときの変位（δｍａｘ−δ０）を用いて弾性係数が導出される。
【００３１】
また、請求項１２にかかる発明は、地盤を建設する建設ステップと、前記建設ステップで建設された地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位を計測する計測ステップと、前記計測ステップで計測された荷重値と変位から、前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出ステップと、前記関係導出ステップで導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を特定する変位値特定ステップと、前記関係導出ステップで導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を、前記変位値特定ステップで特定された変位値を始点とする荷重値と変位との関係にシフトするシフトステップと、前記シフトステップでシフトされた前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出ステップとを備えたことを特徴とする地盤建設方法である。
【００３２】
この発明によれば、地盤が建設された後、当該地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位が計測される。そして、計測された荷重と変位から両者の対応関係が取得され、その関係が、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を始点とする関係にシフトされる。そして、シフトされた荷重値と変位との関係に基づいて地盤の弾性係数が導出される。
【００３３】
また、請求項１３にかかる発明は、地盤を建設する建設ステップと、前記建設ステップで建設された地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位を計測する計測ステップと、前記計測ステップで計測された荷重値と変位から、前記荷重値が最大値となった時点から荷重値が０になるまでの最大荷重値後区間における前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出ステップと、前記関係導出ステップで導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出ステップとを具備することを特徴とする地盤建設方法である。
【００３４】
この発明によれば、地盤が建設された後、当該地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位が計測される。そして、計測された荷重と変位から両者の対応関係が取得され、その関係のうち最大荷重値からそれ以降荷重値が０となるまでの最大荷重値後区間の関係に基づいて弾性係数が導出される。
【００３５】
また、請求項１４にかかる発明は、コンピュータを、地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重値と前記地盤の変位から、前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出手段、前記関係導出手段により導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を特定する変位値特定手段、前記関係導出手段により導出された前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を、前記変位値特定ステップで特定された変位値を始点とする荷重値と変位との関係にシフトするシフト手段、前記シフト手段によりシフトされた前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出手段として機能させるためのプログラムである。
【００３６】
この発明にかかるプログラムをコンピュータに実行させれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位から、これらの対応関係が取得され、その関係が、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を始点とする関係にシフトされる。そして、シフトされた荷重値と変位との関係に基づいて地盤の弾性係数が導出される。
【００３７】
また、請求項１５にかかる発明は、コンピュータを、地盤に設置した載荷面に重錘を落下させた際に発生する荷重および前記地盤の変位から、前記荷重値が最大値となった時点から荷重値が０になるまでの最大荷重値後区間における前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係を求める関係導出手段、前記関係導出手段により導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係に基づいて、当該地盤の弾性係数を導出する弾性係数導出手段として機能させるためのプログラムである。
【００３８】
この発明にかかるプログラムをコンピュータに実行させれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位から、これらの対応関係が取得され、その関係のうち最大荷重値からそれ以降荷重値が０となるまでの最大荷重値後区間の関係に基づいて弾性係数が導出される。
【００３９】
また、請求項１６にかかる発明は、請求項１５にかかる発明の構成において、前記弾性係数導出手段は、前記関係導出手段により導出された前記最大荷重値後区間の前記地盤に加わる荷重値とそれに対応する変位との関係から得られる最大荷重値Ｐｍａｘとその時の変位δｍａｘ、および最大荷重後に荷重値が０になったときの変位値δ０、前記載荷面の面積Ａを用い、以下の式により係数Ｋを求め、Ｋ＝Ｐｍａｘ／（Ａ×（δｍａｘ−δ０））当該Ｋを用いて当該地盤の弾性係数を導出することを特徴とする。
【００４０】
この発明にかかるプログラムをコンピュータに実行させれば、最大荷重値後区間における荷重値と変位と関係のなかで最大荷重値Pｍａｘとそのときの変位δｍａｘを用いて弾性係数が導出される。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の請求項１にかかる発明によれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位の関係が、その関係から加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を始点とする関係にシフトされる。したがって、端面誤差、動的・静的抵抗の差等に起因する誤差が極力排除され、当該シフトされた荷重値と変位との関係に基づいて地盤の弾性係数が導出されるので、負担の大きい平板載荷試験を行うことなく、より正確な弾性係数を導出することができるという効果を奏する。
【００４２】
また、請求項２にかかる発明によれば、シフトされた荷重値と変位の関係から、変位１．２５ｍｍに対応する荷重値Ｐ１．２５を用いた弾性係数の導出がなされるので、平板載荷試験の結果から導出される初期載荷弾性係数に近似した値を得ることができるという効果を奏する。
【００４３】
また、請求項３にかかる発明によれば、シフトされた荷重値と変位との関係から導出された弾性係数が、予め平板載荷試験の結果から取得された弾性係数とＦＷＤ試験の結果から得られた弾性係数との相関関係に基づいて補正されるので、より平板載荷試験の結果から得られる弾性係数に近い弾性係数を導出することができるという効果を奏する。
