全地連「技術フォーラム 2024」新潟【9【CO65】

関東地域の沖積粘性土の含水比と圧密特性の一考察
株式会社アサノ大成基礎エンジニアリング〇伊藤瑞生，三浦理司，角海あかね

1. はじめに
室内土質試験と土質物性値（γt，Cc，ｅ0，pc 等）は，既往研究によると自然含水比 wn と相関関係があるとされており，森 1)，酒井ほか 2)，山内ほか 3)等により関係式が提案されている．
今回，自社データの関東地方の沖積層の試験値を既往研究に対して新たに追加し，自然含水比をパラメータとした物性値との関係式を再整理し，関係式の地域性や適用性について検討を行った．
図-2 自然含水比 wn と圧縮指数 Cc の関係

2. 既往研究との比較
今回新たに収集したデータは，関東地方の沖積層を対(3) 自然含水比 wn と初期間隙比 e0の関係

象に圧密試験を行った計275個の自社データである．wn

図-3に wn と初期間隙比ｅ0の関係図を示す．との関係について比較した既往研究を表-1に示す．

図—3によると，wn と ｅ0には ｅ0 =0.0583wn0.8171 （式3）が求められた．wn と Cc と同様に既往研究で提案され

表-1 既往研究対象地一覧
著者

発表年

対象地

対象の地層や土質る各式と比較すると wn とｅ0は全体として相関関係があ

森 1)

1971

不明

沖積層

粘性土

ることがわかる．

酒井ほか 2)

1987

関東地方

沖積層

粘性土

鈴木 4)

2000

新潟市

沖積層

粘性土

佐藤ほか 5)

2005

石巻平野

沖積層

粘性土

山内ほか 3)

2010

濃尾平野

沖積層

粘性土

河村ほか 6)2017

山口県

礫質土・砂質土・粘性土・風化岩(1) 自然含水比 wn と湿潤密度γt の関係
図-1に wn と湿潤密度 γt の関係図を示す．
図—1によると，wn と γt の関係式として γt =4.0278wn0.223（式-1）が求められた．wn と γt はかなり強い相関関係があることがわかる．

図-3 自然含水比 wn と初期間隙比 e0の関係

3. 高含水粘性土の粘着力 c・圧密降伏応力 pc の傾向
自社データを収集する中で，wn と c,wn と pc について一定の傾向が認められた．傾向について下記に記す．
(1) 自然含水比 wn と粘着力 c の関係
図-4に wn と粘着力 c の関係図を示す.
wn に着目すると，高含水の粘性土（wn≧150%）では cが概ね c≦20kN/m2となる傾向が認められた．
図-1 自然含水比 wn と湿潤密度γt の関係(2) 自然含水比 wn と圧縮指数 Cc の関係
図-2に wn と圧縮指数 Cc の関係図を示す．
図 — 2 に よ る と ，wn と Cc の 関 係 式 と し て

Cc=0.0104wn+0.0495（式-2）が求められた．既往研究で提案される各式と比較すると，wn と Cc は全体として相関関係があることがわかる(図-2)．
図-4 wn とｃの関係

全地連「技術フォーラム 2024」新潟(2) 自然含水比 wn と圧密降伏応力 pc の関係

wn と pc の関係は wn=150%を境に pc の変化量に違いがあ

図-5に wn と圧密降伏応力 pc の関係図を示す．

り，wn が等しいときは深度によって pc が変化するとさ

粘着力 c と同様に，wn≧150%の高含水の粘性土は概ねれる（鈴木4)）．鈴木4)で収集されたデータも，wn≧150%pc≦50kN/m2となる傾向が認められた．の試料の pc は深度によって若干のばらつきがあるが，pc≦50kN/m2程度のデータが多く，wn≧150%のラインは wnから pc を推定する一つの指標になると考えられる．

