地盤工学ジャーナル Vol. ??， No. ??， ???-???

地盤工学ジャーナル

Vol.8，No.4，567-578

プレボーリング杭工法の根固め部におけるプレボーリング杭工法の根固め部における
ソイルセメントの室内配合試験による強度特性
ソイルセメントの室内配合試験による強度特性

1 1，吉田2 2，細田3 3，木村
4 4
広人
光美
今今 広人
，吉田 映映，細田 光美，木村 亮亮2

1ジャパンパイル・技術企画室
ジャパンパイル・技術企画室
2ジャパンパイル・技術企画室
ジャパンパイル・技術企画室

3

3ジャパンパイル・施工推進部
ジャパンパイル・施工推進部

44京都大学大学院・工学研究科
京都大学大学院・工学研究科 社会基盤工学専攻
社会基盤工学専攻

1

概要節杭を用いたプレボーリング杭工法は，現地の土砂をセメントミルクで混合撹拌して造成するソイルセ
メントと，その中に建て込んだ節杭（既製コンクリート杭）で構成される。本杭の杭先端の根固め部のソイルセメントは鉛直支持力に大きく影響する要因であり，要求されるソイルセメントの一軸圧縮強さは深層混合処理工法などの安定処理土（ソイルセメント）に比べてはるかに大きい。そこで，本研究では本杭の根固め部のソイルセメントを対象として室内配合試験を行い，その特性に関する基礎的研究を実施した。
その結果，根固め部のソイルセメントの一軸圧縮強さは有効セメント水比との間で良い相関性があることが分かり，この関係により本杭の施工におけるセメントミルクの配合や注入量などを選定することができる。また，ソイルセメント中の礫分の混入割合や細粒分含有率が根固め部のソイルセメントの一軸圧縮強さに及ぼす影響を明らかにした。
キーワード：ソイルセメント，根固め部，室内配合試験，プレボーリング杭工法

1. は じ め にとソイルセメントが一体となって挙動したことを報告した 2)。また，根固め部に着目した節杭とソイルセメントのプレボーリング杭工法は，埋込み杭工法の一つで，あら押抜き試験を行い，節部がソイルセメントとの付着に与えかじめ掘削液（水またはベントナイト溶液）を用いて現地る効果を確認し，様々な条件（節部高さや側圧など）での盤を掘削した後に，セメントミルクを注入し，掘削孔内の節杭とソイルセメントの付着性能を定量的に評価した 3)。

泥土と混合撹拌したソイルセメントに，既製杭を建て込む

深層混合処理工法などのセメントを用いた安定処理土工法である。プレボーリング杭工法の概要図を図 1 に示す。

（ソイルセメント）では，室内配合試験によって様々な検本杭は，杭先端の根固め部と称する部分と，杭頭から根固討が実施され，現地土の粒度構成や湿潤密度，セメント含

め部上端までの杭周部と称する部分で構成される。根固め

有量などがソイルセメントの強度に及ぼす影響が分かっ

部 に は 高 強 度 の ソ イ ル セ メ ン ト （ 一 軸 圧 縮 強 さ quている 4)5)6)7)。しかしながら本杭の根固め部のソイルセメ

2=10N/mm 程度）を，杭周部には低強度のソイルセメント

ントの強度は深層混合処理工法などで要求されている強2

度の数倍～数十倍と非常に大きく，上記の評価を本杭にそ（一軸圧縮強さ qu =1.0N/mm 程度）を造成する。
本杭の地盤から決まる鉛直支持力については多くの載のまま適用することは困難である。深層混合処理工法にお荷試験結果に基づく支持力推定式が提案されている 1)。本いても高強度のソイルセメントに関する研究が報告され

杭は，支持杭として適用することが多く，杭先端の根固めている 8)。しかし，深層混合処理工法とは異なり，本杭は部の品質（出来形や強度）は鉛直支持力発現に大きく影響

地盤を掘削する際に掘削液を併用するために，ソイルセメ

する要因である。地盤から決まる鉛直支持力を発現させる

ント造成時の地盤状態（含水量や湿潤密度など）は初期状

ためには，杭とソイルセメントが一体となって挙動するこ態より変化する。このため，本杭の根固め部のソイルセメと，もしくは杭およびソイルセメントに作用する荷重を地ントでは，現地盤の状態の変化がソイルセメント強度に及盤に確実に伝達しなければならない。筆者らは実杭で載荷ぼす影響を検討しなければならない。本杭を対象とした室試験により本杭の地盤から決まる極限支持力に至るまで

内配合試験も数例実施されており 9)10)，現地土に含まれるの荷重履歴を受けた根固め部を掘出して調査を行い，節杭

細粒分含有量の影響などが報告されているが，現地土とし
1

原稿受理日：2012 年 10 月 5 日，採用決定日：2013 年 11 月 12 日

567

今・他
地盤工学会らて主に砂や粘土を対象としている。本杭は礫質地盤におい自然含水比w0 = Ww0 / Wsても根固め部を築造することも多く，礫の粒径や礫の混入

Wc

掘削水による含水比w = (Ww0 +Ww1 ) / Ws

割合に対するソイルセメントの影響も検討する必要がある。

Ww1

そこで，本研究では本杭の根固め部に着目した室内配合試験を行い，支持層として適用する土質に対するソイルセ
メント強度の特性を調べ，これらの影響を考慮した必要な
セメントミルクの配合や注入量の選定方法を検討する。

Ww0

自然水
W0

Vw0 Ww0

Ws

土粒子
S

Vs

重量(W)

体積(V)

(1) 掘削前の状態

節杭Ws

Vc セメント

Ww 練り混ぜ水 Vw

掘削水
W1
自然水
W0

Vw1

Ww1

Vw0

Ww0

土粒子
S

Vs

Ws

重量(W)

セメント
C

体積(V)