【００４４】
また、請求項４にかかる発明によれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位から、これらの対応関係が取得され、その関係のうち最大荷重値からそれ以降荷重値が０となるまでの最大荷重値後区間の関係に基づいて弾性係数が導出される、つまり一旦荷重が加わった後の区間という、繰返し載荷弾性係数の導出する時に用いられるデータに類似した状況で取得されたデータが用いられるので、負担の大きい平板載荷試験を行うことなく、より正確な弾性係数を導出することができるという効果を奏する。
【００４５】
また、請求項５にかかる発明によれば、最大荷重値後区間における荷重値と変位との関係のなかで最大荷重値Pｍａｘとそのときの変位（δｍａｘ−δ０）を用いて弾性係数が導出されるので、平板載荷試験により得られる弾性係数に近似した弾性係数を得ることができるという効果を奏する。
【００４６】
また、請求項６にかかる発明によれば、最大荷重値後区間の荷重と変位の関係から求められたＫ値を用いて弾性係数が導出されるので、平板載荷試験により得られる弾性係数に近似した弾性係数を得ることができるという効果を奏する。
【００４７】
また、請求項７にかかる発明によれば、最大荷重値後区間の荷重値と変位との関係から導出された弾性係数が、予め平板載荷試験の結果から取得された弾性係数とＦＷＤ試験の結果から得られた弾性係数との相関関係に基づいて補正されるので、より平板載荷試験の結果から得られる弾性係数に近い弾性係数を導出することができるという効果を奏する。
【００４８】
また、請求項８にかかる発明によれば、取得した時系列の荷重値および変位が、荷重値が出現時から最大値に達するまでの最大荷重到達時間と、変位が出現時から最大値に到達するまでの最大変位到達時間とが一致するように補正されるとともに、荷重値と変位の出現時とが一致するように補正されるので、地盤に加える種々の荷重値とそれによって生じる変位との対応関係を求めることができ、つまり実際には非線形の関係となる荷重値と変位との関係を求めることができ、このような関係を地盤係数導出に用いることができるので、より正確な導出が可能となるという効果を奏する。
【００４９】
また、請求項９にかかる発明によれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位の関係が、その関係から加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を始点とする関係にシフトされる。したがって、端面誤差、動的・静的抵抗の差等に起因する誤差を極力が排除され、当該シフトされた荷重値と変位との関係に基づいて地盤の弾性係数が導出されるので、負担の大きい平板載荷試験を行うことなく、より正確な弾性係数を導出することができるという効果を奏する。
【００５０】
また、請求項１０にかかる発明によれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位から、これらの対応関係が取得され、その関係のうち最大荷重値からそれ以降荷重値が０となるまでの最大荷重値後区間の関係に基づいて弾性係数が導出される、つまり一旦荷重が加わった後の区間という、繰返し載荷弾性係数の導出する時に用いられるデータに類似した状況で取得されたデータが用いられるので、負担の大きい平板載荷試験を行うことなく、より正確な弾性係数を導出することができるという効果を奏する。
【００５１】
また、請求項１１にかかる発明によれば、最大荷重値後区間における荷重値と変位との関係のなかで最大荷重値Pｍａｘとそのときの変位（δｍａｘ−δ０）を用いて弾性係数が導出されるので、平板載荷試験により得られる弾性係数に近似した弾性係数を得ることができるという効果を奏する。
【００５２】
また、請求項１２にかかる発明によれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位の関係が、その関係から加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を始点とする関係にシフトされる。したがって、端面誤差、動的・静的抵抗の差等に起因する誤差を極力が排除され、当該シフトされた荷重値と変位との関係に基づいて地盤の弾性係数が導出されるので、負担の大きい平板載荷試験を行うことなく、より正確な弾性係数を導出することができる。したがって、負担を大幅に増加させることなく、より多くの地点で試験を行って弾性係数を導出することができ、労力負担等の増加を抑制しつつ、より正確な地盤の品質評価が可能となるという効果を奏する。
【００５３】
また、請求項１３にかかる発明によれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位から、これらの対応関係が取得され、その関係のうち最大荷重値からそれ以降荷重値が０となるまでの最大荷重値後区間の関係に基づいて弾性係数が導出される、つまり一旦荷重が加わった後の区間という、繰返し載荷弾性係数の導出する時に用いられるデータに類似した状況で取得されたデータが用いられるので、負担の大きい平板載荷試験を行うことなく、より正確な弾性係数を導出することができる。したがって、負担を大幅に増加させることなく、より多くの地点で試験を行って弾性係数を導出することができ、労力負担等の増加を抑制しつつ、より正確な地盤の品質評価が可能となるという効果を奏する。
【００５４】
また、請求項１４にかかる発明によれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位の関係が、その関係から加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位値を始点とする関係にシフトされる。したがって、端面誤差、動的・静的抵抗の差等に起因する誤差を極力が排除され、当該シフトされた荷重値と変位との関係に基づいて地盤の弾性係数が導出されるので、負担の大きい平板載荷試験を行うことなく、より正確な弾性係数を導出することができるという効果を奏する。
【００５５】
また、請求項１５にかかる発明によれば、地盤に重錘を落下させたときに発生する荷重と変位から、これらの対応関係が取得され、その関係のうち最大荷重値からそれ以降荷重値が０となるまでの最大荷重値後区間の関係に基づいて弾性係数が導出される、つまり一旦荷重が加わった後の区間という、繰返し載荷弾性係数の導出する時に用いられるデータに類似した状況で取得されたデータが用いられるので、負担の大きい平板載荷試験を行うことなく、より正確な弾性係数を導出することができるという効果を奏する。
【００５６】
また、請求項１６にかかる発明によれば、最大荷重値後区間における荷重値と変位との関係のなかで最大荷重値Pｍａｘとそのときの変位（δｍａｘ−δ０）を用いて弾性係数が導出されるので、平板載荷試験により得られる弾性係数に近似した弾性係数を得ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる弾性係数導出方法、弾性係数導出装置、プログラムおよび地盤建設方法の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００５８】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる弾性係数導出方法を実施するためのシステムの構成を示す。同図に示すように、当該システムは、地盤計測装置１００と、ＰＣ２００とを備えており、かかるシステムでは、地盤計測装置１００が地盤に加えた荷重値と地盤の変位とを計測してＰＣ２００に供給し、かかる計測結果に基づいてＰＣ２００が地盤の弾性係数を導出するようになっている。
