全地連「技術フォーラム 2022」那覇【19】

砂丘地における現地浸透試験
株式会社ウエスコ

1. はじめに〇

浅井瞳，今西将文，渡部海

また、試験は湛水深1.0m で行い、精度向上のため湛水

本調査は鳥取県中部に位置する砂丘地（北条砂丘）に深1/2H でも実施することとなっているが、その順番は記おいて、計画される駐車場の雨水浸透施設の設計に伴い、載されていなかった。そこで、本試験では①湛水深1.0m必要となる飽和透水係数を求めることを目的として現地と②湛水深1/2H の順序を変えることで結果に影響が出浸透試験を行ったものである（図-1）。試験は直線距離でるのかを確認することとした。
BP.1では②湛水深1/2H の試験後に①湛水深1.0m を行300m 程度離れた 2 か所（BP.1、BP.2）で実施した。
調査地は 2 か所とも砂丘地であり粒度組成もほとんどい、再度②湛水深1/2H で試験を行った。
BP.2では①湛水深1.0m の試験後に、②湛水深1/2H で変わらないが、試験結果の飽和透水係数に 3 倍近くの差が生じた。このことに疑問を持ち、砂の密度の違いが飽試験を行うパターンの2パターンで試験を行った。

和透水係数の差の原因ではないかと考え、現場密度試験、対象地盤は不飽和な状態であるため、試験孔内に水を砂の最大密度・最小密度試験を行い、砂の相対密度の違注入し、定水位（飽和状態）になるように注入量を調整

いによる透水係数の差について考察した。

し、経過時間毎に注入量を測定・記録する。注入量が安定したら終期浸透量として、式-1を用いて飽和透水係数を算出する。

調査地

k0=Qt/Kt・・・式-1
ここで、k0：飽和透水係数（m/hr）
Qt：浸透試験での終期浸透量（m3/hr）
Kt：試験施設の比浸透量（m2）で施設の形状（直径D(m)と設計湛水深 H(m)）で決まる定数。図-3 を用いて求める。

北条砂丘

北条平野
012345(km)2

1：50,000

小起伏山地

砂州

三角州

砂丘

比浸透量 Kt（m2）

施設直径 D(m)図-1 調査地周辺の地形分類図 1)1.50.6m
0.5m
0.4m

10.3m
0.2m

0.5

2. 調査方法

0.1m

雨水浸透施設の設計に必要な飽和透水係数を求めるこ

0とを目的とし、雨水浸透施設技術指針[案]調査・計画編2）

00.25

0.50.75

11.25

1.5

湛水深 H（m）

図-3 土研法の比浸透量と飽和透水係数の算定式3)に従い、現地浸透試験を行った。雨水浸透施設技術指針の現地浸透試験には、ボアホール法、土研法、実物試験の3種の試験方法が挙げられているが、当地は砂地盤であ3. 調査結果

り、現地条件に対応する土研法を用いて試験を実施した(1) 粒度試験結果
各試験孔で深度10cm ごとに試料を採取し、粒径試験を（図-2）。

行った。試験結果を図-4に示す。BP.1と BP.2で粒度組成にほとんど変化は無く、深度が変わっても粒度分布に違いは見られない。また、20％粒径は BP.1と BP.2ともに通過質量百分率（％）

通過質量百分率（％）

D20=0.12mm 程度であった。

粒径（mm）

図-2 土研法の試験施設2)

図-4

粒径（mm）

BP.1および BP.2の粒径加積曲線

全地連「技術フォーラム 2022」那覇(2) 現地浸透試験結果結果に影響したものと考える。よって、現地浸透試験は現地浸透試験の結果、BP.1では1回目の②1/2H 湛水深での終期浸透量と、2回目の①湛水深1.0m での終期浸透1/2H 湛水深で試験を行った後に、湛水深1.0m で行うべきであると考える。

量（2.56l/min）は類似する結果となったが、3回目の②1/2H 湛水深での終期浸透量はやや少ない終期浸透量を(2) 透水係数示した。また、BP.2でも1回目の①湛水深1.0m での終期BP.1および BP.2の粒度試験結果の20%粒径はおよそ浸透量（7.59l/min）より、2回目の②1/2H 湛水深の終期D20=0.12mm であり、クレーガーの表を参考にすると、透浸透量の方がやや少ない終期浸透量を示した。式2-1より