(2) 掘削後の状態

W
掘削水
W1
自然水
W0
土粒子
S

重量(W)

ミルク

Vw1
Vw0
Vs

体積(V)

(3) セメントミルク
注入後の状態※ 掘削によって土粒子Sが変化しないものと仮定

図 3 根固め部築造工程における土粒子，水分の概念図

低強度
ソイルセメント

杭周部

2.1

使用材料

使用したセメントは普通ポルトランドセメント（JIS R
根固め部

5210, 比重 3.15）および高炉セメント B 種（JIS R 5211, 比

高強度
ソイルセメント

重 3.05）である。使用した水は水道水である。試験に用いた土は，砂質土としては珪砂 6 号および豊浦砂である。細

図 1 プレボーリング杭工法の概要図

粒土としては藤森粘土および笠岡粘土である。使用した砂質土および細粒土の物理的性質を表 1 に，粒径加積曲線を2. 試験概要

図 4 に示す。砂質土に含まれる細粒分および細粒土に含まれる砂分は供試体作製時にふるい分けを行い除去した。礫図 2 に本杭の標準的な施工手順を示す。適宜掘削液（水質土として使用した礫は，3 つの異なる現場から採取したまたはベントナイト溶液）を送りながら所定の深度まで掘

礫を，土の粒度試験方法（JIS A 1204）に準じて粒径が 4.75

削した後に，杭周充填液（貧配合のセメントミルク）を用～9.5mm（土粒子密度ρs：2.63g/cm3，以後 10mm と呼ぶ），

いて杭周部を築造し，続いて根固め液（富配合のセメント

19～26.5mm（ρs：2.81 g/cm3，以後 25mm と呼ぶ），53～75mm

ミルク）を吐出しながら根固め部の範囲を上下反復し，現（ρs：2.75 g/cm3，以後 75mm と呼ぶ）の範囲になるように地土と混合撹拌して根固め部のソイルセメントの築造を調整した。このために粒径により密度などの物性は異なっ行う。このためソイルセメント造成時の現地土の状態は初ている。写真 1 に礫の写真を示す。また，ソイルセメント期状態とは異なる。そこで，本研究では供試体作製時に所中の材料分離やブリーディングを防止する目的の試験ケ

定深度までの掘削による影響で初期状態から土の含水量，

ースでは供試体にベントナイト（密度：2.60g/cm3）を添加

すなわち湿潤密度が変化することを加味した。図 3 に根固した。

め部築造工程における土粒子，水分の概念図を示す。根固
表 1 砂質土および細粒土の物理的性質

め部築造工程で，掘削前と掘削後さらにセメントミルク注
入後で土粒子および水分の構成が変化する。試験項目とし

土粒子密度(g/cm3)
礫分(%)
粒度
砂分 (%)
細粒分 (%)ては，一軸圧縮試験，ブリーディング試験，供試体の含水比，密度の測定を行った。

珪砂 6 号
2.62
0.0
98.8
1.2

豊浦砂
2.65
0.0
99.8
0.2

藤森粘土
2.67
0.0
5.4
94.7

笠岡粘土
2.65
0.0
1.5
98.5

掘削装置

100

通過質量百分率 (%)

杭

杭周
充填液

根固め液

① 掘削開始～掘進② 杭周部築造③ 根固め部築造

80
60
豊浦砂
藤森粘土

20

笠岡粘土
0
0.01

④ 杭の建て込み～定着

珪砂6号

40

0.1
粒

図 2 本杭の標準的な施工手順

1
径

10
(mm)

図 4 砂質土および細粒土の粒径加積曲線

2568

根固め部の配合試験
地盤工学ジャーナル Vol. ??， No. ??， ???-???

礫質土を含まないソイルセメント（礫の材料分離防止のためにベントナイト添加）を先行で作製し，モールド管（直径は用いる最大粒径の 4～5 倍程度）に投入した直後にその上部から所定の量の礫質土を投入する。その後モールド管内で鉄筋棒を用いて均一になるように撹拌する方法とした。供試体内の礫質土が均一に分布するかを確認する目(1)4.75～9.5mm の礫(2)19～26.5mm の礫的で，写真 2 に示すように固化後の供試体を軸方向に半割(3)53～75mm の礫に切断して礫の分布状況を確認した。礫径が 26.5mm まで

写真 1 礫の写真の礫質土では，礫分が局所的に集中することや下部に大量2.2に沈降することはなく，均等に分布していた。なお礫径が供試体作製方法

ソイルセメントの作製方法は，安定処理土の締固めをし53～75mm の礫質土については，詳細は 3.2.2 節に示すが，

11)

供試体の下部に多くの礫が沈降する結果となった。ソイルに準じて行った。図 5 に供試体作製手順を示す。電動ミキセメントの 24 時間経過後のブリーディング率（練り混ぜサーを用いて，まず所定の湿潤密度になるように乾燥した完了直後からの経過時間に応じてソイルセメントから分土（ベントナイトを用いる場合は乾燥した土にベントナイ

離した水の体積を練り混ぜ完了直後のソイルセメントのトを添加）と水を十分練り混ぜて人工的に加水した土を作体積で除した値）の測定を JSCE-F 522-199912)に準じて実製する。所定の配合になるようにセメントと水を練り混ぜ施した。また材齢 28 日で JIS A 1216 および JIS A 1108 にて作製したセメントミルクを加水した土に投入し 10 分程