【００５９】
地盤計測装置１００は、載荷部１と、支持体２と、荷重計測手段３と、主軸４と、重錘５と、不動部６と、変位計測手段７とを備えている。
【００６０】
載荷部１は、金属などの剛体で構成され、測定対象となる地盤Ｇの上面に接触するよう設置される。支持体２は、載荷部１の上側に設けてあり、金属などの剛体からなる。支持体２は、上支持板２ａと下支持板２ｂとの間を複数の支柱２ｃで連結した構造体であり、その上支持板２ａの上面には、落下した重錘５を受けるダンパー２ｄが設けてある。
【００６１】
荷重計測手段３は、荷重を電圧の変化として検出するロードセルなどからなる。荷重計測手段３は、支持体２の下支持板２ｂと載荷部１との間に介在してある。この荷重計測手段３は、支持体２に重錘５を落下したときに、載荷部１に生じた地盤Ｇに加わる衝撃荷重を計測する。主軸４は、載荷部１に対して鉛直となる軸線に沿う態様で支持体２を介して載荷部１に連結してある。
【００６２】
重錘５は、複数の錘板を組み合わせてなるものであり、その総質量を可変できる。係合部５ｃは、主軸４の軸線に沿って移動可能になされており、その移動可能な位置で固定できるようになっている。重錘５は、固定された当該係合部５ｃに係合されることでその位置が保持されており、計測時にはかかる係合状態を解除することで重錘５が保持位置から落下し、支持体２の上側に設けられたダンパー２ｄに衝突する。なお、係合部５ｃの固定位置を変動させることで、重錘５の落下高さを調整することができる。
【００６３】
不動部６は、金属などの剛体からなり、重錘５の落下とは独立しており、重錘５の落下時においてその位置が変動しないようになっている。変位計測手段７は、不動部６側に設けてあり、主軸４の位置変位を計測する。変位計測手段７は、例えば主軸４に基準位置を設け、この基準位置の移動を計測する。この変位計測手段７は、重錘５を落下させたときの主軸４の位置変位から地盤Ｇのたわみ（変位）量を計測する。
【００６４】
以上が地盤計測装置１００の構成であり、荷重および変位の計測を行う場合には、係合部５ｃと重錘５の係合状態を解除する。これにより図２に示すように重錘５が落下してダンパー２ｄに衝突する。かかる重錘５の落下に伴って支持体２および載荷部１を介して地盤Ｇに衝撃荷重が加わり、その荷重が荷重計測手段３によって計測される。また、この荷重によって地盤Ｇがδだけ沈下すると、その沈下に伴って載荷部１とこれに連結される支持体２および主軸４が下方側に移動する。つまり、主軸４が地盤Ｇの沈下量δと同じだけ下方側に移動し、この移動量を変位計測手段７が計測することで地盤Ｇの変位δを計測することができるのである。すなわち、この地盤計測装置１００は、地盤Ｇに対してＦＷＤ（Falling Weight Deflectometer）計測を行うことができる。
【００６５】
図１に示すＰＣ２００には、以上のような構成の地盤計測装置１００によって地盤Ｇの多数の地点で計測された時系列の荷重と時系列の変位とが供給され、ＰＣ２００においてこれらのＦＷＤ計測結果に基づいて地盤Ｇに弾性係数を導出するための処理が行われる。
【００６６】
なお、地盤計測装置１００とＰＣ２００を信号ケーブル等によって接続し、計測時に計測結果をリアルタイムで地盤計測装置１００からＰＣ２００に送信することで計測結果を供給するようにしてもよいし、一旦地盤計測装置１００において可搬型記録媒体に計測結果を記録させ、かかる可搬型記録媒体からＰＣ２００にセットしてこれに記録された計測結果を読み出すことによりＰＣ２００が計測結果を取り込むようにしてもよいし、地盤計測装置１００の計測結果のＰＣ２００への供給方法は任意である。
【００６７】
ＰＣ２００は、地盤計測装置１００等から供給されるＦＷＤ計測結果に基づいて、測定対象である地盤Ｇの弾性係数を導出する処理を行うためのプログラムを内蔵するハードディスクドライブ等の外部記憶装置に記憶している。ＰＣ２００は、かかる外部記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで、図３に示すような機能を備えた地盤係数導出装置として機能する。
【００６８】
同図に示すように、ＰＣ２００は、荷重取得部２１０と、変位取得部２２０と、荷重変位関係導出部２３０と、変位特定部２３５と、荷重変位関係シフト部２４０と、弾性係数導出部２５０とを備えている。
【００６９】
荷重取得部２１０は、上述したように地盤計測装置１００によって計測された時系列の荷重値を取得する。また、変位取得部２２０は、地盤計測装置１００によって計測された時系列の変位を取得する。ここで、荷重取得部２１０および変位取得部２２０によるこれらのデータの取得方法は、可搬型記録媒体にこれらのデータが記録されている場合にはかかる可搬型記録媒体から当該データを読み出すことにより取得し、地盤計測装置１００によって計測される値がリアルタイムでＰＣ２００に供給される場合には当該供給される値を取得する。
【００７０】
また、荷重取得部２１０および変位取得部２２０によって取得される時系列の荷重値および変位は、それぞれ地盤計測装置１００の荷重計測手段３および変位計測手段７によって微小時間（例えば、０．２msec）ごとに計測された値、つまり図４に示すように計測開始（ｔ＝０）から微小時間単位でステップする時刻ごとに計測された荷重値および変位の値であり、荷重取得部２１０および変位取得部２２０は図６に示すようなＦＷＤ測定結果テーブルを作成する。
【００７１】
荷重変位関係導出部２３０は、荷重取得部２１０によって取得された時系列の荷重値と、変位取得部２２０によって取得された時系列の変位といった測定地点ごとのＦＷＤ測定結果データを補正する。そして、荷重変位関係導出部２３０は、補正した時系列の荷重値および変位から、地盤Ｇに加わる荷重値とそれに対応する変位との関係といった荷重値と変位との対応関係を求める。
【００７２】
まず、荷重変位関係導出部２３０による時系列の荷重および変位の補正処理の内容について、荷重取得部２１０および変位取得部２２０によって図５に示すような時系列の荷重値および変位が得られた場合を例に挙げて説明する。
【００７３】
図６に示すように、まず荷重変位関係導出部２３０は、荷重値の出現時ｔｐ０、変位の出現時ｔｄ０を特定する。ここで、出現時とは、荷重取得部２１０によって取得される荷重値が０から変化した時点、および変位取得部２２０によって取得される変位が０から変化した時点である。
【００７４】
このように荷重値の出現時ｔｐ０、変位の出現時ｔｄ０を特定すると、これらの出現時が一致するように荷重値および変位データの時刻を修正する（ステップＳａ１）。すなわち、荷重値の出現時ｔｐ０＝０、変位の出現時ｔｄ０＝０とし、出現時以降の荷重値に対応する時刻ｔｎはｔｎ−ｔｐ０、変位に対応する時刻ｔｎはｔｎ−ｔｄ０にするといった補正を行う。
【００７５】
このように出現時が一致（０となる）するように、荷重値および変位が対応する時刻を補正すると、荷重変位関係導出部２３０は、荷重値の出現時ｔｐ０と荷重値が最大値Ｐｐとなる時ｔｐｐまでの時間である最大荷重到達時間Ｔｐと、変位の出現時ｔｄ０と、変位が最大値δｐとなる時ｔｄｐまでの時間である最大変位到達時間Ｔｄとを求める（ステップＳａ２）。
【００７６】
以上のように最大荷重到達時間Ｔｐと最大変位到達時間Ｔｄを求めると、荷重変位関係導出部２３０は、求めたＴｐとＴｄが一致するか否かを判別し（ステップＳａ３）、一致しないと判別した場合には時系列の変位データを修正する処理を行う（ステップＳａ４）。なお、実際に得られた計測のほとんどは、最大変位到達時間Ｔｄが最大荷重到達時間Ｔｐと一致しないため、ほとんどのケースでステップＳａ３の修正処理が行われることになる。
