—地盤材料試験を有効に活用するために—
令和５年度(2023)改訂版

ジオ・ラボネットワーク
GeolabNetwork

URL：https://www.geolab-net.com

ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥ

ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮＥＴＷＯＲＫ ＧＥＯＬＡＢ‐ＮE

目

次

頁

ⅰ. ジオ・ラボネットワークとは

1

ⅱ. ジオ・ラボネットワークの試験処理能力と品質確保への取り組み

2

１. はじめに3

２. 地盤調査

4３. 地盤材料の採取

5

４. 室内における地盤材料試験の概要

5５. 構造物別の地盤調査計画のポイントや注意点など

15

６. 地盤調査データの整理と工学的特性のあれこれ

21

７. 試験結果の評価における留意点

27

８. 土質試験の品質向上への最近の試み

30

９. おわりに32

ⅰ. ジオ・ラボネットワークとは
全国に設置されている土質試験協同組合（9 組合）は、そのほとんどが創立 40 年を超えており、確かな技術と経験とを備えています。平成 19 年には、全国にまたがる土質試験施工体制の構築と相互の技術発展とを目指して連携協定を結び、「ジオ・ラボネットワーク」として新たな段階に向けてリスタートを切っております。
ジオ・ラボネットワークは、地質調査の重要な要素技術である地盤材料試験のエキスパートです。したがって業界の地盤材料試験研究機関として皆様方に信頼して頂けるように、ネットワーク間での業務協力及び支援（通常時及び災害時）、技術交流等を推し進めております。また、公益社団法人地盤工学会、一般社団法人全国地質調査業協会連合会との関係を密にし、地盤工学会発表会や技術フォーラム等における発表を通して技術の向上を図っています。私たちは常に最新の設計思想にも適用できる信頼性の高い地盤データを追求し、提供すること
で、安全・安心な社会生活の基盤づくりに貢献してゆく所存です。

ジオ・ラボネットワークの組織と活動
全

国

地

質

調

査 業

ジオ・ラボネットワーク
統括者：運営委員会構成協同組合
副代表：次期統括者担当組合

協

会

連

合

土質試験品質確保機構
会長・副会長

理事長

運営委員会

理事長

経営懇談会（定例１回、臨時１回）

土質試験管理者

事務局（統括者組合）

認定試験ワーキング

運営委員会（北海道・北陸・関東・中部・関西）（委員・事務局）

災害時相互応援
ネットワーク会

技術者交流

土質試験管理者試験

技術者研修会（組合対象）（年1回）

技能試験ワーキング（委員・事務局）

土質試験の一斉試験（全国対象）【後援：全地連】

各地区土質試験協同組合

ネットワーク参加の協同組合
北海道土質試験協同組合・協同組合土質屋北陸・関東土質試験協同組合・中部土質試験協同組合・協同組合関西
地盤環境研究センター・協同組合岡山県土質試験センター・協同組合広島県土質試験センター・協同組合島根県土質技術研究センター・宮崎県地質調査業協同組合の 9 組合です。

ネットワークの目的①ジオ・ラボネットワークは、地質調査業の構造改善事業及び経営革新計画法により設立された全国の協同組合で構成し、それら協同組合の的確で効率的な運用とその経済的及び社会的地位の向上とを図る。
②大災害時に、相互に救援を行い、被災地域の円滑な復旧対策に貢献する。

-1-

ⅱ. ジオ・ラボネットワークの試験処理能力と品質確保への取り組み
試験処理能力について
全国９組合は災害時相互支援協定を結び、ネットワーク化により災害時のみならず業務集中時の処理能力を飛躍的にアップさせることができます。業務集中時の相互支援による最大処理能力の一部を紹介します。

・粒度（フルイ+沈降）試験 : 3,930 試料/月
・一軸圧縮試験：1,430 試料/月・三軸（UU）圧縮試験： 960 試料/月・CBR（設計） 試験： 570 試料/月

・液状化試験

： 128 試料/月

品質確保への取り組み
ジオ・ラボネットワークでは、品質確保のため新たな資格の創設や継続的な技術向上に係る取組を行い、更なる品質確保に努めております①土質試験品質確保機構創設への支援
2016 年度に（一社）全国地質調査業協会連合会の指導の下、土質試験の品質確保と土質試験技術者の地位向上とを目指して、土の持っている多くの特性を熟知して適切に土質試験を行う力を持った技術者の育成と、次世代にその技術を継承する活動とを進めるために、土質試験品質確保機構が創設されました。ジオ・ラボネ
ットワークは、その活動を支える中心的な役割を果たしています。
②土質試験管理者資格取得の推進
土質試験品質確保機構では、土質試験の品質確保のみならず、必要に応じて試験結果のコンサルティグができる技術者として「土質試験管理者」資格を創設し、試験による資格付与の他、定期的に資格養成講座を開催
し、管理者教育を進めています。
③「土質試験の一斉試験」制度継承支援（公社）地盤工学会により 2013〜2021 年度まで実施されていた「地盤材料試験の技能試験」は、試験所の試
験技能を比較・評価するための制度で、毎年全国の 50〜60 の大学、建設会社、地質調査会社、土質試験実施
機関等が参加していました。2022 年度の地盤工学会の技能試験終了を受け、土質試験品質確保機構では、土質試験の品質向上に向け、本試験の継続が極めて重要との考えから、（一社）全国地質調査業協会連合会の後援を受け、2023 年度から制度継承をすることとなりました。ジオ・ラボネットワークは、本制度の円滑な推進を図るため、実務を含めて積極的に支援しています。
④全地連技術フォーラムへの参加・技術発表
ジオ・ラボネットワークでは、全国で毎年開催される全地連技術フォーラムへのブース展示を行うとともに、各組合職員が土質試験に係る技術発表を行い、日々の研究成果を示すことで対外技術交流を進めています。
⑤組合技術者交流会での技術レベル向上への取り組み
ジオ・ラボネットワークでは、ネットワーク内での技術向上を図る目的で、2013 年度から持ち回りにより技術者交流会を開催し、若手技術者が日頃の研究成果を報告し合う等の研鑽に務めています。

-2-

地盤材料試験の有効活用を願って・・

１

はじめに

構造物を支える地盤の分布性状を調べるための一般的な「地盤調査」は、大まかに、原位置で直接行う調査（原位置調査・試験）と、原位置で採取した試料による「室内試験」と、その結果に基づき各種の解析を行い、設計・施工上の問題点の解決や対策工の選定及び提案などを行う「解析・検討」との３種類に分けられます。また、「地盤調査」は、小規模住宅等の建築に伴う地盤調査等の他、「国・地方自治体」からの公共事業発注が多くを占めていますので、「国や地方自治体の建設関連行政の政策」の動向に大きく左右されることになります。

１.１ 国土強靭化計画の概要

個人や地域コミュニティが主体
民間企業及び団体が主体で取組む

図-１.1 に、国土強靭化計画の目的をイメージしてみます。

ハザードマップの確認・

食料や防災用品の備蓄

ハザードマップの確認・

防災訓練への参加

国土強靭化計画の目的

防災訓練への参加

家屋の耐震化等①人命の保護

事業継続計画（BCP）の

国土強靭化が目指すこと②国家・社会の重要な機能が「致命的な障害を受け災教育の実施ずに維持される」経済社会の維持人命の保護③国民の財産及び公共施設に係る「被害の最小化」

避難路・避難施設の④迅速な復旧復興整備策定「大災害が発生しても」

防災情報の発信や防迅速な復旧復興

オフイス・工場の耐震化

財産及び公共施設

学校・漁港・公の被害の最小化

共施設の耐震化

インフラ老朽化対策

これらの基本的な考え方の下に、国土強靭化の推

堤防等の整備・強化

進は国・地方自治体などの行政だけでなく、個人や

道路ネットワークの機能強化

企業、地域コミュニティもソフト面や個の取り組みで参加する必要のある「災害への取り組み」となっ国・地方自治体が主体で実施ています。現在、「防災・減災・国土強靭化のための５ケ年加速化対策」が策定されています。
図-１.1 国土強靭化の目的と対象となる対策との概要イメージ（１改表）

１.２ 国の政策から俯瞰した地盤調査のマーケット例①防災・減災関連分野：「流域治水」に係る河川堤防の強化に伴う地盤調査及び各種被害シミュレーションの策定（洪水、三次元不飽和・飽和連続の浸透流解析、複合解析など）、ダムや遊水地の整備、ため池の現況地盤調査及び老朽化に伴う安全対策・防災工事など。
②切迫する地震・津波の災害リスク関連分野：市町村ベースの地震リスクの想定や災害予測解析、漁港の耐震化
学校等公共施設の耐震化、上下水道、農業用管水路などの耐震化など。ハザードマップの再評価、液状化予測
や液状化対策などの構造物の耐震補強関連調査など。
③インフラメンテナンス関連分野：構造物の定期点検、新しい構造物の診断技術に係る技術開発、及び構造物の現況耐久力の試験調査（構造物からのサンプリングによるコンクリート等の強度変形特性、中性化、アルカリ
骨材反応等の結果から老朽化進行状況の評価）など。
④グリーン社会の実現分野：小規模木造構造物の基礎調査や小規模住宅における耐震強化に係る耐震地盤調査、
クリーンエネルギー（太陽光・風力・地熱等）の拡大に係る地盤調査など。

-3-

２

地盤調査

基礎構造物の設計や工事に際しては、地盤の性質や状態を的確に把握するために、構造物の規模や地盤の複雑さなどを考慮して、必要な「地盤調査」が行われます。
地盤を構成している地盤材料は、背景となる堆積環境や生成環境等を反映して多種多様であり、地域や地形によって特異な性状を示す場合も多く、これらの複雑な地盤状況を解明するために行われる調査を「地盤調査」と呼んでいます。
写真-2.1 ボーリング調査例（（株）日さく資料）