準じて一軸圧縮試験を実施した。試験終了後に供試体の含度撹拌した。練り混ぜ完了後にブリーディング袋（直径水比を JIS A 1203 に準じて求めた。

ない供試体作製方法（地盤工学会基準 JGS0821-2000）50mm）にて 3 本採取した供試体を 20℃で恒温養生を行っ
た。
水

乾燥した土

水

セメント

100mm

50mm

100mm

(1) 4.75～9.5mm の礫(1)加水した土の作製

200mm(2) 19～26.5mm の礫

写真 2 供試体内の礫質土の分布状況(2)セメントミルクの作製

2.3
セメントミルク

試験ケースと配合

本試験は目的別に A，B シリーズに分けて行った。A シ
リーズでは施工条件（セメントの添加量，セメントミルクの注入量，掘削水の使用に伴う土の湿潤密度の影響）をパ加水した土

ラメータとしたソイルセメントの特性を把握する試験を行った。B シリーズでは地盤条件（土の湿潤密度，細粒分
含有率，礫分混入率：ソイルセメント 1m3 に対する礫分の混入体積）をパラメータとしたソイルセメントの特性を把(3)ソイルセメント作製

握する試験を行った。

(4)ソイルセメント完成

表 2 に各シリーズでの対象土 1m3 あたりのセメントミル
クの実験配合を示す。セメントミルクの水セメント比Ww/Wc は，根固め部を築造するプレボーリング杭工法では60～70%とする例 13)が多いことから，本試験では 65%と設定した。
A シリーズでは，対象土としては砂質土のみ（珪砂 6 号）

(5)供試体作製とし，施工条件としてセメント添加量とセメントミルクの図 5 供試体作製手順

注入量および掘削水の使用に伴う土の湿潤密度の影響を礫質土を使用する供試体では，図 5 のように電動ミキサ比較する。ただし，本試験ではセメントミルクの Ww/Wc

ーにて礫質土を同時に練り混ぜることができないために，が一定なので，セメントの添加量とセメントミルクの注入
3

569

今・他
地盤工学会ら量は同じ比率で変化する。このため実験データはセメント

50%および礫の粒径を 3 種類（10，25，75mm）変化させの添加量にて整理する。表 3 に A シリーズでのセメントて，その影響を比較する。礫の粒径の影響を検討する上で，ミルク注入時の土の状態例（セメントミルク注入前の加水

供試体の大きさという要因は考慮しなければならない。本した土の状態）を示す。プレボーリング杭工法では支持層試験では，文献 11)を参考に供試体の径と礫の粒径の比をを掘削する際に掘削水を用いることによって，湿潤密度ρt

4～5 程度に設定し，長さは供試体の径の 2 倍とした（粒は掘削前の初期状態から変化する。しかし，掘削水量は現

径 10mm で供試体径 50mm×長さ 100mm，粒径 25mm で場毎に異なることなどから，その変化後の値を明確に把握

供試体径 100mm×長さ 200mm）。また，実用的な見地からできていない。このため A シリーズではセメントミルク

本杭を実現場にて施工することが可能な最大礫径は注入時のρt を 1.0～2.2t/m3 の範囲で幅広く変化させること100mm 程度である 15)。本試験では 75mm の粒径の礫を用とし，ρt＝1.2，1.5，1.7，2.1t/m3 の 4 通りの土の状態を再い，直径 300mm×長さ 600mm の供試体を 2 体（礫分混入

現して実験した。ρt＝1.4～1.8t/m3 の値は，支持層を掘削す

率 0，30%）作製することとした。

3る前の砂質土の湿潤密度を 2.0t/m と仮定する

14)

と，直径

表 5 に B シリーズでのセメントミルク注入時の土の状態

3

0.6～1.4m で長さ 2m の根固め部を 0.2m /分の掘削水を吐出例を示す。A シリーズと同様に，本杭施工時の掘削水の影しながら 0.5～2.0m/分の速度で支持層を掘削したときの掘響を考慮して，初期状態の土に湿潤密度が 1.4～1.8t/m3 と削水量を含んだ土に相当する。また A シリーズでは，材なるように加水して，セメントミルク注入時の土の状態を料分離による影響を抑える目的で，すべての供試体にセメ再現した。なお，珪砂 6 号と藤森粘土の土粒子密度が若干

ント重量の 5%のベントナイトを土に添加することとした。

異なるために，配合番号 Ba～Bc では粘土の混合量の違い
による乾燥土量や水量の変化を考慮した。

表 2
配合
番号
1
2
3
4
5
6
7

3

対象土1m あたりのセメントミルクの実験配合

セメン
ト種類
高炉セ
メント
B種

Ww/Wc
(%)

65

普通ポ
ルトラ
ンド

セメント
Wc(kg/m3)
511
1023
1534
2045
1034
1550
2067

練り水
Ww(kg/m3)
332
665
997
1329
672
1008
1344

表 4 B シリーズでの比較項目一覧

注入量
Q(m3/m3)
0.5
1.0
1.5
2.0
1.0
1.5
2.0

対象土

配合番号

Ba, Bb, Bc

砂質土
礫質土

Bd, Be

○

－

－

－

Bf

－

－

○

○

0～100%－

0～50%

10，25，
75mm

備考

表 3

A シリーズでのセメントミルク注入直前の土の状態例※ベントナイト使用の場合はセメント重量の5％を土に添加

Aa

1.2

323

自然水
＋掘削水
Ww0+Ww1(kg/m3)
877

Ab

1.5

809

691

1.7

1132

568

50.2

1.9

1456

444

30.5

Ba

18.0

Bb

配合
番号

Ac
Ad
Ae
Af

対象土
種類

珪砂 6 号湿潤密度
ρt (t/m3)

乾燥土
Ws(kg/m3)

2.1

1779

321

2.2

1941

259

比較項目
B1 シリーズ
B2 シリーズ
細粒分
ベントナ
礫分混
礫の粒径
含有率
イト使用
入率
－
－
○
○

含水比
w (%)