水係数は2.60×10-3cm/sec ということになる（表-2）。し-3

当地の飽和透水係数は BP.1で6.8×10 cm/sec、BP.2で-2かし、現地浸透試験の結果では、BP.1の透水係数は6.8×2.0×10 cm/sec となり、両孔の透水係数には3倍程度の10-3cm/sec、BP.2の透水係数は2.0×10-2cm/sec であった。

差がある結果となった。

しかし、クレーガーの表の微粒砂全体（0.12mm～0.25mm）

浸透量（l/min）に着目すると、透水係数の範囲は2.60×10-3cm/sec～
BP.1
終期浸透量
：2.56 l/min
飽和透水係数：6.80×10-3cm/sec

1.40×10-2cm/sec であり、試験結果の透水係数は、これをやや上回るものはあるものの、およそ範囲内に納まる。
つまり、砂の相対密度により透水係数は変化するが、クレーガーの表の土質分類の範囲内にはおよそ納まると言えるのではないだろうか。

時間（min）
浸透量（l/min）

表-2 クレーガーによる D20と透水係数 k4)
BP.2
終期浸透量
：7.59 l/min
飽和透水係数：2.00×10-2cm/sec

BP.1および BP.2の終期浸透量(3) 砂の相対密度
現場密度試験および砂の最小密度・最大密度試験を行った結果を表-1に示す。BP.1の砂の相対密度は11.92～

D 20(mm) k （cm/sec） 土質分類0.005

3.0×10-6

細粒粘土

0.18

6.85×10-30.010.02

1.05×10-5 細粒シルト
4.00×10-5

0.20
0.25

8.90×10-3
1.40×10-2

0.03

8.50×10-5
粗粒シルト
1.75×10-4

0.30

2.20×10-2
3.20×10-2

0.04
0.05

時間（min）

図-5

D 20(mm) k （cm/sec） 土質分類

0.06
0.07
0.08
0.09

2.80×10-4
4.60×10-4
6.50×10-4
9.00×10-4

0.45
0.50
極微粒砂

1.40×10-3
-3

0.10
0.12

1.75×10
2.60×10-3

0.14
0.16

3.80×10-3
5.10×10-3

0.35
0.40

微粒砂

0.60
0.70

4.50×10-2
5.80×10-2

BP.1

微粒砂
BP.2

中流砂

7.50×10-2
1.10×10-11.60×10-1

0.80
0.90

2.15×10-1
2.80×10-1

1.00
2.00

3.60×10-1
1.80×10-1

粗粒砂

細レキ

28.18%であり、BP.2の砂の相対密度は75.32～81.50%であった。砂の相対密度は一般に、0～30%は緩い、30～70%は5. 結論

普通、70～100%は密な状態とされ、BP.1は緩い砂となり、今回の実験より、粒度分布が同じ砂地盤であっても、N 値は10以下程度と推定される。BP.2は密な砂というこ土の締まり具合によっては透水係数に3倍の差が生じるとになり、N 値は30以上であると推定される。

ことが分かった。
クレーガーの表は20%粒径のみで透水係数を推定して表-1 BP.1および BP.2の砂の相対密度いるが、土質分類ごとに透水係数には幅がある。砂の相

BP.1

BP.2

対密度が異なれば透水係数も異なるが、クレーガーの表

最小密度 (g/cm3)

1.452

1.420

最大密度 (g/cm3)

1.726

1.713の土質分類ごとの透水係数の範囲内におよそ納まると考相対密度 (％)

11.92～28.18

75.32～81.50

推定されるN値

N≦10N≧30

えられる。
《引用・参考文献》

4. 考察

1) 鳥取県：5万分１地形分類図 青谷・倉吉．1975(1) 試験方法について

2） 社団法人 雨水貯留浸透技術協会：雨水浸透施設技術

BP.1、BP.2ともに湛水深1.0m の後に1/2H 湛水深で行った結果のみ、湛水深1.0m よりも1/2H 湛水深の終期浸透量が少ない結果となった。これは湛水深1.0m から1/2H湛水深の試験に移行する際に周辺地盤の水位が下がりきっていない状態で試験を行ったため、水圧がかかり試験

指針[案]調査・計画編．1998 p.24
3） 社団法人 雨水貯留浸透技術協会：雨水浸透施設技術指針[案]調査・計画編．1998 p.30
4） 株式会社 建設産業調査会：改定地下水ハンドブック
1998 年 p.290