一般的に、地盤調査
既往文献資料の収集

地形及び地質資料、地下水状況の概要の把握が目的。
当該地域周辺の既往ボーリング資料や公開文献などから、当該地盤の概略を把握する。

類似工事設計等資料収集

類似工事の設計・施工等の状況を把握し、対象地域における対象構造物に生かせる内容の有無やヒントなどに関する検討を行う。

設計上の問題点の検討

上段の資料や類似構造物の設計例などから問題点を検討。

等、机上での検討を行う

概略の調査（地形・地質）

地形・地質調査及びボーリング調査の実施。

とともに、詳細調査に向ボーリング調査など

は、概略的な設計に使用するための「予備調査」
として、当該地域の既往
文献や類似工事の資料、設計上の問題点の検討

予
備
調
査

PS検層、孔内載荷試験、透水試験などの原位置試験

けての調査地点の概要を把握するためのボーリン
グ調査等を行います。予
備調査の結果を踏まえて、詳細設計や施工計画

予
備

詳細設計への問題点の検討・抽出

設
計に使用するための「本調本調査に向けた「二次調査」の計画

査」を実施します。

地形・地質詳細調査の実施

本調査では、対象となる構造物の種類及び規模によって、平面的及び垂直的に調査方法や調査範★：ボーリング詳細調査（N 値、サンプリングなど）

本★：原位置計測・試験：PS検層、孔内載荷試験、現場透水試験、密度調

検層、ボアホールTV、比抵抗探査、電気式間隙水圧計測などの実施

査★：室内試験：物理試験、圧密試験、液状化試験、繰返し変形試験、一軸・三軸圧縮試験、クリープ試験などの実施

囲及び調査数量を決定することになります。な
お、通常の調査・設計か

各種解析の実施

ら施工への流れの例については、図-2.1 にまとめています。

軟弱地盤・圧密沈下・地震応答・浸透流解析など

詳
細＊基礎構造の検討、地盤工学上の課題

設＊施工計画・施工方法及び施工機械の検討

計

図-2.1

一般的な調査〜施工までの流れの例

-4-

施工

３

地盤材料の採取

詳細設計においては、地盤材料に関する物性データが必要になります。したがって、原位置試験の他に、室内における物理・力学試験が重要となってきます。地盤からボーリング等により室内試験用の試料を採取して地盤材料試験が行われます。なお、試料は、「乱した試料」の採取と「乱れの少ない試料」の採取とに分けられます。

３.１ 乱した試料の採取
乱した試料は、材料としての適性を判断する場合や試料の物理的な性質及び土層の判別などを行う場合に利用します。
３.２

写真-3.1

レイモンドサンプラーでの採取状況

乱れの少ない試料の採取

試料の強度や変形特性に関する性質を調べるためには、極力試料の構造や組織を壊さないで原地盤から「乱れの少ない試料」を採取しなければなりません。浅い深度における採取は手掘法（テストピット法）、深い深度における採取では、シンウォールサンプラー、二重管サンプラー、三重管サンプラー等が利用されます。最近では、
GP サンプラー（水溶性ポリマー濃厚溶液による高品質のサンプラー）が開発され実用化してきている他、凍結
サンプリングについても改良がなされてきています。
表-３.1 各種試料採取用サンプラーと適用条件（２一部改表）
地盤の種類
粘性土

砂質土

構造

ゆるい 中ぐらい

０〜4

４〜8

10以下 10〜30 30以上 30以下 30以上

8以上

単管

●

〇

水圧式

単管

●

●

〇

ロータリー式二重管サンプラー

二重管

●

〇

ロータリー式三重管サンプラー

三重管

●

●

ロータリー式スリーブ内蔵二重管サンプラー

二重管

〇

〇

●

●

ウォールサンプラー

ブロックサンプリング
ロータリー式チューブサンプラー

ー
多重管

岩盤

軟質 中ぐらい 硬質エキステンションロッド式

固定ピストン式シン

砂礫

N 値の目安

●

密な

緩い

密な

軟

中

硬

岩

硬

岩

岩

〇
〇

〇

〇

●

●

〇

〇

〇

●

〇

〇
●
〇

●

●

〇
●

〇

★：〇は適切、●は最適を表す。

４

室内における地盤材料試験の概要

室内における地盤材料試験の材料としては、「岩石材料」と「土質材料」とがあります。このうち、土質材料については、脆弱性が高く、含水比の変化により物性値が急激に変化する材料であることから、特に注意が必要となります。図-４.1 には、基準化されている土質試験の目的及び試験の種類等についてまとめており、図-4.2 には、基準化された「岩石試験」についても掲載しています。なお、表-4.1〜表-4.7 には、地盤材料試験（土質試験を対象）の目的から設計・施工への活用の解説についてまとめています。

-5-

試験の分類

必要な土の性質

実 施 す る 試 験

土

土

土の含水比試験JIS A 1203

乱した

含水比 w

土粒子の密度試験
JIS A 1202

乱した

土粒子の密度 ρs

土の湿潤密度試験
JIS A 1225

乱れの少ない湿潤密度 ρt
乾燥密度 ρd

乱した

最小乾燥密度 ρd min
最大乾燥密度 ρd max

土の保水性試験
JGS 0151

乱した
乱れの少ない含水比 w i
ポテンシャルψ

土の粒度試験JIS A 1204

乱した

粒径加積曲線、有効径 D、均等係数 Uc、曲率係数 Uc´

土の液性限界・塑性限界試験
JIS A 1205

乱した

液性限界 w L、塑性限界 w P、
塑性指数 I p

締
固
性め
質の

突固めによる土の締固め試験
JIS A 1210

乱した

最適含水比 w opt
最大乾燥密度 ρd max

乱した
乱れの少ないCBR値
設計CBR、修正CBR

土
の
圧
縮
性

土の圧 密 試 験
土の段階載荷による圧密試験
JIS A 1217
土の定ひずみ速度載荷による圧密試験 JIS A 1227

乱れの少ないe-logp曲線
圧密降伏応力 p c
圧縮指数 C c
体積圧縮係数 m v
圧密係数 c v

乱れの少ないせん断抵抗角(内部摩擦角) φ
粘着力 c

乱れの少ないせん断抵抗角(内部摩擦角) φ
粘着力 c

の
物

の

理

状

的

態

性

砂の最小密度・最大密度試験
JIS A 1224

質
を
求
め
る
試
験

土
の
力
学
的
性
質

工土
学の
的
分
類

土

を
求

の

CBR試験(設計・修正)
JIS A 1211

土の一面せん断試験(定体積)(定圧) JGS 0560・0561

用いる試料

土の三軸圧縮試験(UU)(CU)(CUb)(CD)

求 め ら れ る 値

め

強JGS 0520～0524

るさ

土の一軸圧縮試験
JIS A 1216

乱れの少ない非排水せん断強さ q u
変形係数E 50、鋭敏比 S t

験

透土
水の
性

土の透水試験
定水位透水試験JIS A 1218
変水位透水試験

乱した
乱れの少ない透水係数 k 15

土
をの
調化
べ学
る的
試性
験質

土
の
化
学
的
性
質

土の強熱減量試験
JIS A 1226

乱した

強熱減量 L i

土懸濁液のpH試験
JGS 0211

乱したpH

土懸濁液の電気伝導率試験
JGS 0212

乱した

電気伝導率 X

土
の
動
的
特
調性
べを
る
試
験

土

土の繰返し非排水三軸試験(液状化試験) JGS 0541

乱れの少ない繰返し応力振幅比～繰返し
載荷回数 (液状化強度比)

土の変形特性を求めるための繰返し三軸試験(動的変形試験)
JGS 0542

乱れの少ない等価ヤング率・履歴減衰率～
片振幅軸ひずみ( E eq ・ h ～(εa)SA)

土の変形特性を求めるための中空円筒供試体による繰返し
ねじりせん断試験(中空ねじり試験) JGS 0543

乱れの少ない等価せん断剛性率・履歴減衰率～片振幅せん断ひずみ( G eq ・ h ～(γ)SA)

試

の
動
的
性
質

図-４.1

地盤材料試験（土質試験）の目的及び試験の種別等（３一部加筆）-6-

必要な 岩の性質

岩
の
物
理
的
性
質
を
求
め
る

岩
の
状
態

岩石の含水比試験
JGS 2134

自然状態の試料

含水比 (w)

岩石の密度試験
JGS 2132

自然・湿潤
乾燥試料

３状態の岩石供試体の密度(ρt：湿潤、ρd：乾燥、ρSAT：飽和)

岩
の
ス
レ

岩石の吸水膨張試験
JGS 2121

自然状態の試料(コア又は岩塊)

載荷荷重、吸水膨張率―時間曲線又は吸水
膨張応力―時間曲線

岩石のスレーキング試験
JGS 2124

自然状態の試料(岩塊３個程度)

スレーキング区分―時間関係、スレーキング
指数、初期含水比、水浸前含水比、水浸２４
時間経過後含水比等

岩石の促進スレーキング試験
JGS 2125

自然状態の試料(岩塊３個程度)

スレーキング区分―時間関係、スレーキング
指数、初期含水比、水浸前含水比、水浸２４
時間経過後含水比等

試
験

実

施

す

る

試

験

ー

試験の分類

キ
ン
グ
特
性

供岩
試石
体の
作
製

用いる試料

求

め

ら

れ

る

値

岩石の供試体作製方法
JGS 2511

基本は自然状態の試料。コア、岩塊からコアリング

岩石の一軸圧縮試験
JGS 2521

自然状態の
コア試料

一軸圧縮強さ(qu )、変形係数( E s, 50 E t,50)、
破壊ひずみ(εf )岩石の非圧密非排水(UU)
三軸圧縮試験 JGS 2531

自然状態の
コア試料

圧縮強さ(σa-σr)max、破壊ひずみ(εf )、変形係数( E s, 50 E t,50)、せん断抵抗角(φu)、
縦軸切片(cu)

軟岩の圧密非排水(CU)
三軸圧縮試験 JGS 2532

自然状態の
コア試料

圧縮強さ(σa-σr)max、破壊ひずみ(εf )、変形係数( E s, 50 E t,50)、せん断抵抗角(φcu)、
縦軸切片(ccu)

軟岩の圧密非排水(CUb)
三軸圧縮試験 JGS 2533

自然状態の
コア試料

圧縮強さ(σa-σr)max、破壊ひずみ(εf )、変形係数( E s, 50 E t,50)、せん断抵抗角(φ´)、
縦軸切片(c´)

岩石の圧密排水(CD)
三軸圧縮試験 JGS 2534

自然状態の
コア試料

圧縮強さ(σa-σr)max、破壊ひずみ(εf )、変形係数( E s, 50 E t,50)、せん断抵抗角(φd)、
縦軸切片(cd)

岩石の多段階繰返し非排水
三軸圧縮試験 JGS 2561

自然状態の
コア試料

多段階繰返し載荷による圧縮強さ(σa-σr) d_ max

岩石の疲労特性を求めるための繰返し非排水三軸圧縮試験
JGS 2562

自然状態の
コア試料

繰返し軸差応力の振幅と載荷回数の関係、
繰返し軸差応力(σa-σr)、軸ひずみ(ε a)、
セル圧の時刻歴等

軟岩の変形特性を求めるための繰返し三軸圧縮試験
JGS 2563

自然状態の
コア試料

岩
岩

石
の

の
圧
力

縮

学

強

的

さ

性

特
性

質
を
求
め
る
試
験

岩
石
の
変疲
形労
特 ・
性
波岩
速石
度の
特弾
性性
引岩
張石
りの
特
性

繰返し載荷５回目の等価ヤング率E eq ・履歴
減衰率h― 片振幅ひずみ(εa)SA 、
繰返し載荷１０回目の等価ヤング率E eq・履歴
減衰率h ―片振幅ひずみ(εa) SA