表 5
シ
リ
ー
ズ

271.5
85.4

B1

13.3

B シリーズでのセメントミルク注入直前の土の状態例

配
合
番
号

Bc
Bd
Be

B シリーズでは，対象土は砂質土に細粒土または礫を混B2合した土とし，地盤条件として，細粒土の混合量（細粒分

Bf

対象土
種類

珪砂 6 号＋
藤森粘土
豊浦砂＋
笠岡粘土
珪砂 6 号＋
礫質土

湿潤
密度
ρt (t/m3)

乾燥土
Ws(kg/m3)

1.4

647※

自然水
＋掘削水
Ww0+Ww1(kg/m3)
753

1.6

970※

630

64.9

1.8

1294※

506

39.1

1.6

964

636

66.0

1.8

1285

515

40.1

1.6

970

630

64.9

含水比
w (%)
116.4

※Fc=0%時の数値を記載

含有率）および礫径と礫分混入率の影響を比較する。表 4に B シリーズでの比較項目の一覧を示す。地盤条件として，

3. 試験結果と考察

細粒土の混合量に着目した B1 シリーズでは，2 種類の砂質土と 2 種類の粘土を用い，細粒分含有率 Fc（細粒土の重量／全土重量）が 0～100%の範囲の数点の Fc となるよう

本試験結果において，一つの試験水準に対して 3 本の供に土量を調整して初期状態（掘削前）の土とした。なお，試体を作製しており，各測定項目（一軸圧縮強さ，ブリー

本 B1 シリーズでは実杭の施工時に材料分離防止する目的

ディング率，供試体の密度および含水比）は 3 本の供試体で使用されることがあるベントナイト使用の有無の影響の平均値を示すこととする。

も検討した。礫径および礫混入量に着目した B2 シリーズ
では，前節で記載した礫質土を含む供試体の製造方法で礫3.1分を均等に分布させるために礫分混入率を体積比とした。

A シリーズとして，施工条件（セメントの添加量，セメ

礫分混入率（礫分の体積／ソイルセメントの体積）を 0～

ントミルクの注入量，掘削水の使用に伴うセメントミルク
4570

施工条件での比較（A シリーズ）

根固め部の配合試験
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の注入前の土の湿潤密度の影響）をパラメータとして比較

密度の重い土粒子（珪砂 6 号）が多く含有していることをする。セメントの添加量と一軸圧縮強さの関係を図 6 に示示しており，逆にセメントミルクの密度に対して小さくな

す。セメントミルクの注入前の土の湿潤密度をパラメータ

るということは，密度の軽い水が多く含有していることにとすると，セメント添加量（セメントミルクの注入量）になる。このことから，供試体の密度はセメントの添加量だ

比例して一軸圧縮強さは増加する。表 6 にセメントの添加けでなく，土粒子や水の含有量によって変動することにな

量と一軸圧縮強さの増加比率を示す。セメントの添加量のる。

増加比率と一軸圧縮強さの増加比率はほぼ同等の数値で35増加し，一軸圧縮強さの増加比率はセメントの添加量（セセメントミルク配合1（Wc= 511, Q=0.5）
セメントミルク配合2（Wc=1023, Q=1.0）
セメントミルク配合3（Wc=1534, Q=1.5）
セメントミルク配合4（Wc=2045, Q=2.0）30

一軸圧縮強さqu (N/mm2 )メントミルクの注入量）の増加比率との相関性が高いことがわかった。
セメントミルク注入前の土の湿潤密度と一軸圧縮強さの関係を図 7 に示す。セメントの添加量（セメントミルクの注入量）が同一の場合，セメントミルク注入前の土の湿潤密度に比例して，一軸圧縮強さは増加する。セメントの添加量だけではなく，セメントミルク注入前の土の湿潤密

25
20
15
10
5

度が大きいほど，一軸圧縮強さが大きくなる傾向を示す。

0

詳細は後述するが，これは同一の土では湿潤密度が大きい

1.0

ほど土に含まれる水分量が少なくなるために，出来上がり

1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
セメントミルク注入前の土の湿潤密度ρt (t/m3 )2.4

図 7 土の湿潤密度と一軸圧縮強さの関係のソイルセメントの Ww/Wc を減少させていることが原因
で強度が増加すると考えられる。
35

一軸圧縮強さqu (N/mm2 )ρ t=1.2t/m 3
ρ t=1.5t/m 33
ρ t=1.7t/m3
ρ t=2.1t/m

25

一軸圧縮強さqu (N/mm2 )セメントミルク配合1（Wc= 511, Q=0.5）
セメントミルク配合2（Wc=1023, Q=1.0）
セメントミルク配合3（Wc=1534, Q=1.5）
セメントミルク配合4（Wc=2045, Q=2.0）

30

30

20
15

25
20
15
10
5

10

0

5

1.2

0
0

500

1000
1500
2000
セメントの添加量Wc(kg/m3 )

1.7

511

セメント
添加量比率
1.00

一軸圧縮強
さ qu(N/mm2)
4.1

1023

2.00

10.6

2.59

1534

3.00

15.1

3.68

2045

4.00

18.5

4.51

供試体の密度(g/cm3)

1.5

1.8

2.0

2.0

表 6 セメント添加量と一軸圧縮強さの増加比率(Wc=511に対する)
セメント
Wc (kg/m3)

1.6
供試体の密度(g/cm3 )

図 8 供試体の密度と一軸圧縮強さの関係

2500

図 6 セメント添加量と一軸圧縮強さの関係

湿潤密度
ρt (t/m3)

1.4

qu 増加比率
1.00

511

1.00

6.3

1.00

1023

2.00

11.8

1.87

1534

3.00

17.5

2.78

2045

4.00

19.9

3.16

1.8

1.6
セメントミルク(Ww/Wc=65%)の密度：1.69(g/cm3 )セメントミルク配合1（Wc= 511, Q=0.5）
セメントミルク配合2（Wc=1023, Q=1.0）
セメントミルク配合3（Wc=1534, Q=1.5）
セメントミルク配合4（Wc=2045, Q=2.0）

