サンプリングチューブ内の試験位置による一軸圧縮試験結果に関する一考察
中部土質試験協同組合○松村 竜樹坪田 邦治

1. はじめに各粘性土層における qu と pc の深度分布を図-1に示す。

近年，室内試験方法の進展により，試料の乱れが強度・四日市港層では日本統一分類名（記号）で，粘土（高変形特性に与える影響について指摘されるようになって液性限界：CH），砂まじり粘土（高液性限界：CH-S），シ

きた。試料のサンプリングにおいても，より乱れの少なルト（高液性限界：MH），砂まじりシルト（高液性限界：

い試料採取が求められている。一軸圧縮試験は，比較的MH-S）のいずれも Fc≧84.8％の粘性土，25サンプリング

簡単で安価であり粘性土の強度評価をするために多く用試料とした。古伊勢湾層では同上の粘性土に，砂まじりいられているが，試料の乱れが試験結果に与える影響を粘土（低液性限界：CL-S）を加えて検討に供した。いず受けやすく，同じサンプリングチューブ内の試料であっ

れも Fc≧92.7％の粘性土21サンプリング試料とした。ても試験値がばらつくことも少なくない。

また，四日市港層の自然含水比 wn＝54～70％，古伊勢港湾関係の調査では，1本のサンプリングチューブ内で一軸圧縮試験を4供試体実施するように求められること湾層では wn＝55～69％であり伊勢湾内では代表的な沖積粘性土層，洪積粘性土層と考えられる。

が多い。そこで，常時試験を実施している立場から，サ

この地域の一軸圧縮強度（qu）～圧密降伏応力（pc）

ンプリングチューブ内での試験位置による一軸圧縮試験の相関を図-2に示す。全国の港湾地域の海成粘土は，結果のばらつきに着目して整理した。その結果，チューc/p ＝1/3で代表され，pc≒1.5 qu となることがいわれブ先端（最深部）から30～50cm の部分が最大強度となるている2)が，当地域の四日市港層はほぼこの関係に代表興味深い結果が得られたので報告する。

され，古伊勢湾層も概ねこの関係にあるといえる。図1，図-2より，ここで検討した四日市港層は正規圧密粘2. 比較検討した地盤の特徴性土と考えている。

検討に適用した地盤材料は，伊勢湾内の沖積粘性土（四日市港層）と洪積粘性土（古伊勢湾層＝熱田層下部）で3. サンプリングチューブ内での一軸圧縮試験位置ある。四日市港層は沖積下部を占め，砂混じりシルトな今回対象としたのは，採取長が80cm 程度のサンプリン

いし粘土を主体とし，その最上部・最下部はシルト・粘グチューブ（採取長が70cm 以下のものは対象外とした）土混じりの砂から構成されている。本層には，内湾性ので，沖積粘性土層はシンウォールサンプリング，洪積粘貝殻が含まれ，その厚さは陸域から海域に向かうに伴っ性土層はデニソンサンプリングによるものである。採取て厚くなり，陸域では0～15m，海域では最高25m に達す

試料の両端は中心部付近に比べて乱れが大きいといわれ

1)る 。調査地で確認した N 値は2～5である。古伊勢湾層ているため，力学試験に用いる試料は刃先から10～60cm

は，内湾性の貝化石を含むシルト及び粘土を主体とし，の部分とするのが一般的であり3)（図-3参照），港湾関連

まれに粘土・シルト混じりの砂ないし砂礫を挟む。丘陵近くになると砂～砂礫が伴うようになる1)。調査地で確認した N 値は6～20である。調査地域の代表的な地盤と有効土被り圧(kN/m2)

図-1

pc=1.5×qu

検討地域の代表的地盤と粘性土層におけるqu，pc の深度分布（qu は供試体毎の値を記載）

図-2 検討地域の pc～qu 相関

正規化された破壊ひずみ εf
正規化された湿潤密度 ρt
正規化された⼀軸圧縮強度 qu
0.500
1.000
1.500 0.500
1.000
1.500 0.950
1.000
1.050606050

チューブ先端からの距離 (cm)