岩石の弾性波速度計測
JGS 2564

力学試験用
の供試体
コア試料

P 波速度、S 波速度、ポアソン比(ν)、
せん断剛性率(G )、ヤング率(E )岩石の圧裂引張り試験
JGS 2551

力学試験用
の供試体

破壊荷重に至るまでの経過時間、破壊荷重( P f )、圧裂引張り強さ(σt ) 等

岩石の一軸引張り試験
JGS 2552

力学試験用
の供試体

軸引張り過程の軸ひずみ速度又は応力速度、
軸方向応力(σa,t )―軸ひずみ曲線(ε a,t )、一軸引張り強さ(q t )、破壊ひずみ(εa,f )、変形係数( E t )図-4.2 岩石試験の目的及び試験の種別等（４に基づき新たに作表）

-7-

-8-

-9-

- 10 -

- 11 -

- 12 -

- 13 -

- 14 -

５

構造物別の地盤調査計画のポイントや注意点など

地盤調査を計画する際には、調査対象によって、検討する項目や必要となる地盤情報が異なります。ここでは、代表的な構造物や、災害時の地質リスクが注目される構造物別に検討項目と必要となる地盤情報とについての概要を表-5.1 にまとめます。
さらに各構造物別に調査、試験の内容や数量の目安について、実際の地盤調査に際しての参考としていた
だけるようまとめています。
写真-5.1 多摩川：国道 15 号六郷橋付近 国土交通省「日本の川」から

表-５.１
代表的な調査対象構造物
建築構造物
高架・橋梁構造物
河川構造物

構造物別の調査・検討のポイントの概要（17 改変・追加）

調査・検討のポイント

具体的な検討事項①地質に関する事項

・地層の連続性・層序・不整合・褶曲・傾斜②支持層に関する事項

・深度分布・層厚・強度・支持層より下層の安定性③軟弱層に関する事項

・深度分布・層厚・強度・圧密特性・間隙水圧・液状化④施工に関する事項

・中間層の強度と崩壊性・礫径・地下水位・透水性①支持地盤に関する事項

・崖錐の分布・軟弱層の分布と連続性・圧密特性・安定支持層
・排水層の有無②盛土材料に関する事項

・物理特性・圧密特性・施工含水比・施工時転圧管理密度③施工に関する事項

・トラフィカビリティ―

盛土構造物

切土構造物

トンネル構造物

開削構造物

ため池構造物①地質に関する事項

・地層の分布・不整合・断層・褶曲・走行・傾斜・崩積土性状②地すべり・斜面崩壊に関する事項

・地形・規模・滑動履歴・地下水③変形・強度に関する事項

・風化帯規模と程度・亀裂密度・地山強度・スレーキング特性④施工に関する事項

・リッパビリティー・地山安定性・地下水への影響
・掘削土の材料としての評価①地質に関する事項

・地層の分布と構造・層理、片理、節理、断層等の方向性・破砕幅②地山の強さ・変形特性に関する事項

・岩の圧縮強度と変形係数・弾性波速度・亀裂係数・膨張性
・変質・風化・土被り圧・偏圧・地すべり・岩盤分類③地下水に関する事項

・水脈・帯水層・被圧状況・透水性・流動方向・渇水影響度④施工に関する事項

・坑口安定性・切羽安定性・湧水対策・渇水対策①地質に関する事項

・地形の特徴・地層の分布と成層状況②掘削地盤の強さ・変形特性に関する事項

・変形係数・強度・初期地圧・液状化③地下水に関する事項

・帯水層（薄層含む）・水脈・地下水位・透水性・遮水層・地下水流動方向・渇水影響度④施工に関する事項

・地層の崩壊性・盤ぶくれ・水脈遮断・周辺への渇水影響①堤体に関する事項

・土質分布・物理特性・強度（静的・動的）・透水性②基礎地盤に関する事項

・地質分布・物理特性・強度特性（静的・動的）・透水性・遮水性③施工に関する事項

・築堤材料・地層の崩壊性・周辺への環境影響

５.１ 建築構造物
建築構造物のための地盤調査は、構造物の大きさ（荷重）に見合った支持層を選定し、支持力や沈下の検討をするための地盤情報を得ることが重要です。従来多くの一般構造物では、ボーリング調査とそれに伴う標準貫入試
験に代表される原位置試験とを実施し、ここで求めた N 値等から経験式や理論式で求めた力学的性質や変形特性を評価し、基礎の設計がなされてきました。近年対象地盤に応じて様々な地盤工学的問題が発生することが広く認知され、現地状況に応じた各種室内土質試験を実施することで、地盤の力学的性質を直接的に調べる事例が増えてきました。建築構造物の調査・試験等の概要をまとめると、表-5.2 のようになります。

- 15 -

表-5.2

建築構造物の調査・試験の目安（18 改変）

調査・試験法

ボーリング調査数

量

範

建築面積とボーリング本数の目安

ボーリング深さの目安

・地層構成に変化がない

5〜10本/10,000㎡ ・直接基礎の場合

・地層構成が変化している

10〜20本/10,000

㎡
原
位
置
試
験

標準貫入試験

・杭基礎の場合

囲

建物幅の1.5〜2.0倍
支持層から5〜10ｍ確認

・液状化リスクのある場合

25ｍ以上

支持層確認の目安
1回/1ｍを基本とし、地層変化が多い場合は0.5ｍ毎
砂質・礫質土50以上、粘性土20〜30以上
調査可能深さ：Ｎ 値≓ 20程度

サウンディング試験 軽微な建物、広大な敷地で補完的に実施

・水平抵抗検討：杭頭から5ｍまたは、杭径の5倍程度

孔内水平載荷試験

代表ボーリング孔

各土層1か所以上

平板載荷試験

対象範囲で1〜2か所以上

予定床付け面深さ

杭の載荷試験

必要に応じて実施必要とする地層深さ

PS検層

必要に応じて実施必要とする地層深さ

地下水調査

地下水位・帯水層・透水性の把握

・沈下検討：床付け面、支持層直下から基盤面上面

対象地盤の地下水状況の把握、施工時の影響検討

室

物理試験・化学試験 代表ボーリング孔で土層毎に各1試料以上

土粒子の密度、含水比、湿潤密度・粒度・ｐHなど

内

一軸・三軸圧縮試験 必要に応じて実施（サンプリング試料）

対象地盤の強度特性や変形特性の把握

土

圧密試験

対象地盤の圧密沈下特性の検討と対策検討

質

液状化試験

20ｍ以浅の砂質土層を対象範囲として実施

対象地盤の液状化強度の把握と対策検討

試

動的変形試験

必要に応じて実施（サンプリング試料）

対象地盤の動的変形特性の把握と対策検討

験

透水試験

必要に応じて実施（サンプリング試料）

対象地盤の透水性の把握と対策検討

代表ボーリング孔で各粘性土層毎に各1試料

５.２ 盛土構造物
盛土構造物の地盤調査では、盛土の沈下・安定検討及び盛土

表-5.3（1） 調査地点計画
頻

度

地形等区分

調査ボーリングの頻度

平地の一般盛土で土層変化少材料の検討を行える地盤情報

１㎞毎に数個所
500ｍ毎に数個所が必要となります。
盛土施工箇所では、盛土部の盛土構造物の調査・試験数量及び調査深さの目安（19 改変）

軟弱地盤分布域
主要横断構造物との兼用を図る

平面的調査頻度

地形、支持地盤が軟弱地盤の場

軟弱層の層相変化大200ｍ以内毎に数個所

山麓部・山間部

地形区分ごとに代表的な盛土個所、谷間で1か所合の地盤の破壊・変形に対する山腹・地すべり地形・崩壊地形

対象個所の別途調査結果により計画検討が必要になります。（表−粘性土： N 値20以上、層厚さ５ｍ、 砂質土： N 値30以上、層厚さ5ｍ
土層別調査深度 砂・礫・玉石・礫混じり土砂： N 値50以上、層厚さ3ｍ

5.3 参照）
軟弱地盤の場合は、調査試験結果から強度特性・変形特性・圧密特性等を把握し、盛土の安定解析、沈下解析が必要となります。
近接した構造物等が存在する場合には、FEM による変形解析を実施する場合もあります。原地盤に対する安定検討の結果より、計画盛土まで施工できないと判断された場合には、

風化岩・軟岩土： N値50以上、層厚さ3ｍ

硬岩： 層厚さ2ｍ※既存調査があれば、その結果を判断に加える
備考※盛土高さＨ、底盤幅Ｌとして、２Ｈ又はＬ／４（一般には１０ｍ程度）※厚い軟弱地盤では、軟弱層の下端まで実施する（2） 土質試験（試験頻度）
試験項目
土粒子の密度試験
含水比試験
粒度試験

第一次詳細調査1シリーズ/1試料/3ｍ又は1シリーズ各層
1〜2シリーズ/1試料/1〜3ｍ、または採取した試料すべて

1〜2シリーズ/1試料/1〜1.5ｍ

1シリーズ/1試料/3ｍ（ふるい分析：砂・砂質土） 1シリーズ/1試料/2ｍ（ふるい分析：砂・砂質土）
1シリーズ/1試料/3ｍ（沈降分析まで：粘性土）

液性・塑性限界試験 粘性土：1シリーズ/1試料/3ｍ
湿潤密度試験

3シリーズ/1試料/3ｍ

一軸圧縮試験

3シリーズ/1試料/3ｍ

三軸圧縮試験
圧密試験

第二次詳細調査1シリーズ1試料/3ｍ又は1シリーズ各層

1シリーズ/1試料/2ｍ（沈降分析まで：粘性土）
粘性土：1シリーズ/1試料/1.5ｍ
3シリーズ/1試料/1.5ｍ
3シリーズ/1試料/1.5ｍ

ー1シリーズ/1試料かつ2試料/各層、最大間隔5ｍ

必要に応じて 1シリーズ/1試料/3ｍ
1シリーズ/1試料かつ2試料/各層、最大間隔5ｍ※ 1試料：サンプリングした1本当たり、あるいは標準貫入試験1回当たりに採取される試料※ 1シリーズ：共通仕様書等記載されている所定の試験回数

地盤改良の検討が必要となります。また盛土自体の検討に関しては、盛土材料の適否、締固め等に関する情報が必要となります。

- 16 -

５.３ 切土構造物
切土に関しては、施工性や完成後の法面の安定等が最も重要な問題となります。特に「地すべり」、
「崩落」
、
「落
石」等の不安定要因を有する地山を対象とした場合には十分な調査と留意とが必要です。調査方法としては、ボーリング調査に加えて室内土質試験、地下水調査、物理探査・検層等が切土地山の規模、地盤性状等により必要となります。