【００７７】
時系列の変位データの修正処理では、最大変位到達時間Ｔｄが最大荷重到達時間Ｔｐと一致するようにする。具体的には、図７に示すように、微小時間ごと時刻に対応する変位からなるデータのうち、各時刻に対してＴｐ／Ｔｄを乗算する。例えば、Ｔｐ／Ｔｄが９／１０であれば各時刻に対して９／１０が乗算されることになり、時刻１０msecが９msecに修正されることになる。
【００７８】
このように時刻の修正が終了すると、荷重変位関係導出部２３０は、修正された時刻ごとの変位のデータから、修正前の時刻に対応する変位を求める。すなわち、修正前の時刻は、０から微小時間（０．２msec）ごとステップする時刻であるが、上記のようにＴｐ／Ｔｄを時刻に乗算することで、修正前の時刻と対応しない時刻（時刻9.18、8.1、8.28）が現れる一方で修正前の時刻（時刻9.2、10.2）に対応するものが消えてしまうことになるので、修正前の時刻ごとの荷重値からなる時系列の荷重値データとの時刻の整合性がとれない。
【００７９】
したがって、荷重変位関係導出部２３０は、時刻修正後の時刻と変位との関係から、修正前の時刻（０から０．２msecごとにステップする時刻）に対応する変位を補間演算を行うことにより求め、修正前の時刻とこれに対応する変位からなるデータに修正する。例えば、時刻９．２に対応する変位Ｘは、修正時刻９．１８に対応する変位δ１０．２（ａとする）と、修正時刻９．３６に対応する変位δ１０．４（ｂとする）から、以下の式により求めることができる。
Ｘ＝ａ×８／９＋ｂ×１／９
【００８０】
以上のように荷重変位関係導出部２３０による補正処理では、Ｔｐ＝Ｔｄの場合には（ステップＳａ２の判別「Ｙｅｓ」）、図４に示すように出現時ｔｐ０とｔｄ０、最大時ｔｐｐとｔｄｐと一致していないデータにおける変位データの時刻をｔｐ０−ｔｄ０、つまり出現時のずれている時間分だけシフトさせて、図８に示すように両者の出現時を一致させるといった処理が行われる。
【００８１】
一方、ＴｐがＴｄと一致しない場合には（ステップＳａ３の判別「Ｎｏ」）、図９に示すように、修正後の変位データの時刻をｔｐ０−ｔｄ０だけシフトした後（図９左側）、最大変位到達時間Ｔｄが最大荷重到達時間Ｔｐと一致するように変位データを修正するといった処理が行われる（図９右側）。
【００８２】
以上のように時系列の荷重値と変位を補正すると、荷重変位関係導出部２３０は、補正した時系列の荷重値および変位から、地盤Ｇに加わる荷重値とそれに対応する変位との関係といった荷重値と変位との関係を求め、これを変位特定部２３５および荷重変位関係シフト部２４０に出力する。すなわち、上記のように補正の結果、同じ時刻に対応する荷重と変位とを関係付け、これを変位特定部２３５および荷重変位関係シフト部２４０に出力する（ステップＳａ５）。
【００８３】
ここで、図１０に荷重変位関係導出部２３０によって求められた地盤に加わる荷重値（ここでは単位面積あたりの荷重強さ（ｋＮ／ｍ2））と変位との関係を示す図である。同図に示すように、両者の関係は非線形であり、通常荷重強さと変位が小さい区間では、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる傾向（図１０において上側に凸となる）を示し、荷重強さと変位が大きい区間では加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる傾向（図１０において下側に凸となる）を示すのが一般的である。図示の例は、図１に示す地盤計測装置１００の載荷部１の直径が４５０φ、深度６０ｃｍ程度までの区間で確実に地盤反力を発生でき、かつ大粒径礫質土（Ｄmax＝３００mm）の薄層締固め地盤を測定対象とした場合に得られたデータに基づくものであり、このような条件の地盤であれば上記のような傾向を示すものと考えられる。なお、以下において参照する実験データ等は当該条件のもとで行われた試験結果に基づいている。
【００８４】
変位特定部２３５は、上記のような荷重と変位との関係から、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間（図１０で上側に凸となる区間）と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間（図１０で下側に凸となる区間）とが切換わるときの変位値、つまり図１０に示すグラフ上の変曲点における変位値δｈを特定する。
【００８５】
荷重変位関係シフト部２４０は、変位特定部２３５によって特定された変位値δｈが始点（０）となるよう、荷重変位関係導出部２３０から供給される荷重と変位の関係（図１０参照）をシフトする。より具体的には、図１１に示すように、まず荷重および変位の出現時から最大荷重値（Ｐｍａｘ）および最大変位値（δｍａｘ）までの区間の荷重と変位の関係を、最大荷重値および最大変位値は変えずに始点の変位をδｈ、荷重０とし、その始点から最大荷重値および最大変位値の点を結ぶ曲線で表される関係に変更する。この際、最大値点と変位δｈ（荷重０）の点を結ぶ曲線は、元の曲線に類似するように変更すればよい。例えば、ある荷重Ｐにおける元々の変位がδであった場合においては、変更後のδａを以下の式により求めるようにすればよい。
δａ＝δ＋（δｍａｘ−δ）δｈ／δｍａｘ
【００８６】
そして、上記のように荷重値０〜最大荷重値までの区間の曲線をシフトすると、図１２に示すように、始点（変位δｈ、荷重値０）が（変位０、荷重値０）となるように荷重値０〜最大荷重値までの区間の関係および最大荷重値後荷重値が０になるまでの最大荷重値後区間の関係、つまり全区間の荷重と変位の関係をシフトさせる。
【００８７】
弾性係数導出部２５０は、上記のようにシフトされた荷重と変位の関係から、初期載荷弾性係数および繰返し載荷弾性係数を導出する。すなわち、従来、繰返し平板載荷試験を行うことで得られた結果に基づいて導出されていた弾性係数を、ＦＷＤ試験の結果から導出するのである。
【００８８】
弾性係数導出部２５０による具体的な導出手順について初期載荷弾性係数と、繰返し載荷弾性係数とに分けて説明する。まず、初期載荷弾性係数Ｅfwdlの導出手順について説明する。初期載荷弾性係数Ｅfwdlを導出する場合、弾性係数導出部２５０は、上記のように荷重変位関係シフト部２４０によってシフトされた荷重と変位の関係から、変位が１．２５ｍｍのときの荷重Ｐ１．２５を求め、当該Ｐ１．２５、地盤計測装置１００の載荷部１の面積Ａを用い、次の（３）式によりＫｌ値を求める。
Ｋｌ＝Ｐ１．２５／（Ａ×０．００１２５）    （３）
【００８９】
なお、図１１に示されるグラフの縦軸は単位面積あたりの荷重（ｋＮ／ｍ2）であり、図１１に示すような単位面積あたりの荷重と変位との関係から単位面積あたりのＰｔ１．２５を取得した場合には上記（３）式におけるＡは不要である。
【００９０】
以上のようにＫｌ値を求めると、弾性係数導出部２５０は、当該Ｋｌ値、ポアソン比ν、載荷部１の直径Ｄを用い、次の（４）式により初期載荷弾性係数Ｅfwdlを求める。
Ｅfwdl＝０．２５πＤ（１−ν2）Ｋｌ    （４）
次に、繰返し載荷弾性係数のうち、繰返し平板載荷試験の第３荷重段階の結果（図２１参照）から得られる繰返し載荷弾性係数Ｅ75,r3に相当する繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3の導出手順について説明する。弾性係数導出部２５０は、上記のように荷重変位関係シフト部２４０によってシフトされた荷重と変位の関係から、荷重値が最大値に達した後荷重値が０となるまでの最大荷重値後区間の荷重と変位の関係に基づいて繰返し弾性係数Ｅfwd,r3を導出する。