1.4

1.2
1.0

1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
セメントミルク注入前の土の湿潤密度ρt (t/m3)

2.4

図 9 土の湿潤密度と供試体の密度の関係

供試体の密度と一軸圧縮強さの関係を図 8 に示す。同一のセメントの添加量（セメントミルクの注入量）で比較す

図 10 にセメントミルク注入前の土の湿潤密度ごとに比ると，供試体の密度に比例して，一軸圧縮強さは増加する。

較した供試体の密度と一軸圧縮強さの関係を示す。セメン

図 9 にセメントミルク注入前の土の湿潤密度と供試体のトミルクの密度（1.69g/cm3）よりもセメントミルク注入前密度の関係を示す。セメントミルク（Ww/Wc=65%）の密度の土の湿潤密度が小さい場合（1.2t/m3）は，セメント添加

31.69g/cm よりも供試体の密度が大きくなるということは，
5
571

今・他
地盤工学会ら35

量が増加することにより，一軸圧縮強さと供試体の密度は3ともに増加する。一方，セメントミルクの密度（1.69g/cm ）一軸圧縮強さqu (N/mm2)

30

よりもセメントミルク注入前の土の湿潤密度が大きい場
合（2.1t/m3）は，セメント添加量が増加することによって，一軸圧縮強さは増加するが，供試体の密度は減少する。セメントミルクの密度（1.69g/cm3）に近いセメントミルク注3

入前の土の湿潤密度（1.5，1.7t/m ）の場合はセメント添加
量が増加することにより，一軸圧縮強さは増加するが供試

20
15

一軸圧縮強さqu (N/mm2 )20

セメントミルク配合4（Wc=2045, Q=2.0）
セメントミルクのみ

図 11て一軸圧縮強さが必ずしも大きくならないことになる。

25

セメントミルク配合3（Wc=1534, Q=1.5）0よりも大きい場合には，供試体の密度が大きいからといっ

セメントミルク配合1（Wc= 511, Q=0.5）
セメントミルク配合2（Wc=1023, Q=1.0）
セメントミルク配合3（Wc=1534, Q=1.5）
セメントミルク配合4（Wc=2045, Q=2.0）

セメントミルク配合2（Wc=1023, Q=1.0）0

ルク注入前の土の湿潤密度がセメントミルクの密度の値

30

セメントミルク配合1（Wc= 511, Q=0.5）105体の密度に大きな変化が見られない。よって、セメントミ

35

y = 0.33 x - 14.34
R² = 0.96

25

3.2

ρt =2.1t/m3

50

100
150
有効セメント水比 Wc/Wt(%)

200

250

有効セメント水比 Wc/Wt と一軸圧縮強さの関係地盤条件での比較（B シリーズ）

本杭は支持層に根固め部を築造するために，支持層として適用することが多い地盤である砂質土および礫質土にρt ：セメントミルク注入前の土の湿潤密度ついて検討した。砂質土や礫質土においては，粒径により
ρt =1.7t/m3

ρt =1.5t/m3

名称（中砂，粗礫など）が区分され，さらに細粒分含有率

15や礫分含有率により土質表記（細粒分まじり砂，細粒分質10礫など）が細かく分類される 19)。B シリーズとして，地盤

ρt =1.2t/m3

条件（細粒分含有率，礫分混入率，粒径）をパラメータと5

セメントミルク(Ww/Wc=65%)の密度：1.69(g/cm3 )

0
1.2

1.4

1.6

1.8

して比較する。また，ベントナイト添加有無の影響についても比較する。

2.0

供試体の密度(g/cm3)

図 10 土の湿潤密度による供試体の密度と一軸圧縮強さの関係

3.2.1

砂質土での比較（B1 シリーズ）

図 12 に湿潤密度の違いによる細粒分含有率と一軸圧縮
図 11 に Wc/Wt と一軸圧縮強さの関係を示す。Wt は供試強さの関係を示す。本供試体（配合番号 Bd，Be）はベン体内部の全有効水量であり，式 1 に示すように全有効水量

トナイトを添加しないでソイルセメントを作製した。一軸は自然水量 Ww0 と掘削水量 Ww1 とセメントミルクの練り圧縮強さが細粒分含有率の影響を大きく受けている範囲

混ぜ水 Ww を足して，硬化時に発生するブリーディング水（ Fc=0 ～ 20% ） と 比 較 的 小 さ く 受 け て い る 範 囲 （ Fc

量 Wb(各試験体のブリーディングは練り混ぜ完了から 24=20~100%）がある。細粒分含有率が 20%付近から 100%ま

時間後にはほぼ完了していたので，24 時間後のブリーデでの一軸圧縮強さは，ほぼ低位にて一定の値となる傾向で

ィング水量を硬化時のブリーディング水量とした)を引いある。ベントナイトの添加有無による細粒分含有率と一軸た値とする。セメントの添加量（質量）を全有効水量（質

圧縮強さの関係を図 13 に示す。ベントナイトを添加して量）にて除して求めた質量比 Wc/Wt を有効セメント水比といない場合は細粒分含有率の増加に伴い，一軸圧縮強さは呼ぶこととする。Wc/Wt と一軸圧縮強さの間には良好な相

次第に減少していく。一方，ベントナイトを添加した場合関関係がみられ，一軸圧縮強さはセメントの添加量と供試は，細粒分含有率の増加による影響は現れず，低位にてほ体内部の全有効水量の比によって推定できることが分か

ぼ一定の一軸圧縮強さになる傾向であった。その値はベンった。深層混合処理工法やセメントを用いた安定処理土にトナイトを添加していない場合の細粒分含有率 100%の供おいても同様に有効セメント水比と一軸圧縮強さの間に試体の一軸圧縮強さとほぼ同等の数値（供試体 No.Bb-2-