表-５.４

切土構造物の調査・試験数量及び調査深さの目安（20 改変）

安定性の検討には、（1）

地表踏査：のり面全体を地形地質踏査で確認する

地盤そのものだけでな（2）

ボーリング調査の配置と深度計画

く、斜面安定対策として

一般的切土

長大切土

・各切土区間に1本

・計画法面の法肩、法尻付近で２本以上・連続する切土では100〜300ｍに1本することも考慮した地盤

・法尻付近では計画切土高さの2ｍ以下までとし、・位置は計画法尻付近

法尻以外では軟岩を2ｍ確認するか、硬岩が出現し定数が必要です。

・深度は計画切土高さの2ｍ以下まで削孔なければ、計画切土高さの2ｍ以下まで削孔のアンカーや杭等を併用

このためのデータは室内試験で（c、φ）等を求めることもありますが、小規模の法面では簡単にN 値から推定することも行われています。
切土に伴って発生する
掘削土砂は、盛土材や端部擁壁等の裏込め材に転用しますが、この場合には材料試験が必要になり（3）

物理探査・検層①弾性波探査：地山状況の概要を把握する：測線長は切土深さの5倍以上②高密度電気探査：同上③速度検層：ボーリング孔内で地山弾性波速度を測定（4）地下水関連調査（地すべり・崩壊危険度の高い切土）①地下水検層：鉛直方向の帯水層とその流動性の把握、法面上部ボーリング孔利用②地下水追跡：切土法面の水平方向地下水流動状況の把握、ボーリング孔や周辺の井戸・湧水利用（5）

室内試験（土質試験・岩石試験）

室内試験は必要に応じてボーリング時に採取した試料及びボーリングコアを用いて実施する（岩石試験）①試験目的：切土地山岩盤部の性状把握②試験頻度：深度3ｍまたは地層が変化するごとに1シリーズ実施③試験項目：一軸圧縮試験、圧裂引張試験、超音波速度試験（土質試験）①試験目的：切土地山土砂部の土質性状の把握ます。また地山性状によ②試験頻度：深度3ｍまたは地層が変化するごとに1シリーズ実施っては、自然由来の重金③試験項目：物理試験、力学試験

属分析が必要となる場合もあります。

（材料試験）①試験目的：切取土砂の材料としての適否の判断②試験頻度：各層で代表的に実施③試験項目：締固め試験、CBR試験、物理試験

５.４ 橋梁・高架構造物
一般的には、構造物の荷重度に応じた支持層の選定が重要になります。構造物の規模とも関連しますが、良好な支持層の目安としては、砂・礫質土で N 値≧30、粘性土 N 値≧20 が対象となります。ただし、計画荷重が大きい場合には、N 値≧50 以上を支持層として評価する必要があります。
支持力・変形量の検討は、基礎形式によって異なり、ケーソン基礎・杭基礎については、水平力の検討も必要となります。一般的には、支持層の強度定数（c、φ）と湿潤単位体積重量（γ）とが必要です。また許容水平力の検討においては、地盤の横方向地盤反力係数（kh）が必要となります。
支持地盤の層厚が薄く、その下位に比較的軟弱な粘土層が分布する場合には、基礎底面から下方への分散荷重による粘性土層の圧密沈下の有無についての検討が必要になります。また軟弱層を貫いて設置する支持杭基礎については、杭に作用する負の摩擦力の検討も必要です。これらについては、N 値・圧密特性・せん断特性を調査・試験で把握しておく必要があります。

- 17 -

表-５.５橋梁・高架構造物の調査・試験数量及び調査深さの目安（21 改変）
調

一

査

実

施

地

点

地

形

橋長50ｍ以上の長大橋または高架橋

低地

両橋台部各1個所及び100〜200ｍ間隔に1個所

どちらかの橋台部で1個所

台地・丘陵部

両橋台部各1個所及び50〜100ｍ間隔に1個所

両橋台部で各1個所

両橋台部各1個所及びおよそ50ｍ間隔に1個所

両橋台部で各1個所

次
調

山

岳

橋長50ｍ未満の中小橋または高架橋※山岳部においては、地質が著しく変化したり、崩壊地、断層破砕帯、熱水変質部等が存在する
場合があるので、調査地点は適時追加する。

査・地表から5ｍ未満：土砂10ｍ、軟岩・風化部10ｍ、硬岩5ｍ
支持層確認深度・地表から5ｍ以深：土砂 5ｍ、軟岩・風化部 5ｍ、硬岩3ｍ※大型構造物では基礎の短辺長深度まで確認する
調
基礎形式

次

低地・台地

調
査

丘陵地

山岳地

間

隔

深礎

基礎

基礎

A〜B

A

A

A

凡例記号

B〜C

B

B〜C

B

B

A:1基につき1点

基盤平坦

A

A〜B

A

A

基礎傾斜

B〜C

B

B〜C

B

地質単調

B

B

B

地質複雑

C

B

C

基盤平坦

A

基礎傾斜

実
土質部

サンプリング（乱れの少ない試料採取）

置

調

試

安

鋼管矢板

試験項目

位

目

基礎

杭基礎

対象地盤

原

の

ケーソン

直接基礎

地形地質条件二査

標準貫入試験

頻代表的な地層で各1本

C：1基につき4隅に4点・1回/ｍを原則とする

硬岩部（岩盤部）
・可能な限りコア採取

・1回/ｍを原則とする

・実施しない

〔杭基礎・鋼管矢板基礎〕基礎頭部位置から5〜10ｍ程度までの範囲（1/βを目安とする）で2〜3回〔ケーソン基礎・深礎基礎〕基礎頭部位置から支持地盤までの代表的な各層で1〜2回〔直接基礎〕基礎底面深度までに帯水層がある場合に実施

・（または間隙水圧測定）〔その他の基礎〕支持地盤までに被圧帯水層がある場合に実施

土粒子の密度

1個/3〜5ｍまたは1個/各層

含水比

1個/3〜5ｍまたは1個/各層

土粒度

1個/3〜5ｍまたは1個/各層

質

液性・塑性限界

1個/3〜5ｍまたは1個/各層（粘性土のみ）

試

湿潤密度

1個/3〜5ｍまたは1個/各層

験

一軸圧縮

1個/3〜5ｍまたは1個/各層（粘性土のみ）

三軸圧縮

1個/3〜5ｍまたは1個/各層

圧密

1個/3〜5ｍ（主として軟弱粘性土）

量

以上

・可能な限りコア採取

現場透水試験

数

B:1基につき2点

度

査

験

以上

〔直接基礎〕基礎底面から基礎幅の1〜1.5倍までの範囲で2〜3回
孔内水平載荷試験

験

試

要

軟岩部（風化岩部）

・軟弱な粘性土に対し1本/3〜5ｍ
・その他

施

摘

岩

含水比

1個/5ｍ程度石

湿潤密度

1個/5ｍ程度

試

一軸圧縮

1個/5ｍ程度

験

三軸圧縮

適

宜

５.５ 河川堤防
河川堤防は、山地や台地から沖積平野までの非常に広い範囲において計画されますが、計画対象地域の地形・地盤特性を十分に把握しておく必要があります。特に旧河道が推察される地域では、一般に軟弱な最終氷期以降の堆積物（沖積粘性土層）が厚く分布していることが多く、堤体のすべり破壊等に対しての留意が必要です。
堤体のすべり破壊は、堤防の安定性検討で最も重要な問題であり、堤体盛土で小規模に発生する場合と基礎地- 18 -

盤から盛土全体を含んで大規模に発生する場合とがあります。大規模な地すべり破壊は、主に軟弱な粘性土層が厚く堆積している場所で発生することから、この場合には詳細な地盤調査が必要です。
河川堤防は、盛土施工による土構造物であり、盛土材料が適切でない場合には、施工後に堤体の沈下が生じる
場合があります。一般的には、沈下は短期間に終了する場合が多いですが、長期間におよぶ場合もあることから、使用する堤体材料によっては、堤体の沈下についても検討する必要があります。
堤防の計画対象地域に軟弱な粘性土層がある場合には、堤体の荷重によって圧密沈下が発生し、長期間におよぶ地盤沈下が生じます。これらは、分布する粘性土層の厚さ・軟弱度合いにより、ある程度定量的に把握することが可能です。
透水性地盤の場合には、堤外側の水位上昇に伴って堤内側の地下水位上昇、湧水・漏水等が発生する場合があり、透水性地盤の把握も必要となります。
基礎地盤に緩い砂質土が分布する場合、地震時の液状化による堤体のすべり破壊や堤体の沈下を誘発することが知られています。また地盤の水平方向に変位が生じる場合もあり、液状化に関する検討も重要です。
浸潤線は堤体内の地下水の自由水面を表し、降雨と河川水の浸透及び堤体の土質性状とに影響を受け、変化します。浸潤線は堤体の安定性検討の重要な要素であることから、既設堤防の定常状態における浸潤線の分布を把握するための地下水位観測の必要があります。
表-５.６
調査の段階

詳細調査（第2次）
概略調査（第1次）

調査の種類

ボーリング

軟弱地盤調査―透水性地盤調査・計画線に沿って：1個所/100ｍ
・ 横断方向 のり尻表裏各1個所
・基盤上面から10ｍ以上、連続した不透水層まで、または20ｍ
・試料採取、現場透水試験主体

・計画線に沿って：1横断/20～50ｍ
・計画線に沿って：1横断/20～50ｍ
・計画線に沿って：1横断/20～50ｍ
・横断方向：堤防の大きさや地盤の広がりに ・横断方向：堤防の大きさや地盤の広がりに
・横断方向 数個所/1断面
応じ 数個所/1断面
応じ 数個所/1断面
・基礎地盤上面から10ｍ以上、連続した不透・堤防の沈下や安定に影響を及ぼすと判断さ ・液状化が想定される層下端、または地盤種
水層まで、または20ｍれる軟弱層の深さまで別の判定が可能な層まで・計画線に沿って：1個所/100ｍ
・コア試料 1個以上/1ｍ
・小規模軟弱地盤：代表点1個所・土質試験用試料 1個以上/2ｍ
・深度方向には1個以上/2ｍ
・土層変化顕著 1個以上/土層（土層変化顕著：1個/土層）

現場透水試験

土質試験

液状化地盤調査・計画線に沿って：1個所/100ｍ
・計画線に沿って：1個所/100ｍ
・計画線に沿って：1個所/200ｍ
・深度：堤防の沈下や安定に影響を及ぼすと ・ 横断方向 のり尻表裏各1個所
・深度：計画堤防高の3倍程度判断される軟弱層まで
・深度：液状化想定層下端、最大25ｍ程度
・土層構成の把握、乱れた試料
・乱れの少ない試料採取主体
・乱れた試料採取・計画線に沿って：
サウンディング
1個所/50～100ｍ

試料採取

堤防築堤の調査・試験数量及び調査深さの目安（22 改変）

・計画線に沿って：1個所/100ｍ
・小規模液状化地盤：代表点1個所
・深度：1個以上/2ｍ（土層変化顕著：1個/土層）
・液状化想定層：ぺネ試料 1個/1ｍ―・土質試験用試料：1個以上/2ｍ ・土質試験用試料 1個以上/2ｍ
・土層変化顕著： 1個以上/土層 ・土層変化顕著 1個以上/土層―・土質試験用試料 1個以上/2ｍ
・土層変化顕著 1個以上/土層・液状化想定層：物理試験1個/ｍ