【００９１】
本実施形態では、弾性係数導出部２５０は、上記最大荷重値後区間のうち、最大荷重値Ｐｍａｘ、そのときの変位δｍａｘ、荷重値０となったときの変位、つまり残留変位δ０と載荷部１の面積Ａを用い、以下の（５）式により係数Ｋr3を求める。
Ｋr3＝Ｐｍａｘ／（Ａ×（δｍａｘ−δ０））    （５）
【００９２】
なお、図１１に示されるグラフの縦軸は単位面積あたりの荷重（ｋＮ／ｍ2）であり、図１１に示すような単位面積あたりの荷重と変位との関係から単位面積あたりのＰｔｍａｘを取得した場合には上記（５）式におけるＡは不要である。
【００９３】
以上のようＫr3を求めると、弾性係数導出部２５０は、当該Ｋr3、ポアソン比ν、載荷部１の直径Ｄを用い、次の（６）式により弾性係数Ｅfwd,r3を求める。
Ｅfwd,r3＝０．２５πＤ（１−ν2）Ｋr3      （６）
【００９４】
ＰＣ２００は、このように弾性係数導出部２５０が導出した弾性係数や、荷重変位関係導出部２３０が導出した荷重と変位の関係（図１０参照）、荷重変位関係シフト部２４０がシフトした荷重と変位の関係（図１２参照）などをＰＣ２００の図示せぬＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などの画像表示手段に表示したり、図示せぬプリンタなどの画像形成手段によって出力したり、または外部装置にデータを出力する図示せぬ通信手段等によって送信したりすることができる。
【００９５】
以上のようなシステムを利用し、地盤計測装置１００によって取得された弾性係数の導出対象となっている地盤Ｇに対してＦＷＤ試験を行った時の荷重値および変位をＰＣ２００に入力することで、上記のような手順の弾性係数導出方法がＰＣ２００によって実施される。
【００９６】
すなわち、地盤計測装置１００によって取得された荷重値および変位から、荷重値と変位の関係を求め、当該荷重値と変位の関係から変曲点の変位、つまり加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位を特定する。そして、荷重値と変位との関係を、特定された変位値を始点とする荷重値と変位との関係にシフトする。シフトされた荷重値と変位との関係に基づいて、地盤の初期載荷弾性係数を導出することができる。
【００９７】
また、地盤計測装置１００によって取得された荷重値および変位から求めた荷重値と変位の関係のうち、荷重値が最大値となった時点から荷重値が０になるまでの最大荷重値後区間における荷重値と変位との関係に基づいて、地盤の繰返し弾性係数を導出することもできる。
【００９８】
以上が本実施形態にかかる弾性係数導出方法であり、かかる方法によれば、多大な時間と労力を要する繰返し平板載荷試験を行うことなく、比較的簡易なＦＷＤ測定を行うことにより、繰返し平板載荷試験を行うことで求められる初期載荷弾性係数と繰返し載荷弾性係数（第３荷重段階）と同視しうる弾性係数値を導出することができる。
【００９９】
すなわち、平板載荷試験は、ＦＷＤ試験と比較して試験に要する時間が長く、また試験に要する労力も大きい。これに対し、上記のような地盤計測装置１００を用いたＦＷＤ試験は試験に要する時間も短く（通常数分程度）、また労力も少ない。しかも、図１０に示されるように複数回重錘を落下させることなく、１回の重錘落下により発生する荷重と変位を取得し、かかる取得結果から弾性係数を導出しているので、弾性係数導出にかかる負担を大幅に低減することができる。これにより、面積の広い地盤の品質評価を行うために弾性係数を求める場合であっても、比較的多数地点においてＦＷＤ試験を行って弾性係数を求めることができ、より正確な品質評価を行うことができる。
【０１００】
もちろん、上記のようにＦＷＤ試験の結果から導出された弾性係数が、繰返し平板載荷試験を行うことで得られる弾性係数と全く相違するものであると、正確な品質評価は行い得ない。しかしながら、以下のような理由および確認実験によって本実施形態にかかる弾性係数導出方法によって導出された弾性係数の正確性が証明され、導出された弾性係数の正確性も担保されているので、正確な品質評価に支障はない。
【０１０１】
本実施形態では、ＦＷＤ試験の結果から初期載荷弾性係数Ｅfwdlを求める際に、荷重と変位との関係をそのまま利用するのではなく、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる区間と、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる区間とが切換わるときの変位を特定し、荷重値と変位との関係を、特定された変位値を始点とし、かかる始点と最大荷重値点を結ぶ関係に変更するようにしている（図１１参照、図１２参照）。そして、このように変更した後の荷重値と変位の関係、具体的には変位が１．２５ｍｍとなる場合の荷重値Ｐ１．２５を用いて初期載荷弾性係数Ｅfwdlを導出するようにしている。
【０１０２】
すなわち、重錘を落下させたときに発生する荷重と変位から取得される荷重と変位の関係は、上述したように荷重強さと変位が小さい区間（初期の区間）では、加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が大きくなる傾向（図１０において上側に凸となる）を示し、荷重強さと変位が大きい区間では加える荷重が大きくなるにつれて変位／荷重が小さくなる傾向（図１０において下側に凸となる）を示すのが一般的である。これは初期時においては、載荷部１と地盤面の端面誤差、地盤の静的・動的抵抗の差、載荷応力による土粒子の再配向などの影響を受けるため上側に凸となる傾向を示し、その後地盤挙動に端面誤差等の上記の影響が少なくなると下側に凸となる傾向が示されるものと考えられる。
【０１０３】
したがって、初期時におけるＦＷＤ試験の結果（上側凸の部分）は端面誤差、地盤抵抗差などの影響を受けたものである可能性が高い。本実施形態では、これらの影響を極力排除するために上記のように変曲点、つまり傾向が変わる点を求め、原点（変位０、荷重０）から当該変曲点（変位δｈ）までに生じた変位を削除するように変更しているのである。そして、このような端面誤差等の影響を極力排除した後の荷重と変位の関係から初期載荷弾性係数を求めることで、より正確な初期載荷弾性係数が導出されると考えられるのである。
【０１０４】
また、本実施形態では、上述したように最大荷重値となった時点以降荷重値が０になるまでの最大荷重値後区間の荷重値と変位の関係から、繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3を導出するようにしている。繰返し平板載荷試験における繰返し荷重段階の試験結果から得られる繰返し載荷弾性係数Ｅ75,r3は、地盤に対して複数回の平板荷重をかけたときの地盤の変動から得られるものである。したがって、一旦地盤に荷重が加わった後、さらに荷重を加えたときの地盤の挙動から得られるものである。本実施形態では、繰返し載荷弾性係数が一旦荷重をかけた後にさらに荷重をかけた際の地盤の挙動に基づく点に着目し、これと同じく最大荷重が加わった時およびそれ以降の区間である最大荷重値後区間の関係を利用するようにしているのである。
【０１０５】
また、本発明者は、ＦＷＤ試験の結果を利用して上記のように導出した弾性係数の正確性を検証するために、同一の地盤について繰返し平板試験と上記のような地盤計測装置１００を用いたＦＷＤ試験とを行い、各々の結果および当該結果から導出した弾性係数を比較することとした。