は良好な相関関係が示されている 8)16)17)18)。

無：8.8N/mm2，Bb-3-無：11.6N/mm2，Bb-4-無：13.6N/mm2）である。ベントナイトの添加有無に関わらずに，一軸圧縮

Wt=Ww0+Ww1+Ww-Wb(1)

強さはセメントの添加量に比例して増加しており，前節に示した同様の傾向となった。
図 14，15 に細粒分含有率とブリーディング率の関係を

ここで，
3

Wt ：供試体内部の全有効水量 (kg/m )示す。ベントナイトを添加したことで Bb-2-有，Bb-3-有，Ww0：自然水量 (kg/m3)

Bb-4-有の供試体はブリーディングが発生しなかった。ベ

Ww1：掘削水量 (kg/m3)

ントナイトを添加しない供試体は，細粒分含有率の増加に

Ww ：セメントミルクの練り混ぜ水量 (kg/m3)

つれて，ブリーディング率が小さくなっていくことがわか

Wb ：硬化時に発生するブリーディング水量 (kg/m3)

る。また，湿潤密度が大きいほどブリーディング率は小さ
6572

根固め部の配合試験
地盤工学ジャーナル Vol. ??， No. ??， ???-???

率が大きくなった細粒分含有率が 0～20%の範囲においてくなっている。

は大きな差異はみられなかった。以上のことから，細粒分

3530

一軸圧縮強さqu (N/mm2)

含有率が大きくなると，材料分離を防止し，供試体内の水

凡例：土の配合－セメントミルク配合－ベントナイト使用(Bd,Be)(5,6,7)(無)のブリーディングを防止するので，均一な供試体が作製でBd-5-無Be-5-無Bd-6-無Be-6-無Bd-7-無Be-7-無25
20

き，ベントナイトの添加と同じ効果がある。すなわち供試
体は内部に水を多く含んだままでソイルセメントが硬化することで，有効セメント水比 Wc/Wt が小さくなり，一軸

15

圧縮強さが小さくなると考えられる。

10

30

5

0

10

20

30

40
50
60
70
細粒分含有率Fc (%)

80

90

ブリーディング率(%)

0100

図 12 細粒分含有率と一軸圧縮強さの関係（湿潤密度による影響）
35

凡例：土の配合－セメントミルク配合－ベントナイト使用(Bb)(2,3,4)(有，無)30
一軸圧縮強さqu (N/mm2 )

凡例：土の配合－セメントミルク配合－ベントナイト使用(Bb)(2,3,4)
(無)

25

20

20

Bb-2-有Bb-2-無Bb-3-有Bb-3-無Bb-4-有Bb-4-無15
10
5

Bb-2-有Bb-2-無Bb-3-有Bb-3-無Bb-4-有Bb-4-無25

Bb-2-有，Bb-3-有，Bb-4-有⇒ブリーディング0%

0
0

10

20

30

40
50
60
70
細粒分含有率Fc (%)

80

90

100

図 15 細粒分含有率とブリーディング率の関係

15（ベントナイトの添加有無による影響）

10

60

5

50
0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

供試体の含水比w (%)

0100

細粒分含有率Fc (%)

図 13 細粒分含有率と一軸圧縮強さの関係（ベントナイトの添加有無による影響）
30

凡例：土の配合－セメントミルク配合－ベントナイト使用(Bd,Be)(5,6,7)(無)ブリーディング率 (%)

25

40
Bd-5-無Be-5-無Bd-6-無Be-6-無Bd-7-無Be-7-無30
20
10

凡例：土の配合－セメントミルク配合－ベントナイト使用(Bd,Be)(5,6,7)
(無)

0

20

0

Bd-5-無Be-5-無Bd-6-無Be-6-無Bd-7-無Be-7-無

15
10

10

20

30

40
50
60
70
細粒分含有率Fc (%)

80

90

100

図 16 細粒分含有率と供試体の含水比の関係（湿潤密度による影響）
60

5

50
0

10

20

30

40
50
60
70
細粒分含有率Fc (%)

80

90

供試体の含水比w (%)

0100

図 14 細粒分含有率とブリーディング率の関係（湿潤密度による影響）

図 16，17 に細粒分含有率と供試体の含水比の関係を示

40
Bb-2-有Bb-2-無Bb-3-有Bb-3-無Bb-4-有Bb-4-無30
20
10す。ベントナイトを添加することで Bb-2-有，Bb-3-有，Bb-4-

凡例：土の配合－セメントミルク配合－ベントナイト使用(Bb)(2,3,4)(有，無)0

有の供試体の含水比は細粒分含有率の増加による影響を0

受けずにほぼ一定の値となった。ベントナイトを添加しな

10

20

30

40
50
60
70
細粒分含有率Fc (%)

80

い供試体は，細粒分含有率の増加につれて，含水比は大き

図 17 細粒分含有率と供試体の含水比の関係

くなっていく。また湿潤密度による影響はブリーディング（ベントナイトの添加有無による影響）

7
573

90

100

今・他
地盤工学会ら

図 18 に地盤条件別の Wc/Wt と一軸圧縮強さの関係を示

なされており，同一のモルタル部（細骨材とセメントと水）す。この図は，2 種類の対象土（珪砂 6 号＋藤森粘土，豊の配合であれば，粗骨材の粒径が大きくなると圧縮強度は

浦砂＋笠岡粘土）に対して，セメント種別，セメントミル

減少し，また粗骨材の量が多いほど圧縮強度は低くなるとクの配合，細粒分含有率，湿潤密度，ベントナイトの添加報告がされている 20)21)。このことから，本試験においても，有無を組み合わせて作製した供試体の全データをプロッ