・計画線に沿って：1個所/100ｍ
・横断方向： のり尻表裏各1箇所
・深度方向：1個/2ｍ（土層変化顕著：1個/土層）

計画線に沿って：1横断/100ｍ程度
・横断方向 のり尻表裏 各1個所
・深度方向 1個所/土層・土質試験用試料：1個以上/2ｍ
・土層変化顕著：1個/土層

５.６ トンネル
トンネルは、山岳部と平野部とに大別されます。ここでは山岳部のトンネルを計画する際に必要となるトンネ
ル区間の地質条件、土圧条件、湧水条件等の地山条件全容を把握し、設計・施工計画を立案するために必要な、地質工学的情報を得るための調査についてまとめています。
第一次詳細調査は、トンネルの全区間を対象に実施され、地形・地質区分、地下構造および湧水などの地山状況を明らかにするための調査です。この結果を踏まえて、第二次詳細調査としては、第一次詳細調査の精度を高めるとともに、問題となった事項を明らかにして、詳細設計を行うための資料を得ることを目指します。トンネルは防災や災害時のネットワーク確保の観点からも、その有用性が見直されており、地質リスク評価結果での採用も見られ始めています。

- 19 -

表-５.７

山岳トンネルの調査・試験数量及び調査深さの目安（23 改変）（1）

地表踏査・文献調査：計画トンネルの地山状況に応じた調査計画の検討（2）

弾性波探査：地山状況の概要を把握する：測線長はトンネル施工面を含め基盤面まで実施
受振点間隔：坑口付近2〜5ｍ、本線上5〜10ｍ
起振点間隔：受振点間隔の5〜10倍、10〜100ｍ（3）

ボーリング調査の配置と深度計画：第一次詳細調査
坑口部
垂直ボーリング（4）

トンネル中央部

・1〜2本/坑口・必要に応じて2〜3本・掘削長はトンネル計画高以深3〜5ｍ

・掘削長はトンネル計画高以深3〜5ｍ

・支持地盤以深3〜5ｍ

・地質構造的問題個所は随時実施

第二次詳細調査（ボーリング調査）①垂直ボーリング：深度が浅い、地層傾斜が緩い、一様な火成岩、垂直方向が計画高に最短等で有効②斜めボーリング：地層や断層破砕帯等の傾斜が急な場合に有効③水平ボーリング：地層境界、断層破砕帯、湧水等の有無確認（5）

一般に坑口から100〜200ｍ

孔内試験①湧水圧試験：地山の透水性把握、トンネル天端〜計画高付近が対象②速度検層（弾性波動）、電気検層（比抵抗）、密度検層（密度）、キャリパー検層（孔径）、温度検層（温度）※（6）

速度検層、電気検層及び温度検層は、土砂地山〜硬岩地山まで広く用いられる
室内試験（土質試験・岩石試験）

室内試験は地山の状況に応じてボーリング時に採取した試料及びボーリングコアを用いて実施①硬岩：湿潤密度、一軸圧縮、岩片の強度、圧裂引張、超音波伝播速度②軟岩：湿潤密度、含水比、一軸圧縮、岩片の強度、三軸圧縮、圧裂引張、超音波伝播速度、スレーキング、X線分析③軟岩（膨張性）：軟岩の試験項目に粒度、土粒子の密度、液性・塑性限界、膨潤度を追加④粘性土：湿潤密度、含水比、粒度、土粒子の密度、液性・塑性限界、一軸圧縮、三軸圧縮⑤砂質土：湿潤密度、含水比、粒度、土粒子の密度※破砕帯部の粘性土では、膨潤度、スレーキング、X線分析の追加も考慮

５.７ ため池
ため池は主に農業用水施設として西日本を主体に全国に約２１万箇所存在し、近年の地震や気候変動の影響により各地でその被害報告がされています。多くのため池は明治時代以前に築堤されおり、当時の地盤構造や築堤の構造が不明であるなど、災害対策が簡単にできない状況を抱えています。さらに、都市部の拡大により、住宅地
近郊にため池が隣接している近年の特異性からも、防災・減災に対する重要な構造物となっています。ここでは、既存ため池の耐震診断に関連する調査についてまとめました。
表-５.８
調査種類
ボーリング調査

数量
堤体最大断面 中央・上下流各1本

ため池の調査・数量深さと土質試験内容の目安（24 改変）
深さ・範囲

試験内容

築堤材料

現況堤体

基礎地盤

基礎地盤面から5ｍもしくは土粒子の密度試験〇〇△

堤長が長い場合は適時追加

堤高相当から5ｍ（小さい方）

粒度試験

〇

〇

△

標準貫入試験

掘削1ｍ毎に1か所

土層変化の場合は適時追加

含水比試験

〇

〇

△

透水試験

掘削2ｍ毎に1か所

試験長2ｍを標準とし、透水性の大きい場合 液性・塑性限界試験

〇

〇

△

や基礎底盤付近は短くする

現場密度試験

―〇―突き固めによる土の締固め試験

〇

〇

―

透水試験

〇

〇（現場）

△

一軸圧縮試験

△△△三軸圧縮試験

〇

〇

△

圧密試験

△

△

△

単調載荷試験

△

△

△

液状化試験

△

△

△

繰返し三軸試験△△△・PS検層 1ｍ毎に実施
検層

・密度検層 1ｍ毎に実施

ボーリング孔の全てで実施する・キャリパー検層 1ｍ毎に実施
地下水位調査

堤体内水位、基礎地盤内水位

ボーリング調査時点で確認- 20 -

備考

〇必ず実施
△必要に応
じ実施

６ 地盤調査データの整理と工学的特性のあれこれ
６.１ 地層構成の推定（地質断面図の作成）対象となる基礎構造物の設計・施工にあたり、各種の地盤調査で得られたデータを整理し、地層区分を行い地盤モデルの策定を行います。
地質構成の推定は、現場で得られたボーリング柱状図、原位置試験、地盤材料試験等で得られた地盤工学的特性値等を基に行います。ここでは、軟弱層を対象とした層区分についての基本的な考え方を示します。
（１）軟弱地盤を含む層区分の基本的な考え方の目安①軟弱層が厚く、層構成が複雑な場合でも、5〜6 層程度に区分すると効率的です②薄い砂層で連続性が良いと、安定計算上は無視できますが、圧密計算上は排水層として想定可能です。
（事例として H=5〜20 ㎝の砂層が連続し、透水係数ｋ≧1×10-6〜3×10-7m/s の実績があります。
）③谷間等を埋積した軟弱地盤で、横断方向に地層の傾斜や層厚変化が明らかにされている場合、これらも明確にしておくことが望ましいと言えます。
④軟弱層の基底は、N 値等により判定します。一般的目安は以下の通りとなります。
・粘性土：N 値≧4〜6、コーン指数ｑｃ≧100ｋN/ｍ2
・砂質土：N 値≧10〜15、コーン指数ｑｃ≧400〜600ｋN/ｍ2⑤同一土質を細分するかどうかは、地盤工学的特性（下記項目を重視）により区分可能です。
・自然含水比、一軸圧縮強さ、圧密降伏応力、圧縮指数
・目的別に区分することも良いと考えられます
安定解析用には一軸圧縮強さを重視、沈下解析用には圧密試験結果を重視する等⑥層区分を行う際、砂質土と扱うか、粘性土と扱うかは、地盤工学的課題を処理する場合、非常に重要です。
表-6.1 の区分を目安にされると良いでしょう。
表-6.1
種

別

間
土

隙
粒

子

比 小さい

砂と粘土の区分目安（25 改変）
砂

粘土

e=0.5〜1.0

大きい

砂とほとんど同じ

密 度 ρs＝2.65〜2.75

有機物が含まれると小さくなる
γｔ＝14〜18ｋN/㎥

湿潤単位体積 重量 γｔ＝16〜20ｋN/㎥
力 大きい（Ｎ 値が10以下の砂は小さい）

小さい

沈

下 小さい

大きい

土

圧 小さい

支

持

透

水

性 大きい

締

固

め 良好

e＝1.0〜2.0以上

短期間に終了

沈下完了まで時間がかかる

大きい（土圧が働かない場合もある）

k ＝1×10-3〜10-5ｍ/ｓ

小さい

粒径のばらつきがあった方が良い

不可

k ＝1×10-6〜10-9ｍ/ｓ

試

料

採

取 サンドサンプリング・凍結サンプリング等 各種サンプリング方法が適用

調

査

方

法 標準貫入試験

強 度 の 表 し 方 せん断抵抗角φ、φʼ

難透水層

かえって乱される

室内地盤材料試験・原位置試験（またはＮ 値）

粘着力ｃ、ｃ ʼ（kN/㎡）、一軸圧縮強度ｑu（kN/㎡）

６.２ 地盤工学的特性値の整理（土質相関図の作成）（1）地盤工学的特性
地層構成に対応した各層の地盤工学的特性は、砂質土、粘性土の場合次のような項目を求めます。
①砂質土：・物理特性：土粒子の密度、含水比、湿潤密度、粒度構成・力学特性：せん断抵抗角φ、φʻ（またはＮ値）、透水係数等②粘性土：・物理特性：土粒子の密度、間隙比、含水比、コンシステンシー、湿潤密度- 21 -

・力学特性：一軸圧縮強さ、粘着力、圧密降伏応力、圧縮指数、体積圧縮係数
圧密係数、透水係数等（2）地盤材料試験の適用・定数設定の留意点（21,25 改変）①湿 潤 密 度：一般に含水比が高くなると密度は小さくなります。この傾向から外れる場合、原因分析が必要ですが、飽和度 Sｒ≓100％の場合は適正値と判断されます。地下水位以下の土で、Ｓｒ≓100％
でない場合は、含水比、湿潤密度、土粒子の密度のチェックが必要です。
②一軸圧縮試験：サンプリング時に生じた乱れのために、強度低下した場合は破壊ひずみが大きくなる傾向があります。また粘性土に砂が混入している場合は、強度を過小評価することがあり、この場合には三軸圧縮試験を併用することや粘土分含有量、塑性指数等を用いた補正も適切です。
③三軸圧縮試験：土質や荷重の時間的な特性に応じて排水条件を適切に設定する必要があります。また試験時には、圧密条件も適切に設定します。大型の基礎となれば、変形係数の非線形性を詳細に把握する事も行われています。
④圧密降伏応力：一般的に深くなるにしたがって大きくなる傾向を示します。この傾向から外れる場合は、試料の物理特性、サンプリング場所の堆積環境を確認する必要があります。
⑤圧 縮 指 数：一般的に含水比と高い相関性があり、調査結果のチェックに適用可能です。
⑥圧 密 係 数：試料の物理的特性と圧密履歴との違いにより、圧密荷重の増加に伴い変化する試料と変化しない試料とがあります。物理特性を考慮して妥当性の判定を行う事が大切です。
⑦岩 石 試 験：密度、含水比等の物理特性、超音波による弾性波速度、ポアソン比、圧縮強度、三軸圧縮試験
による粘着力、せん断抵抗角、変形係数等を求めます。また対象岩盤の状況によっては、多段階三軸圧縮試験の提案もされています。