【０１０６】
図１３は、ある地盤のある地点について繰返し平板載荷試験を行った際の単位面積あたりの荷重強さとひずみε（変位に比例する）との関係に、上記繰返し平板載荷試験と同じ地盤の同じ地点についてＦＷＤ試験を行い、その試験結果を上記のようにシフト等することで得られた荷重強さとひずみとの関係（図中一点差線）およびこれからもとまる弾性係数（図中破線で示す線の傾き）を重畳して示すグラフである。
【０１０７】
この図を参照すると明らかなように、上記のように導出される初期載荷弾性係数Ｅfwdlと、繰返し平板載荷試験の各載荷段階の１回目の載荷後の図１３上の点を曲線で結ぶことで得られる荷重強さとひずみとの関係（図中太線で示す曲線）から、上記（２）式により求まる初期載荷弾性係数Ｅ75,l（グラフ上の直線の傾きで表される）と、図１３中のδ＝１．２５の時の荷重値Ｐ１．２５を用いて上記（３）、（４）式を用いて求まる初期載荷弾性係数Ｅfwdlとが極めて近似しているのがわかる（図１３では両者は重なっている）。
【０１０８】
また、図１３に示す繰返し平板載荷試験の第３荷重段階の結果から求められる繰返し載荷弾性係数Ｅ75,r3（図中一点差線で示す線の傾き）と、図１３に示すＦＷＤ試験の結果から、上記（５）、（６）を用いて求められる繰返し載荷弾性係数fwd,r3（図中二点差線で示す線の傾き）とが極めて近似しているのがわかる。
【０１０９】
また、図１４は、繰返し平板載荷試験の結果から得られた初期載荷弾性係数Ｅ75,lおよび繰返し載荷弾性係数Ｅ75,r3と（縦軸）、当該試験と同じ地点のＦＷＤ試験の結果から上記手順で導出した初期載荷弾性係数Ｅfwdlおよび繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3と（横軸）をプロットして表現したグラフである。そして、これらの関係を一次関数で近似すると、ｙ＝１．２０ｘといった関数が求められ、また両者の相関係数はＲ＝０．８２といったように非常に高い相関性を持つことも確認された。
【０１１０】
これらの結果から本実施形態における弾性係数導出方法によって初期載荷弾性係数Ｅfwdlおよび繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3を導出することで、繰返し平板載荷試験を行うことで得られる弾性係数と極めて近似した弾性係数を得ることができることが確認された。
【０１１１】
以上説明したように本実施形態では、多大な時間と労力を要する繰返し平板載荷試験を行うことなく、比較的簡易なＦＷＤ測定を行うことにより得られた結果から、繰返し平板載荷試験を行うことで求められる初期載荷弾性係数と繰返し載荷弾性係数（第３荷重段階）と極めて近似した弾性係数値を導出することができる。
【０１１２】
また、本実施形態では、ＦＷＤ測定結果から弾性係数導出のために必要となるバネ定数ＫfwdlおよびＫfwd,r3を導出する際に、地盤計測装置１００の測定結果（図９の左側）をそのまま利用するのではなく、荷重変位関係導出部２３０によって最大荷重時と最大変位時とが一致し、かつ最大荷重到達時間Ｔｐと最大変位到達時間Ｔｄとが一致するよう補正された後、補正後のデータ（図９の右側）が用いられるようになっている。
【０１１３】
従来にもＦＷＤ試験の結果はＫ値導出のために用いられているが、補正を行わないＫ値導出方法では、計測された荷重値および変位の最大値のみに着目し、荷重値と変位との関係が線形であることを前提としたものであった。
【０１１４】
しかしながら、実際に計測装置による計測結果に基づく荷重値と変位の関係は線形ではなく（図１０参照）、上記のような線形であることを前提として求めたＫ値の正確性については問題があり、本実施形態における弾性係数導出方法のように最大荷重値（最大変位）以外の部分のデータを利用する場合には単純に計測された時間をそのまま用いて荷重と変位とを対応つけ、かかる関係を利用した場合には正確な値が導出できなくなるおそれがあると考えられる。
【０１１５】
これに対し、本実施形態では、上述したように計測されたデータを補正することで、荷重値の最大値と変位の最大値との関係のみならず、測定対象である地盤に加える種々の荷重値（０〜最大値までの多数の値）と、それによって生じる変位との関係を求めることができる。そして、このような補正後のデータから求まる非線形な関係からＫ値を求め、当該Ｋ値を用いて弾性係数を導出するようにしている。したがって、より正確な弾性係数を導出することができる。
【０１１６】
（第２の実施の形態）
次に、図１５は、本発明の第２の実施の形態にかかる弾性係数導出方法を実施するためのＰＣの機能構成を示すブロック図である。第２の実施形態におけるＰＣ３００は、上記第１実施形態におけるＰＣ２００と同様、内蔵するハードディスク等の記憶装置にＦＷＤ計測結果に基づいて測定対象である地盤Ｇの弾性係数を導出する処理を行うためのプログラムを記憶しており、かかるプログラムを実行することで、図１５に示すような機能を備えた地盤係数導出装置として機能する。なお、第２の実施形態において、第１の実施の形態と共通する構成要素には同一の符号を付けて、その説明を省略する。
【０１１７】
同図に示すように、弾性係数導出装置として機能するＰＣ３００は、上述した第１の実施の形態における構成に加えて、弾性係数補正部３２０を備える点で上記第１の実施の形態と相違している。
【０１１８】
弾性係数補正部３２０には、上述した第１の実施の形態と同様の手順で弾性係数導出部２５０によって導出された初期載荷弾性係数Ｅfwdlと、繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3とが供給される。弾性係数補正部３２０は、予め地盤のある地点において行った繰返し平板載荷試験の結果から得られた弾性係数と、当該地盤について行ったＦＷＤ試験の結果から得られた弾性係数との相関関係に基づいて、初期載荷弾性係数Ｅfwdlおよび繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3を補正して弾性係数を導出する。
【０１１９】
より具体的には、弾性係数補正部３２０は、予め上記のように得られている両弾性係数の相関関係から導出した補正演算式を用いて初期載荷弾性係数Ｅfwdlおよび繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3を補正し、初期載荷弾性係数Ｅfwdlh、繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3h、および繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r2h（繰返し平板載荷試験の第２荷重段階の結果から得られる繰返し載荷弾性係数Ｅ75,r2に相当する）を導出する。
【０１２０】
本実施形態では、弾性係数補正部３２０は、上記３つの弾性係数を導出するために以下の３つの補正演算式が記憶されており、かかる補正演算式に弾性係数導出部２５０によって求められた初期載荷弾性係数Ｅfwdlおよび繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3を代入することで上記３つの弾性係数を導出する。
Ｅfwdlh＝ａ×Ｅfwdl＋ｂ
Ｅfwd,r3h＝ｃ×Ｅfwd,r3＋ｄ
Ｅfwd,r2h＝ｅ×Ｅfwd,r3＋ｆ
【０１２１】