ソイルセメント中の礫分がコンクリートの粗骨材と同様トした。Wc/Wt と一軸圧縮強さの間には高い相関関係がみに一軸圧縮強さを低下させる要因になったと考えている。

られる。深層混合処理工法やセメントを用いた安定処理土

一方，写真 3 に示す粒径 75mm の供試体に関しては，礫分においても Wc/Wt と一軸圧縮強さの間には相関関係がみら

混入率が 0%から 30%に増加することで一軸圧縮強さはれるが，粒度や粒径の違いで Wc/Wt と一軸圧縮強さの関係

10%程度増加した。この原因は試験後の破壊状況から礫径

4)5)6)。また，砂質土をの 10mm と 25mm の供試体が全体にわたって破壊していた対象としたセメント改良土の Wc/Wt と一軸圧縮強さの関係のと異なり，75mm の供試体は上部に破壊が集中したことが影響を受けることが知られているで相関係数 R が 0.62～0.67 とする報告がある

18)

。今回の

による影響や，供試体の下部に多く礫が沈降したことによ

試験では対象土の粒度や粒径が違っても，Wc/Wt と一軸圧る影響など想定されるが，明確に把握できておらず，今後

縮強さの間には高い相関関係がみられた。深層混合処理工の検討課題である。また，寸法効果による影響 22)のために，法やセメントを用いた安定処理土に比べて，本杭の根固め

供試体寸法が大きいほど一軸圧縮強さは小さくなった。礫部築造に用いるセメント添加量やその一軸圧縮強さが数

分混入率 0%での供試体径 50mm に対する強度低下割合を倍～数十倍と大きいために，土粒子による影響が小さくな

表 7 に示す。300mm 供試体の一軸圧縮強さは 50mm 供試ったものと考えられる。しかし今回の試験に用いた対象土

体の 38.6%まで強度が低下した。コンクリートでの寸法効の種類や組み合わせは限られているので，多くの種類の対果の影響に関する実験結果 23)によると，600mm 角試験体

象土についても同様の傾向が得られるかは，今後試験デー（無筋，コンクリート強度 20N/mm2）の最大応力は，194mm

タを追加して検討する必要がある。

角試験体（無筋，コンクリート強度 20N/mm2）の 55%程
度まで強度が低下するとし，コンクリート強度が低いほど，

35

その影響は大きいとしている。このことから，ソイルセメ
ントにおいてもコンクリートと同様に寸法効果による影
y = 0.314x - 16.75
R² = 0.851

25

響がみられることがわかった。

20

15
凡例：土の配合－セメントミルク配合－礫分混入率(Bf)(7)(0,10,20,30,40)

15

Bf-7- 0%Bf-7-10%Bf-7-20%
Bf-7-30%
Bf-7-40%

10
Ba,Bb,Bc（珪砂6号＋藤森粘土）

5

応力（N/mm2）

一軸圧縮強さqu (N/mm2 )30

Bd,Be（豊浦砂＋笠岡粘土）

0
50

100
150
有効セメント水比 Wc/Wt (%)

200

10

粒径25mm⇒供試体径100mm

Bf-7- 0% ⇒ E50 =1342N/mm2
Bf-7-10% ⇒ E50 =1333N/mm2
Bf-7-20% ⇒ E50 =1317N/mm2
Bf-7-30% ⇒ E50 =1331N/mm2
Bf-7-40% ⇒ E50 =1268N/mm25

図 18 地盤条件別の有効セメント水比 Wc/Wt と一軸圧縮強さの関係

3.2.2

0

礫質土での比較（B2 シリーズ）

0.0

礫質土を含むソイルセメントの応力ひずみ関係を示し

0.2

0.4
0.6
ひずみ (%)0.8

1.0

図 19 粒径25mm での代表的な応力ひずみ関係た知見が少ないことから，図 19 に粒径 25mm の礫分混入
率別の応力ひずみ関係を示す。礫分混入率 0～40%の範囲

15

凡例：土の配合－セメントミルク配合－礫の粒径
(Bf)
(5,7)
(10,25,75)

では，礫分混入率が増加することで，最大応力は小さくな
一軸圧縮強さqu (N/mm2 )る傾向にあるが，変形係数 E50 については礫分混入率による影響はみられず，1268～1342N/mm2 の範囲でほぼ同じ数値となった。また，粒径 10mm の供試体も同様の傾向がみられており，変形係数 E50 については礫分混入率による影響はみられなかった。
礫分混入率と一軸圧縮強さの関係を図 20 に示す。粒径

Bf-5-10mm
Bf-7-10mm
Bf-5-25mm
Bf-7-25mm
Bf-5-75mm

105
粒径10mm⇒供試体径50mm
粒径25mm⇒供試体径100mm
粒径75mm⇒供試体径300mm

10mm と 25mm で比較すると，一軸圧縮強さの減少傾向は0

粒径により異なるが，礫分混入率の増加に伴い，一軸圧縮

0

強さは減少していく。これはコンクリートにおいては，粗

10

20

30

40

50

礫分混入率(%)

図 20 礫分混入率と一軸圧縮強さの関係

骨材の粒径や量が圧縮強度に及ぼす影響に関する研究が
8
574

60

根固め部の配合試験
地盤工学ジャーナル Vol. ??， No. ??， ???-???