６.３ 土質試験結果一覧図による設計用地盤モデルの作成
各試料から得られた地盤工学的特性値（地盤材料試験結果）をサンプリング深度と対比して図-6.1 に示しました。実際の設計に際しての設計用土質区分とその留意点とをまとめると、次のようになります。

図-6.1

土質試験結果一覧図の例（26）- 22 -

①地盤調査結果により、調査地全体の地質断面図を作成し、層区分を行って地盤モデルを策定します。地質構
成が複雑な場合は、対象となる構造物に最も近い柱状図を設計用地盤モデルとする場合が多いです。
②地質構成に基づき、標高を基準とした採取深度で各地層の地盤特性をプロットし、実測値のばらつきを考慮して設計地盤定数を策定することが重要です。

６.4 地盤材料における動的特性の設定と適用（1） 設計・施工で適用される動的特性の例
地盤材料における動的特性の大きな特徴は、動的荷重によって生じる地盤のひずみの大きさにより、その変形特性が大きく変化することです。一般の設計・施工において、必要とされる動的特性には表-6.2 のような例があります。
表-6.2

動的特性が設計・施工で必要な事例（27）・地震時の地盤内の加速度分布、変位分布の把握①

地盤の動的応答解析

・地盤の増幅特性、周波数特性の解析的な把握
・動的解析用の基盤の入力地震動の把握②

地盤の液状化解析

・地盤内の地震時せん断応力の把握
・橋脚基礎の動的挙動の把握③

地盤と構造物の地震応答連成解析

・建物と杭基礎、地盤の地震時挙動の把握等
・盛土構造物の動的挙動の把握（2）地盤の動的特性の設定方法
一般的な地盤の地震応答解析に必要な動的特性には、次のようなデータが必要になります。
①地盤調査結果から求まる各層の層厚②地盤調査結果から求まる各層の単位体積重量γｔとＮ値③ＰＳ検層から求められる各層のせん断速度 Vs または初期動的せん断弾性定数 G0④動的変形試験から求められる各層のせん断弾性定数〜ひずみ関係、減衰定数〜ひずみ関係
これらの動的特性の特性値の相関関係を図-6.2 に示します。

図-6.2

各特性値の相関関係（27）- 23 -

６.５ 地盤の液状化について(1)

地盤の液状化とは

一般的に地表から 20ｍ以浅の最終氷期以降の堆積物（沖積層）の砂地盤は、図-6.3 の地震前に示すように、砂粒子がお互いに噛み合い、粒子の間には地下水（間隙水）及び空気が存在しています。地震が発生した時には地震動によって砂粒子の噛み合いがずれて、水中に浮かんでいるようになり、土が本来持っている強さが失われた状態（有効応力の低下）となります。この時、砂粒子の間に存在している地下水は、急に水の逃げ場がなくな
り、高い圧力（過剰間隙水圧）を有した状態になります。
このような状態を「液状化」と言います。地盤が液状化
すると、地盤の沈下・噴砂・噴水現象や側方流動等の地盤変状が生じます。
図-6.3

液状化のメカニズム

写真-6.1 は東日本大震災時に千葉県浦安市で、液状化による過剰間隙水圧の発生で浮き上がったマンホールです。液状化現象
は、規模の大きい地震時に軟弱な最終氷期以降（沖積層）の砂質土層において発生しやすいとされていますが、近年の規模の大きい地震時に砂質土以外の地層が液状化した事例も報告されています。
液状化の検討については、一般的に簡易法（FL 法）によって判定しますが、N 値、地下水位、粒度特性（細粒分含有率・平均粒径）、湿潤密度、塑性指数等の地盤情報が必要になります。特に重要構造物の施工にあたって液状化の影響が懸念される場合は、砂の乱れの少ない試料を採取し、液状化試験を行って求めた液状化

写真-6.1

液状化被害例

強度と地震応答解析によって求めた地盤内に発生する繰り返し応力を比較する詳細な検討を実施する必要があります。この場合にはボーリング孔での PS 検層も必要になります。
地下水には、不圧地下水、被圧地下水、宙水等がありますので、当該地盤の帯水層の地下水位・透水係数・流向流速等、各帯水層の性状を把握する必要があります。
(2)

一般的な液状化判定が必要な土層と判定法
液状化の判定法に関しては、過去の液状化発生の事例から、従来の判定方法が安全側の判断を行っていることもあり、以下の土層を対象として液状化判定を行うこととされています。
①地下水位が地表面から 10ｍ以浅にあり、地表面から 20ｍ以浅にある飽和土層②細粒分含有率 Fc=≦35％の土層、Fc＞35％の土層でも塑性指数 Iｐ≦15 の土層③50％粒径 D50≦10 ㎜、かつ 10％粒径 D10≦1 ㎜の土層
(3)

盛土地盤の液状化
1993 年の釧路沖地震によって発生した築堤部の変状は、基礎地盤表層が泥炭部であるにもかかわらず、液状化による噴砂の痕跡が確認されています。この現象は、泥炭層が極めて圧縮性が高いことに起因して、盛土が盛土底部の泥炭層にめり込み、地下水位以下に飽和した状態で存在したことから、この盛土材料が地震によって液状化したものと報告されています。施工対象の基礎地盤の特性によっては、盛土自体が液状化する事例もあり、地域の地盤特性についても十分に留意することが大切です。

- 24 -

６.６ 斜面の安定と透水性について
今我が国では毎年の様に異常気象や集中豪雨に見舞われ、堤防の決壊や自然斜面、人工斜面での大規模な崩壊が発生しています。この様な降雨時の安定性をより

表-6.3 斜面の安定性に関する試験項目の目安（28 改変）

定量的に把握する手法として、有効応力解析手法と

位置 区分
堤

して「大変形有限差分法」、「応力-浸透流連成解析」
等を用いた斜面崩壊メカニズムの研究・検証がなされています。解析に用いる地盤の土質特性は、基本

防

物

縦

理

断

試

方

験

的には「粘性土」、「砂質土」、「礫質土」に分類され、
物
理
試

対象斜面の安定度検証及び斜面強化工法選定を行い

堤

験

防

ます。表-6.3 に斜面の安定性に関する力学試験用項

横目を示します。一方、集中豪雨時における斜面崩壊

断では、斜面の不飽和特性を考慮した地盤の解析モデ

向方ルが求められ、浸透流計算に必要な土質定数は、現

粘性土

〇

〇

土粒子の密度 ρ S

含水量試験

〇

〇

〇

含水比 ｗ ｎ

粒度試験

〇

〇

〇

粒径加積曲線、10％粒径D 10 等

注1）

注1）

〇

液性限界ｗ L、塑性限界ｗ ｐ

土粒子の密度試験〇〇〇

土粒子の密度 ρ S

含水量試験

〇

〇

〇

含水比 ｗ ｎ〇〇〇

粒径加積曲線、10％粒径D 10 等

注1）

注1）

〇

液性限界ｗ L、塑性限界ｗ ｐ

湿潤密度試験

〇〇〇湿潤密度 ρ ｔ

透水試験

〇

〇

粒度試験
液性限界・塑性限界試験

UU試験

力

飽和透水係数 k ｓ〇

粘着力c U （内部摩擦角Φ U ）学

三軸圧縮試験もしく

CU試験

〇

〇

◎

粘着力cc u （内部摩擦角Φ C U ）試は一面せん断試験

CUB試験

◎

◎

〇

粘着力C，Cʼ （内部摩擦角Φ，Φʼ ）

CD試験

◎

◎

材料試験（堤防新設の場合）

〇

〇

験

場あるいは室内の透水試験で求められる飽和透水係数ｋｓ、と不飽和浸透特性とが必要になります。

砂質土〇

液性限界・塑性限界試験

向その透水性の違いから浸透流計算、安定計算を行い、土質試験の項目

得られる定数等

礫質土

土粒子の密度試験

粘着力c ｄ （内部摩擦角Φ ｄ ）〇最大乾燥密度 ρ ｄmax 等

注1）礫質土・砂質土は細粒分含有率が15％程度以上の場合は液性限界・塑性限界試験を実施することが望ましい

不飽和状態の透水性は不飽和透水試験の試験方法がいまだ未確立であることから、現時点では、室内試験から得られた図-6.3 に示す比透水係数ｋｒと飽和度 Sｒとの関係、負の圧力水頭ψと飽和度 Sｒとの関係等から、比透水係数ｋr は飽和度が低下すると急激に小さくなること、負

解析対象のモデル化の圧力水頭ψと飽和度の関係が土質区分で大きな差異のあることなどが推察できます。 表-6.4 に浸透に対する斜面の断面形状のモデル化

安全性確認に必要な土質定数をまとめています。なお河川堤

土質構成のモデル化

土質定数の設定

防や斜面の崩壊危険度予測はまだ途に就いたばかりであり、初期条件の設定

特殊土である「まさ土」や「シラス」分布域での崩壊メカニ
ズムの研究、不飽

外力の設定

和状態での地盤

降雨波形の設定の透水性試験方

河川水位波形の設定
河川水位・降雨の波形の組合せ設定法の確立など、多くの課題があり浸透流計算

ます。図-6.5 に浸諸条件設定

透に対する安全

非定常浸透流計算

性照査手順例を示します。

地すべり破壊の検討

表-6.4

浸潤面の設定浸透に対する安全性確認に必要な土質定数（28）必要な土質定数用途

飽和透水係数 k ｓ
比透水係数
不飽和

θ〜kｒ

浸透特性

水分特性曲線

非定常
浸透流計算

湿潤密度 ρ ｔ

内部摩擦閣 φ

体積含水率θと比透水係数k ｒの関係、及び体安定計算

局所動水勾配の算定

最小安全率

局所動水勾配の最大値

積含水率θと負の圧力水頭ψの関係を示すもの
で、実際に求める場合には特別な試験が必要

照査基準

で、現時点では原則図-6.4を利用する

θ〜Ψ

粘着力 c

備考
現場及び室内での透水試験に基づいて設定

原則として室内試験結果に基づいて設定
安定計算

パイピング破壊の検討

強化設計

粘性土についてはCU試験またはUU試験の結果に基づいて設定。砂質土についてはCD試験、CUB試験またはCU試験の結果に基づいて設定- 25 -

図-6.5

浸透に対する安全性照査手順例（28）6.７ N 値の地盤定数への適用について（１）N 値と他の地盤物性値との代表的な相関表-6.5 N 値から推定される地盤定数との関連性（29）「N 値から地盤定数」を推定する方法については、多くの研究例があり、さらに各種機関が定める「設計指針・基準」においても、設計に使用する指標の一つとして積極的に取り入れてきた経緯があります。表-6.5 には、N 値から推定される事項についてまとめています。