そして、上記補正演算式における係数ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆが予め地盤のある地点において行った繰返し平板載荷試験の結果から得られた弾性係数と、当該地盤について行ったＦＷＤ試験の結果から得られた弾性係数との相関関係に基づいて決定されているのである。
【０１２２】
本実施形態では、上記係数を以下のような手順で決定している。まず、当該弾性係数導出方法を利用した弾性係数導出の対象となる地盤と、材質等が類似する地盤の複数の地点について繰返し平板載荷試験を行い、その結果から初期載荷弾性係数Ｅ75,l、繰り返し載荷弾性係数Ｅ75,r2、Ｅ75,r3を求める。一方、当該地盤について上記平板載荷試験を行った各地点についてその近傍地点や任意地点など多数の地点において上記構成の地盤計測装置１００などを利用してＦＷＤ試験を行い、その結果から上記第１の実施の形態における手順により初期載荷弾性係数Ｅfwdlおよび繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3を導出する。
【０１２３】
ここで、図１６は、繰返し平板載荷試験の結果から得られた初期載荷弾性係数Ｅ75,lと（縦軸）、ＦＷＤ試験の結果から上記手順で導出した初期載荷弾性係数Ｅfwdlと（横軸）をプロットして表現したグラフであり、図１７は、繰返し平板載荷試験の結果から得られた繰返し載荷弾性係数Ｅ75,r3と（縦軸）、ＦＷＤ試験の結果から上記手順で導出した繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3と（横軸）をプロットして表現したグラフである。
【０１２４】
そして、各々のグラフに示される繰返し平板載荷試験に基づく弾性係数とＦＷＤ試験に基づく弾性係数との関係を関数（本実施形態では、一次関数ｙ＝ａｘ＋ｂ、ｙ＝ｃｘ＋ｄ）で近似することで、上記補正演算式の係数ａ，ｂ，ｃ，ｄを求める。このようにして求めた係数を含む補正演算式を保持しておき、弾性係数補正部３２０がかかる補正演算式を用いて初期載荷弾性係数Ｅfwdlhおよび繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3hを導出する。
【０１２５】
また、図１８は繰返し平板載荷試験の結果から得られた繰返し載荷弾性係数Ｅ75,r2と（縦軸）、ＦＷＤ試験の結果から上記手順で導出した繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3と（横軸）をプロットして表現したグラフである。同図から、繰返し平板載荷試験の第２荷重段階の結果を利用して求められる繰返し載荷弾性係数Ｅ75,r2と、ＦＷＤ試験の結果のうちの最大荷重値後区間（図１２参照）の荷重と変位の関係から導出された繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3との間に高い相関関係が認められることがわかる。
【０１２６】
したがって、このような両者の関係を関数（本実施形態では、一次関数ｙ＝ｅｘ＋ｆ）で近似することで、上記補正演算式の係数ｅ，ｆを求める。このようにして求めた係数を含む補正演算式を保持しておき、弾性係数補正部３２０がかかる補正演算式を用いて繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3を補正し、繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r2hを導出する。
【０１２７】
このような相関関係に基づく補正演算式を用い、初期載荷弾性係数Ｅfwdlおよび繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3を補正することで実際に取得した初期載荷弾性係数Ｅfwdlh、繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3h、および繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r2hと、繰返し平板載荷試験を行うことで得られた初期載荷弾性係数Ｅ75,l、繰り返し載荷弾性係数Ｅ75,r2、Ｅ75,r3との関係の一例を図１９に示す。
【０１２８】
同図に示すように、繰返し平板載荷試験から得た弾性係数と、本実施形態で得た弾性係数との関係がほぼ一対一の比例の関係にあり、かつ相関関係も高く（相関係数Ｒ＝０．８７）、本実施形態によって導出された弾性係数が繰返し平板載荷試験から得た弾性係数と極めて近似していることがわかる。また、この実験では、同一の地盤に対して両試験を行うようにしているが、両試験の実施地点は異なっており、礫質土の粒度分布などの点では同一条件ではない状況下で行われていることを考慮すれば、本実施形態によって導出された弾性係数と繰返し平板載荷試験から得られる弾性係数との間の相関関係が極めて高いことがわかる。
【０１２９】
以上説明したように本実施形態では、多大な時間と労力を要する繰返し平板載荷試験を行うことなく、比較的簡易なＦＷＤ測定を行うことにより得られた結果から、繰返し平板載荷試験を行うことで求められる初期載荷弾性係数と繰返し載荷弾性係数（第２荷重段階、第３荷重段階）と極めて近似した弾性係数値を導出することができる。
【０１３０】
（変形例）
なお、本発明は、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、以下に例示するような種々の変形が可能である。
【０１３１】
（変形例１）
まず、上述した各実施形態では、ＦＷＤ試験の試験結果から地盤の弾性係数を導出する方法および装置について説明していたが、このような方法および装置によって導出した弾性係数を用いて地盤に対する評価を行い、地盤建設を行うようにしてもよい。このような弾性係数導出方法を利用した地盤建設方法について図２０を参照しながら説明する。
【０１３２】
まず、図２０に示すように、施工者が設計条件にしたがった地盤を建設する（ステップＳｂ１）。例えば振動ローラを用いた転圧締固め等の工程を含む地盤建設を行う。そして、建設した地盤の複数地点（例えば２０地点／２０００ｍ2）に対して上記実施の形態で説明したようなＦＷＤ試験を行う（ステップＳｂ２）。
【０１３３】
ＦＷＤ試験の試験結果が得られると、当該試験結果に基づいて上記第１の実施の形態または第２の実施の形態で説明した弾性係数導出方法を用いて、初期載荷弾性係数Ｅfwdlh、繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r3h、および繰返し載荷弾性係数Ｅfwd,r2hといった弾性係数を導出する（ステップＳｂ３）。
そして、導出された弾性係数を用いて地盤に対する評価を行い（ステップＳｂ４）、品質が不適合な領域があるか否かを判別する（ステップＳｂ５）。ここでの弾性係数を用いた評価方法は種々の方法を採用することができ、例えば上記のように導出した複数地点の弾性係数から地盤全域の各地点（計測していない地点）の弾性係数を空間推定法などを用いて推定し、その推定結果を合わせて参照することで評価を行うようにしてもよい。ここでの評価は評価者が行うものであってもよいし、予め評価基準を設定しておきＰＣ等を利用して自動化するようにしてもよい。
【０１３４】
上記ステップＳｂ５の判別において、不適合な領域があると判別された場合には、その不適合領域の場所を示す情報（基準点からのＸ，Ｙ方向の距離などの座標情報）を、施工者などに通知する。施工者は当該通知に応じて通知された場所において、振動ローラを用いて再転圧を行う等、品質向上のために地盤の補修等を行う（ステップＳｂ６）。このような通知処理を自動化し、無線通信を利用して移動可能な補修装置である振動ローラの制御部等に不適合領域の位置情報、不適合の度合いなどを送信するようにしてもよい。なお、補修等を行う前に不適合と特定した領域についてのみ再度ＦＷＤもしくは平板載荷試験などを行い、その領域が実際に不適合領域であるか否かを確認するようにしてもよい。