50

1.006

40

1.052300.98220

図-3 試料採取の位置と室内試験30200.965101.119400.872

図-4
業務においても試験位置についての仕様は同様であるこ

1.038

10

正規化された湿潤密度 ρt
正規化された破壊ひずみ εf
正規化された⼀軸圧縮強度 qu
0.500
1.000
1.500 0.500
1.000
1.500 0.950
1.000
1.050
606060

試体の成形ができない場合は，50～60cm の部分を代わり

験によって得られた各供試体の一軸圧縮強度（qu），破壊0.960

50

チューブ先端からの距離 (cm)

験位置の異なる4供試体の試験値を比較した。
一軸圧縮試

0四日市港層のサンプリングチューブ内の正規化さ（各サンプリングチューブ内の試験結果平均値で正規化）を実施している。貝殻等の混入物や著しい乱れにより供前節で述べた同一サンプリングチューブ内における試50
1.079

401.075300.935

200.91510

ひずみ（εf），湿潤密度（ρt）を平均値で正規化した値と試験位置の関係図を図-4（四日市港層），図-5（古伊勢湾層）に示す。
土の性質上，洪積層である古伊勢湾層の方はばらつきが大きくみられるが，どちらの層も概ね同様な傾向が出現していると判断できる。一軸圧縮強度に着目すると，四日市港層，古伊勢湾層ともにチューブ先端から30～40cm，40～50cm の試料が高い値を示した。サンプリングチューブ内で，一軸圧縮強度の平均値最小と平均値最大を比較すると，四日市港層では10%程度，古伊勢湾層では15%程度の差があることが判った。
一方，破壊ひずみでは両層ともにチューブ先端から30～40cm の試料が最小値を示した。ただ，古伊勢湾層は，ばらつきが大きいため傾向を判断するのは難しく，破壊ひずみが小さく出現し易いクラックによる影響と，大きく出現し易い乱れの試料が混在した結果と考えられる。
また，湿潤密度はどの位置もほぼ同じ値であったが，深部にしたがい若干大きくなる傾向にあるといえる。

1.002

れた一軸圧縮強度，破壊ひずみ，湿潤密度分布

20cm，20～30cm，30～40cm，40～50cm の部分で4供試体

4. サンプリングチューブ内の一軸圧縮試験結果分布1.002（各試験位置における平均値）0に採用している。

0.9990.9813)とが多い。今回の一軸圧縮試験は主に刃先から10～0.997

403020100.932

500.896400.894

30
1.077
1.163

0.999
0.997
0.997

20
101.0021.004（各試験位置における平均値）
0

図-500
古伊勢湾層のサンプリングチューブ内の正規化された一軸圧縮強度，破壊ひずみ，湿潤密度分布（各サンプリングチューブ内の試験結果平均値で正規増やしてしまうため，4供試体の内1供試体を簡易三軸CU 試験を実施するなど，地盤のせん断強さを総合的に評価することが望ましいと考える。
なお，留意点として，今回検討に用いたデータ数は全体で46と少なく，ばらつきの範囲が大きいと考えられる。
また，地域特性，サンプリング方法の種類，サンプリングを行うオペレーターの力量の差，粒度特性などが異なれば傾向も変わってくる可能性がある。
これらのことから今後の課題点として，様々な地域でのサンプリング試料で検討するなど数多くのデータを用いることで，今回の考察に関して精度を高めるとともに，サンプリング時に試料をチューブから押し出す際の試料への影響の分析などが必要と考えている。

5. 考察
一般に試料の乱れが大きくなると，一軸圧縮強度が低く，破壊ひずみが高くなるといわれている。このことか
ら今回の検討結果において，最も乱れの少ない試料はチ《引用・参考文献》
1) 吉田史郎：四日市地域の地質，pp.59～62，地質調査所，1984.2

ューブ先端から30～40cm の部分，次いで40～50cm の部

2) 渡辺崇博，鈴木一正，菅原紀明，栃木 博：現場技術者分であると推察される。通常，一軸圧縮試験は2供試体でのための軟弱地盤対策工事ポケットブック，pp.74～75，実施することが多いため，この部分を選定することを提山海堂，1986.6

案したい。4供試体の場合は，より過小評価される部分を

3) 地盤工学会：地盤調査の方法と解説，p.208，2013.3