砂＊相対密度、せん断抵抗角

地＊沈下に対する許容支持力

盤＊支持力係数、弾性係数、液状化強度

粘土（２）N 値に及ぼす影響

地

N 値には、多様な相関式が提案されており、基準書にも盤＊コンシステンシー＊破壊に対する極限及び許容支持力＊一軸圧縮強さ（粘着力）

導入されて来ているものの、表 6-6 に示す種々の要因によって、バラツキが大きいことはよく知られています。
表-6.6

N 値に影響を与える様々な要因（29 改変）

試験方法及び作業等に起因する要因

地盤の特性に関連する要因

試験装置・器具及び方法に起因地盤構造（不均質性）

人為的（操作する技能・意識の個人差）

応力状態（有効上載圧等）

N 値自身のチェック機能（試験法の妥当性） 地下水（地下水の有無・被圧の有無）
地盤物性（本来評価すべき項目）
N 値は、あくまでも地盤の硬軟、締まり具合を間接的に表す「相対的な指標」であり、提案されている地盤定数との相関性も決して高いわけではないことや、試験の誤差の影響も大きいなど、適用に際して危険リスク（過大評価）があることを意識する必要があります。
（３）仕様規定から性能規定への急速な変化
現在、「地盤構造物の性能」については、地盤調査・試験・設計法に関する規定が世界的に大きな転換期に突入してきており、WTO（世界貿易機構）の TBT（貿易の技術的障壁）に関する協定及び ISO の規格整備に伴う仕様規定から性能規定への移行が、世界的規模で急加速している状況にあるとされています。特に、ISO2394「構造物の信頼性に関する一般原則」は、構造物の設計コードとして、「限界状態設計法」を採用することを定めているため、多くの設計コードが「限界状態設計法」への移行を目指しています。
「限界状態設計法」とは、構造物の使用性、安全性、復旧性、耐久性など、様々な要求性能に着目した各限界状態を設定し、その限界状態ごとに設定された限界値を満足することを性能照査する手法です。このことは、我が国を含め世界の潮流として、構造物の設計法が様々な不確定要素を「一つの安全率」で制限する設計法からいわゆる信頼性設計に向かっていると考えられます。
（４）あるべき姿
対象とする構造物の基礎地盤の物性評価の手法としては、ばらつきが大きく、不確実性の高い N 値を用いて地盤定数を推定する手法に全面的に依存するのではなく、品質の高いボーリングから採取したサンプリング試料に基づく各種室内土質試験、並びに複合的な原位置試験などから設計用地盤定数を決定する「on-site-test」を重視する物性評価手法が、大きな潮流となっていくものと推測されます。なお、N 値との相関式により推測される物性値の位置付けとしては、あくまで調査の初期段階における物性評価のための「一つの目安」と考えるべきであり、これからの構造物設計の流れは、小規模構造物といえども、「on-site-test」による調査や品質の高いサンプリング試料に基づく高精度で合目的な室内土質試験の実施により、地盤のばらつきや不確実性を考慮した
設計用物性値を設定し、信頼性の高い安全・安心な構造物を設計施工することが必要不可欠となっていくでしょう。

- 26 -

７ 試験結果の評価における留意点
７.１ 一軸圧縮試験でのサンプリングや運搬が試験結果に与える影響評価
自然地盤からサンプリングした試料（乱れの少ない試料）に基づき、一軸圧縮試験を実施して得られた結果が妥当であるかを判断するには、まず、対象地点での応力〜ひずみ曲線の形、圧縮強さｑｕ、変形係数 E50 などの試
験結果と同様な地層・地点における過去の試験結果との対比や、圧密試験・三軸圧縮試験などその他の物性値との比較なども参考にする必要があります。特に、最終氷期以降の堆積物である軟弱粘土層では、サンプリング時の乱れの影響

シンウォールサンプラーはが圧縮強さに大きく影響を与えることは、よく知られた事

乱れが少ない実です。

図-7.1 によれば、サンプリングの方法で応力〜ひずみ曲線の形や圧縮強さが相当に変化していることが理
SHELBYやELE100サンプラーは解できます。

乱れが大きい応力〜ひずみ曲線には、サンプリングの乱れの影響が大
きくあらわれ、破壊ひずみや変形係数の大小をチェックすることも結果の評価に有効と考えられます。
なお、規格外の試験方法にはなりますが、「サクションを測
サクションが大きい定する一軸圧縮試験」は、有効供試体（〇）

応力の概念に基づいた解釈が可能で、試料のバラツキの評価

サクションが小さい

や乱れの大きい供試体の判定

供試体（■）にも有効とされています。
サクションの大きさを変えた飽和度の異なる供試体による一軸圧縮試験結果では、試験前のサクションが高いほど（すなわち供試体の飽和度が低いほど）ｑｕ値が大きいこと、サクションが低いほど（すなわち飽和度が高いほど）圧縮載荷中にサクションが減少し、ｑｕ値が小さくなることが報告されています。
供試体の飽和度が飽和状態に近い場合には、サクションは負の間隙水圧と同様に有効応力として作用することになります。低飽和度な不飽和土の場合には、サクションは有効応力そのものではありませんが、強度に影響する重要な要因となります。このように、供試体の飽和度およびサクションの変化が一軸圧縮強さに影響を与える
ため、サンプリングから室内試験に至るまでの供試体の管理が非常に重要となります。試験室に搬入された後は、出来るだけ速やかに試験を実施することが大切です。試験条件の協議等色々制約が生じることもあるでしょうが、試験室に搬入された後は、原位置の状態を大きく変化させないために、速やかに試験を実施することが肝要と判断されます。

- 27 -

７.２ 三軸圧縮試験（１）試験条件と適用範囲
土の三軸圧縮試験においては、表-7.1 に示す 4 条件が基準とされています。
表-7.1

三軸圧縮試験における試験基準と条件及び適用土質一覧（33 一部表記を変更）

基準

三軸（UU）試験

三軸（CU）試験

三軸（CU）試験

三軸（CD）試験

目的

適用土質

条件

（準用される場合）

圧縮強度特性

透水性の小さな地盤で排水が生じないように急速飽和した粘性土

変形特性

載荷される設定条件の場合。

（飽和度の高い土）

圧縮強度特性

載荷重により圧密され、強度が増加した後、排水飽和した粘性土

変形特性が生じないように急速載荷される場合。

（飽和した粗粒土）

圧縮強度特性

載荷重により圧密され、強度が増加した後、排水飽和した粘性土

変形特性が生じないように急速載荷される場合。間隙水圧の （飽和した粗粒土）

有効応力解析のための情報測定のため、0.1％／min程度のせん断速度で載荷。

圧縮強度特性

載荷重により圧密され、強度が増加した後、地盤

飽和した土

変形特性

内に過剰間隙水圧が発生しないように載荷される（最大粒径が20㎜程度を超える

場合飽和していない粗粒土）①三軸圧縮（UU）試験
比較的透水性の小さな地盤において、排水が生じないような「急速な載荷速度」で荷重が作用した状態における地盤の圧縮強さ及び変形特性を求める目的で利用されます。中間土のような塑性指数が 35 前後より小さい土や粘土分が 35％より小さい土などの場合には、応力開放の影響を受けやすく、一軸圧縮強さが過小評価される傾向があるとされ、このような場合には三軸圧縮（UU）試験の実施が有効となります。
低塑性の粘性土や、砂混じり粘性土などの材料の場合には、サンプリングから試験にかかるまでに応力解放の影響でサクションが保持されず、空気が侵入する可能性があり、この状態で一軸圧縮試験を行うと、一軸圧縮強さは大きく減少する傾向になります。そのような状態にある材料で三軸圧縮（ＵＵ）試験を実施すると、拘束圧を付加する際に、侵入した空気圧縮分の有効応力が加わるため、一軸圧縮強さよりも大きな強度が発現する可能性が高いと考えられます。
砂混じり粘性土や中間土のような土では、地盤に作用する拘束圧の程度や、排水せん断強さなどを考慮して設計強度を決める必要があります。
➁三軸圧縮（CU）試験
主に粘性土地盤に載荷重が作用して圧密され、強度増加した後、排水が生じないよう急速載荷される場合の地盤の強度特性（強度増加率など）を求めるために利用されます。なお、粘土地盤の強度評価の方法としては、土田孝他（31）は、乱れの影響を評価する方法として、「再圧縮法」や「簡易 CU 強度」などの方法を提案しています。
「再圧縮法」では、原位置の有効応力と同じ応力で試料を圧密後、軸ひずみ 0.01％／min で非排水圧縮試験と伸長試験とを行い、両者の平均を設計に利用する方法です。
また、「簡易 CU 試験」は、試料を平均有効応力で等方圧密をし、圧縮強度を求め、強度異方性とせん断速度効
果を補正する係数 0.75 を乗じて強度を求める方法です。

- 28 -

図-7.4 大阪湾の更新世粘土の三軸圧縮試験の深度分布（31 一部加筆）

図-7-4 には、この方法で測定した渡部要一他（32）の大阪湾の更新世の粘土地盤における三軸試験（ＣＵ）の結果を示していますが、深度と共に直線的に強度が増加し、ばらつきも少ない結果になっています。再圧縮により試料の乱れが大幅に除去された結果を表しているものと考えられます。
なお、三軸圧縮（ＣＵ）試験は、飽和した粘性土を対象とし、飽和した粗粒土にも準用できます。
③三軸圧縮（ＣＵ）試験
せん断中に間隙水圧を計測し、有効応力解析に必要となる強度定数（c´、φ´）を算定することが目的です。適用材料としては、飽和した粘性土や飽和した粗粒土の他、間隙水圧を計測することから、砂質土も適用対象となります。
④三軸圧縮（ＣＤ）試験
地盤が載荷重によって圧密された後、過剰間隙水圧が発生しない条件でせん断される場合の圧縮強さと変形特性とを把握することが目的となっています。適用材料としては、主に飽和した土を対象とし、「最大粒径 20 ㎜を超える飽和していない粗粒土」にも準用できます。
また、粘性土の斜面や盛土などの掘削後における長期安定問題などを検討する場合にも利用できます。
特に締った砂質土で、非排水条件のせん断を行った場合には、「正のダイレイタンシー」が発生し、「負の過剰間隙水圧」が生じることから、強度を過大評価する場合があります。したがって、締った砂質土では、これらの影響を取り除くために、排水条件での試験（三軸圧縮 CD 試験）が有効とされています。参考として、図-7-５には三軸圧縮（CD）試験中に正の過剰間隙水圧が発生した場合の応力経路（土質試験の図-7.5 三軸圧縮（CD）試験中に正の過剰間隙水圧が発方法と解説、1990）について示しています。