【０１３５】
このような補修が行われると、ステップＳｂ２に戻り、当該補修後の領域に対してＦＷＤ試験を行い、再評価を行う（ステップＳｂ３、ステップＳｂ４）。そして、不適合領域がなくなるまで当該工程を繰り返す。そして、ステップＳｂ５の判別において、不適合領域がないと判別された場合には当該建設工程を終了する。
【０１３６】
以上のような弾性係数導出方法を利用した地盤建設では、時間的、労力的に負担の大きい繰返し平板載荷試験を多数地点で行うといったことを行うことなく、より簡易な作業でより正確な地盤評価を行うことができ、設計条件を満たす地盤の建設作業が簡易かつ短時間でできるようになる。
【０１３７】
（変形例２）
また、上述した地盤建設方法では、地盤を新たに建設した後に、その地盤を評価するために弾性係数導出等を行うようにしていたが、すでに建設されて使用されている地盤のメンテナンス等をする際に、当該地盤について上記のようにＦＷＤ試験を行い、その結果から弾性係数を導出して地盤の評価を行うようにしてもよい。そして、その評価結果を参照してメンテナンスの要否、必要な場合にはメンテナンスの内容等を決定するようにしてもよい。
【０１３８】
（変形例３）
また、上述した実施形態では、弾性係数導出部２５０が荷重変位関係シフト部２４０によってシフトされた荷重値と変位との関係から、δ＝１．２５ｍにおける荷重値Ｐ１．２５を用いて初期載荷弾性係数を求めるようにしているが、シフト後の荷重値と変位の関係の他の部分のデータを用いて弾性係数を導出するようにしてもよい。他の部分であっても、上記のようにシフトがなされていることで端面誤差等の影響を極力排除した後の荷重と変位の関係から弾性係数を求めているので、より正確な弾性係数を導出することができる。
【０１３９】
また、上述した実施形態では、最大荷重値後区間における最大荷重値Ｐｍａｘ、そのときの変位δｍａｘ、荷重値０となったときの変位を用いて繰返し載荷弾性係数を導出するようにしているが、最大荷重値後区間の他の部分のデータ（例えば、最大荷重値直後の荷重値と変位と、荷重値０となったときの変位を用いるなど）を用いて繰り返し載荷弾性係数を導出するようにしてもよい。
【０１４０】
（変形例４）
また、上述した各実施形態では、ＰＣ２００またはＰＣ３００に内蔵されるＣＰＵ等が外部記憶装置等に記憶されたプログラムを読み出して動作することにより、上述した弾性係数導出のための処理を行うようになっていたが、このようなソフトウェアにより実現される機能と同様の機能をハードウェア回路によって実現するようにしてもよいし、コンピュータにこのような処理を実行させるためのプログラムをインターネット等の通信回線を介してユーザに提供するようにしてもよいし、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc-Read Only Memory）などのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録してユーザに提供するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
以上のように、本発明にかかる弾性係数導出方法、弾性係数導出装置、地盤建設方法およびプログラムは、地盤の品質評価、品質評価を伴った地盤建設作業などを行う場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる弾性係数導出方法を実施するためのシステムの構成を示す図である。
【図２】前記システムの構成要素である地盤計測装置の構成を示す図である。
【図３】前記システムの構成要素であり、弾性係数導出装置として機能するＰＣの機能構成を示すブロック図である。
【図４】前記ＰＣによって取得されるＦＷＤ試験の測定結果の一例を示す図である。
【図５】前記ＰＣによって行われるＦＷＤ試験の測定結果の補正内容を説明するための図であり、補正前のデータの一例を示すグラフある。
【図６】前記ＰＣによって行われるＦＷＤ試験の測定結果の補正処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】前記補正処理によるＦＷＤ試験の測定結果の補正内容を説明するための図である。
【図８】前記補正処理が行われた後のＦＷＤ試験の測定結果を示すグラフである。
【図９】前記補正処理前のＦＷＤ測定結果と前記補正処理後のＦＷＤ測定結果とを示すグラフである。
【図１０】前記ＰＣによって行われる処理によって、前記補正処理後のＦＷＤ試験の結果から得られる荷重値と変位との関係を示すグラフである。
【図１１】前記ＰＣによって行われるシフト処理による前記荷重値と変位との関係のシフト内容を説明するための図である。
【図１２】前記ＰＣによって行われるシフト処理による前記荷重値と変位との関係のシフト内容を説明するための図である。
【図１３】本発明にかかる弾性係数導出方法によって導出される弾性係数と、繰返し平板載荷試験を行うことで得られる弾性係数とを比較説明するためのグラフである。
【図１４】前記弾性係数導出方法によって導出される弾性係数と、繰返し平板載荷試験を行うことで得られる弾性係数との相関関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の第２の実施の形態にかかる弾性係数導出方法を実施するためのＰＣの機能構成を示すブロック図である。
【図１６】第２の実施の形態にかかる弾性係数導出方法によって導出された弾性係数と、繰返し平板載荷試験を行うことで得られる弾性係数との相関関係を示すグラフである。
【図１７】第２の実施の形態にかかる弾性係数導出方法によって導出された弾性係数と、繰返し平板載荷試験を行うことで得られる弾性係数との相関関係を示すグラフである。
【図１８】第２の実施の形態にかかる弾性係数導出方法によって導出された弾性係数と、繰返し平板載荷試験を行うことで得られる弾性係数との相関関係を示すグラフである。
【図１９】第２の実施の形態にかかる弾性係数導出方法によって導出された弾性係数を補正した弾性係数と、繰返し平板載荷試験を行うことで得られる弾性係数との相関関係を示すグラフである。
【図２０】本発明にかかる弾性係数導出方法を利用した地盤建設方法の手順を示すフローチャートである。
【図２１】従来の繰返し平板載荷試験を行うことで得られたデータを示すグラフであり、当該データから弾性係数を導出するための手順を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１４３】
１  載荷部
２  支持体
３  荷重計測手段
４  主軸
５  重錘
６  不動部
７  変位計測手段
１００  地盤計測装置
２００  ＰＣ
２１０  荷重取得部
２２０  変位取得部
２３０  荷重変位関係導出部
２３５  変位特定部
２４０  荷重変位関係シフト部
２５０  弾性係数導出部
３２０  弾性係数補正部
【図１】
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【図２】
2005042446.tif 000004
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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