5. おわりに
本論文は wn と物性値の関係について，γt,Cc,ｅ0は wnと相関があることを再確認し，特に Cc,ｅ0についてはその地域性を明らかにした．また，wn≧150%の高含水粘性土の pc と c の強度傾向を概略把握できた．
また，酒井ほか2)や及川7)によると wn から e-logp 曲線
図-5 wn と pc の関係の予測方法も提案されており，簡易的に圧密沈下解析を行うことを提案している．

4. 考察

本論文ではこの関係性から圧密計算や安定計算等の詳(1) 自社データと既往研究の比較・検討

細検討への適用は考えていない．予備，概略調査段階に今回新たに提案した式1～式3と，既往研究の提案式をおいて高含水比の土層が出現した場合，その地質リスク比較すると以下の傾向が認められた．
①

評価手法として活用し，地形的に脆弱な地点や地層を選

wn と γt の関係について定するなどその後の詳細調査に対して効率的・効果的活

自社データと佐藤ほか 5)や河村ほか 6)の提案式を比較用できるのではないかと考えている．

すると各提案式には相関があり，wn と γt の関係は全国的

今後も全国のデータを収集し比較検討を行い，地域性に同様の傾向があると考えられる．
②を考慮した土層の関係式を明らかにし，地質調査業務の自然含水比 wn と圧縮指数 Cc の関係一助をなるデータ収集に努めていきたい．

wn と Cc の関係式を比較すると，全体的に強い相関が認められた（図-2）．特に自社データは酒井ほか2)の式を《引用・参考文献》

強く支持し，関東地方の沖積層の Cc は自社データと酒

1) 森満雄（1971）：土の圧密試験における問題点と圧縮

井ほか2)の式の範囲に存在すると考えられる（図-6）．

指数の一推定法について，明星大学研究紀要，理工学部 No.6，pp.119-125．

10関東平野 沖積層のCc（推定）2) 酒井孝,横山克男，小宮山善博,桜井学，冬木衛，宇Cc =0.0104wn + 0.0495
R² = 0.9148

都一馬（1987）：自然含水比による圧密特性の予測に

圧縮指数 Cc

ついて，土木学会第 42 回年次学術講演会，pp.286287．
53) 山内義明，三好千春（2010）：圧縮指数を推定する土【酒井】Cc=0.104+0.00915 wn

質定数と問題点について，全地連技術フォーラム
Ac+Ap

自社サンプルデータ
酒井（1987）(Ac+Ap)005001000

自然含水比 wn (%)

図-6 自社データと酒井(1987)の比較（酒井 2)に加筆）③

2010論文集，論文 No.42．

線形wn とｅ0の関係について

4) 鈴木正喜（2000）：新潟市および周辺部の沖積層における自然含水比と圧密諸量値の関係，新潟応用地質研究会誌，No.54,pp.19-26．
5) 佐藤信宏,佐藤淳,千葉太介（2005）：含水比をパラメータとした簡便な圧密沈下量予測に関する一考察，wn とｅ0の関係式を比較すると，全体として相関関係

全地連技術ｅ-フォーラム2005論文集，論文 No.15．

は認められたが，その傾向は関東のデータとそれ以外で

6) 河村志朗，浴坂公博，麻生健介（2017）：山口県内の大きく2分された（図-3）．Cc と同様に関東地方の ｅ0は地盤における土質特性値に関する考察，公益社団法自社データや酒井ほか2)の式の範囲にあると想定する．

人地盤工学会中国支部論文報告集，地盤と建設，Vol.35，No.1．

(2) 高有機質土の物性値の評価
3.のとおり，wn≧150%の高含水の粘性土の強度は，c≦20kN/m2，pc≦50kN/m2に概ね収まる傾向にある．

7) 及川洋（1989）：自然含水比をパラメータにした軟弱
土の e-logp 曲線および logcv-logp 曲線の予測方法，土木学会論文集，第412号，Ⅲ-12，pp.43-49．