生した場合の応力経路 （ 33）

７.３ 地盤調査上の留意ポイント① 地盤を適切に評価するためには、通常多用されている標準貫入試験による N 値から推定する地盤定数を用いるのではなく、品質の高いサンプリング試料による的確な地盤材料試験を行い、妥当性を吟味した上で、対象となる地盤の物性を評価することが最も重要と判断されます。安易に N 値を用いた各種換算式に全面的に依存するべきではありません。
② 物理試験は、複雑な土を判別・分類するとともに、他の試験結果と照合して、地盤の特性を総合的に評価する（34）
上で役立つので、同一性状を示すと判断される地層ごとに試験を行うことが望ましいとされています。

③ 粒度及びコンシステンシーは、液状化特性を評価する上で重要な指標となることから、液状化の発生が予想さ（34）れる地層では、粒度試験、液性・塑性限界試験を 1m 間隔程度で行う必要があるとされています。

④ 力学試験においては、設計（増加荷重や基礎形式など）
・施工条件（対策工など）及び地層の連続性や層厚等を考慮して、試験深度を設定し、その試料が受けていた拘束圧や想定される排水条件等を勘案して、適切かつ合目的な試験条件を設定する必要があります。
⑤ 調査・設計に関わる技術者においては、現地の地盤堆積環境を考慮し、特異なデータとなっていないかについて十分吟味した上で、代表的な地盤モデルや地盤物性値を設定するなど細心の注意が必要となります。そのためには、合目的で高品質な地盤試験の実施とその試験結果の評価を行なうことが大変重要な意味を持ってきます。

- 29 -

８

土質試験の品質向上への最近の試み（35）

地盤材料試験の品質向上に向けて、ジオ・ラボネットワークでは試験における自動化、効率化等、品質の維持・向上を求めて様々な取り組みを行っております。

８.1 粒度試験における高品質化への取り組み（協同組合関西地盤環境研究センター）
写真-8.1 は実務で採用される代表的な粒度（ふるい）試験の装置です。従来は手動式あるいは電動式の試験が行われてきましたが、短所として手動式での個人差や電動式でのふるい時間と試料の細粒化等との問題が発生することが指摘されていました。今回３つの試験法による比較試験を実施し、D50 の時間的変化を求めて、写真-8.2 に示しています。結果として、電磁式ふるい試験は、①時間経過による粒度曲線に大きな変化がない、②短時間で計測でき試験時間の短縮が図れる、③個人差が生じず、再現性が高い等のメリットが確認されました。

写真-8.2

図-8.1

代表的ふるい試験装置

比較試験に伴う D50 の時間的変化- 30 -

８.2 粒度（沈降）分析における測定の自動化への試み（協同組合関西地盤環境研究センター）
粒度試験方法（JISA1204）では、時間経過後の浮ひょうの抜出による土懸濁液の撹拌や、上下動による目視計測への影響が懸念されています。また多量の試料を処理する場合の試験者の拘束時間が長くなる問題も付随します。
そこで、同一試料を用い、JIS 法と浮ひょうの移動量をレーザー測器で読み取る方法（提案法 2020）で沈降分析を実施
し、粒径加積曲線を比較し、提案法 2020

図-8.5 レーザー測定の概要図の実用化に向けての課題の抽出、問題点の解消に向けた取り組みを継続的に行っております。
表-8.1

試験方法の比較）

写真-8.3

レーザー測器による浮ひょうの読み取り

図-8.5 JIS 法と提案法 2020 による試験結果の対比（24）- 31 -

試験結果を図-8.5 に示していますが、試験材料によっては JIS 法と顕著な差はみられていません。（図-4（a,c）
試料によっては、粒径が 0.01ｍｍ以下の範囲で JIS 法が上位（細粒側）に位置したり、粒径 0.1ｍｍ以下の範囲で下位（粗粒側）に位置したりしており、浮ひょう頭部に設置したレーザーのターゲットや計測用に設置した備品等の計測値に与える影響についての検討を今後も詰めていきます。レーザー測器による自動計測化は適用可能となる示唆を与えていると考えています。

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おわりに

国土強靭化計画及び社会資本整備重点計画などの国策の事業に少なからず貢献するためには、わが国特有の地盤に適した調査・試験・解析を合目的にかつ合理的な観点から実施しなければなりません。私たちジオ・ラボネッ
トワーク会員は、常日頃から学会・協会等から得られる情報を習得し、幅広い見識に裏付けされた高度な試験技術に基づき、地盤に忠実な試験結果を報告しています。今後、この小冊子を皆様方の地盤調査業務に役立てて頂ければ幸いであります。

＜引用文献・参考資料＞（１）あなたと家族の命とくらしを守るために、「すすめよう災害に強い国づくり」、内閣官房・国土強靭化推進室（令和 4 年１月版）．
（２）地盤調査の方法と解説「第５編サンプリング」、地盤工学会,2013．
（３）土質試験「基本と手引き」、地盤工学会、平成 26 年．
（４）地盤材料試験と解説：地盤工学会、2021．
（５）第 4 章基礎地盤の設計：https∥www.pref.hokkaido.lg.jp（６）土質試験「基本と手引き」、地盤工学会、2014．
（７）地盤材料試験と解説：地盤工学会、2021．
（８）港湾の施設の技術上の基準・同解説．
（９）工代健太、佐々木真志、高田康平：「母材砂の粒度分布と細粒分の塑性が液状化予測判定の精度に及ぼす影響の検討」，土木学会論文集
B3（海洋開発），Vol.76，№２，2020．
（10）松島賢治、松浦貴之：「室内透水試験方法の選定に対する考察」，全国地質調査業協会連合会，技術フォーラム，2019．
（11）小野晃裕・石倉仁士：「透水試験における変水位法と定水位法との使い分けに関する検討」，全国地質調査業協会連合会，2019．
（12）新城俊也、小宮康明：「第三紀層泥岩の高圧圧密特性」，土と基礎，Vol.32，№２．
（13）杉田信隆、牛田稔、荒川哲一、谷口昌則、細野高康：「軟弱土から泥質岩に至る圧密特性」，日本応用質学会，昭和 61 年度研究発表会
講演論文集．
（14）細野高康、小泉和広、杉田信隆、小川正二：「上総層群の高圧圧密特性」，応用地質，34 巻，5 号，日本応用地質学会，1993．
（15）荒谷賢一：「粘性土の一軸圧縮強さと各物性値との相関性について」，全国地質調査業協会連合会，技術フォーラム，2011．
（16）松川尚史、李俊憲、松本修司、服部健太、三好功季、中山義久：「粘性土の一軸圧縮強さ N 値の関係（その２）」，全国地質調査業協会
連合会，技術フォーラム，2015．

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（17）阪神高速道路株式会社：地質調査要領、ｐｐ.183〜184、1994．

（18）（一社）日本建築学会：建築基礎設計のための地盤調査計画指針

2011.5．

（19）㈱高速道路総合技術研究所 ：調査要領 Ⅰ―77〜89

2017.7．

（20）㈱高速道路総合技術研究所 ：調査要領 Ⅰ―42〜44

2017.7．

（21）㈱高速道路総合技術研究所 ：調査要領 Ⅰ―133〜142（22）国土交通省水管理・国土保全局：河川砂防技術基準（23）㈱高速道路総合技術研究所 ：調査要領（24）農業土木工学会

2017.72017.7．

調査編 15-2-8〜92014．

Ⅰ―166〜174．

：土地改良事業設計指針 Ⅱ―9〜14 2015.5．

（25）（公社）土木学会 ：仮設構造物の計画と施工

2010．

（26）鹿島建設土木設計本部編：新土木設計の要点①設計の基礎知識

ｐｐ39〜45、鹿島出版会（27）鹿島建設土木設計本部編：新土木設計の要点①設計の基礎知識

ｐｐ135〜155、鹿島出版会 2003．

（28）（一社）国土技術研究センター：河川堤防構造検討の手順（改訂版）

ｐｐ25〜50

2003．

2012.2．

（29）地盤調査「基本と手引き」.ｐｐ.114、地盤工学会、2017．
（30）清水正喜・景山健・寺方淳治：予圧密・不飽和土のサクション測定一軸圧縮試験とその強度評価，第 43 回地盤工学研究発表会，
pp．745〜746，2008．
（31）土田孝・水上純一・森好生・及川研：一軸圧縮試験と三軸試験を併用した新しい粘性土地盤の強度決定法，港湾技術研究所報告，
Vol.28，No.3，pp.81〜145，1989．
（32）渡部要一・土田孝・足立格一郎：大阪湾洪積粘土の三軸せん断特性と大型護岸構造物の安定性，港湾技術研究所報告，Vol.37，No.２，pp.59〜74，1998．
（33）土質試験の方法と解説，pp.339 〜419，土質工学会，1990．
（34）（社）日本道路協会：道路橋示方書・同解説，１共通編，Ⅳ下部構造編，2 章調査，pp.119〜145.
（35）土質試験品質確保機構

2012．

：土質試験管理者講習会テキスト 第 5 章 土質試験の品質向上への最近の取組

2022.1．

編集：ジオ・ラボネットワーク運営委員会

2023 年 7 月

北海道土質試験協同組合

：折笠

協同組合

土質屋北陸

：森川和重、江守達弥

関東土質試験協同組合：池田龍一、杉田信隆

中部土質試験協同組合：法安章二

協同組合関西地盤環境研究センター：中山義久、八谷- 33 -

章誠ジオ・ラボネットワークは、一般社団法人 全国地質調査
業協会連合会の傘下で、全国の土質試験協同組合が相互技
術協力を行い、日常業務の相互補完と災害時の復旧・復興に貢献したいと考えております。その為に、常に業務の円
滑な稼働や技術向上を目指すとともに、土質試験品質確保機構と協力して、土質試験の品質向上に努めております。

組合名

住所

TEL

HP

北海道土質試験協同組合〒003-0831

札幌市白石区北郷1条8-3-1

011-873-9895

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協同組合土質屋北陸〒920-0059

金沢市示野町西7番地

076-268-4666

https://doshitsuya.or.jp

関東土質試験協同組合〒14--0013

東京都大田区大森南3-22-18

03-3742-3131

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中部土質試験協同組合〒463-0009

名古屋市守山区緑が丘804番地

052-758-1500

https://geolab-chubu.com

協同組合関西地盤環境研究センター〒566-0042

摂津市東別府1-3-3

06-6827-8833

http://www.ks-dositu.or.jp

協同組合岡山県土質試験センター〒700-0087

岡山市北区津島京町2-8-1

086-254-6610

http://www.okayama-soil.or.jp

協同組合広島県土質試験センター〒733-0851

広島市西区田方2-2-29

082-272-1477

http://www.hiroshima-soil.jp/

協同組合島根県土質技術研究センター〒690-0816

松江市北稜町41番地

0852-22-2907

www.simasoil.or.jp

宮崎県地質調査業協同組合〒880-0925

宮崎市大字本郷北方2043

0985-52-2403

www.miyatikyou.jp

土質試験品質確保機構

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