4. 原位置で採取した現地土を用いた検討

上部に破壊集中4.1

現地土と人工土の比較

前章にて人工的に作製した土を用いた室内配合試験で600mm得られた一軸圧縮強さに及ぼす様々な影響の一般性を検討するために，原位置で現地土を採取して，人工土を用いた場合と同様の手順で室内配合試験を行った。表 8 に現地
300mm(1)試験状況

下部に沈降した礫土の土質試験結果を示す。なお，採取した土は最大粒径が礫分混入率 30%(2)供試体の破壊状況

9.5mm 以下になるようにふるい分けをして粒度調整を行った。試験では，普通ポルトランドセメントを用いて，セ写真 3 粒径75mm の供試体

メントミルクの水セメント比 Ww/Wc は 60%とした。試験
ケースを表 9 に示す。対象土 1m3 あたりのセメントの添加

表 7 供試体径50mm に対する強度低下割合（礫分混入率0%）50

供試体径(mm)
100

Bf-5

100

93.1

300
38.6

Bf-7

100

83.6

-

配合番号

量（セメントミルクの注入量）と土の湿潤密度を加水により調整して供試体を作製した。試験項目としては，一軸圧縮試験，ブリーディング試験，密度の測定を行った。図22 に有効セメント水比 Wc/Wt と一軸圧縮強さの関係を示す。図には前章で述べた人工土で求めた Wc/Wt と一軸圧縮

単位(%)

強さの結果も示している。今回用いた現地土の試験結果は，
図 21 に粒径ごとの礫分混入率と礫分混入率 0%に対す人工土で得られた結果と同様の傾向となり，その分布範囲

る一軸圧縮強さ比率を示す。粒径 25mm では，礫分混入率も類似しており，現地土においても人工土と同様な Wc/Wt

0～20%までの範囲ではほとんど一軸圧縮強さ比率は変わと一軸圧縮強さの相関性が確認された。現地土と人工土のらず，強度低下がみられないが，礫分混入率 20%以上で強粒度や粒径は異なるが，前章で述べたように深層混合処理度低下がみられた。礫分混入率 30%で 15～21%の強度低下

工法やセメントを用いた安定処理土に比べて，本杭の根固に，礫分混入率 40%で 35～38%の強度低下になった。一方，め部に築造されるソイルセメントでは土粒子による影響

粒径 10mm では，礫分混入率 40%まで一軸圧縮強さ比率はが小さくなり，粒度や粒径による影響が小さくなったこと漸減していく傾向であり，礫分混入率 40%以上で強度低下が一因と考えられる。しかし人工土の項で述べたと同様に，が急増した。またセメント添加量が異なる試験体（Bf-5

今回の試験に用いた現地土の種類やセメントミルクの注と Bf-7）は，粒径 10mm，25mm ともにほぼ同じ傾向を示

入量との組み合わせが限られているので，多くの種類の現しており，ソイルセメント部分（礫分を含まない砂質土と地土についても同様の傾向が得られるかは今後試験デー

セメントミルク）の強度が異なっても礫分混入率による強タを追加して検討する必要がある。

度低下は同じ傾向を示している。このことから，粒径によ
表 8 現地土の土質試験結果

り強度低下の傾向や強度低下が急増を開始する礫分混入

試験項目
自然含水比 w0(%)
土の湿潤密度ρt (t/m3)
土の乾燥密度ρd(t/m3)
礫分(%)
粒度
砂分 (%)
細粒分 (%)

率が異なること，粒径が大きくなることにより強度低下が急増を開始する礫分混入率が小さくなること，ソイルセメ
ント部分の強度が異なっても礫分混入率による強度低下の傾向は同じであることがわかった。
120

B 地盤
14.4
2.190
1.914
31.0
50.6
18.3

25mmの強度低下の急増開始位置

表 9 試験ケース

10mmの強度低下の急増開始位置

100

礫分混入率0%に対する一軸圧縮強さ比率(%)

A 地盤
29.2
1.913
1.481
1.6
72.3
26.2

配合
番号
A-1
A-2
A-3
A-4
B-1
B-2
B-3
B-4
B-5
B-6

80
60

Bf-5-10mm
Bf-7-10mm
Bf-5-25mm
Bf-7-25mm

40
20

粒径10mm⇒供試体径50mm
粒径25mm⇒供試体径100mm

凡例：土の配合－セメントミルク配合－礫の粒径
(Bf)
(5,7)
(10,25)

0
0

10

20

30
40
礫分混入率(%)

5060

図 21 粒径ごとの礫分混入率と一軸圧縮強さ比率の関係

9
575

対象土

A 地盤

B 地盤

湿潤密度
ρt(t/m3)
1.913
1.6
1.7
1.8
2.190
1.6
1.7
1.8
1.7
1.7

セメント
Wc (kg/m3)
1091
1091
1091
1091
1091
1091
1091
1091
1636
2182

注 入 量
Q(m3/m3)
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.0
1.5
2.0

今・他
地盤工学会ら35

人工土や現地土の室内配合試験結果から得た Wc/Wt と一

一軸圧縮強さqu (N/mm2)30

軸圧縮強さの関係から導いた近似式を適用することにより，根固め部におけるソイルセメントに要求される一軸圧

25

縮強さに対して，本杭の施工におけるセメントミルクの配y = 0.311x - 16.60
R² = 0.845

20

合，セメントの添加量（セメントミルクの注入量），支持層掘削時の掘削水量 Ww1 の目安（上限値）を事前に選定す1510ることができる。さらに施工時に掘削水量が予定よりも過人工土大に使用した場合（支持層が硬いために掘削時間が予定よ

現地土： A地盤

5

りもかかった場合）などの予期せぬ変化への対処方法とし

現地土： B地盤ても，迅速に必要なセメントミルクの注入量を増量するな

0
50

100
150
有効セメント水比 Wc/Wt(%)

200

どの対策も可能になり，ソイルセメントの強度低下に対するリスクを軽減できるものと考えている。

図 22 有効セメント水比 Wc/Wt と一軸圧縮強さ比率の関係

5. まとめ4.2

本室内配合試験結果の原位置への適用に向けて室内配合試験結果から得た Wc/Wt と一軸圧縮強さの関係

本研究では，節杭を用いたプレボーリング工法の根固めを用いた原位置でのソイルセメント作製時の仕様選定の部に着目し，ソイルセメントの室内配合試験を行った。支

考え方を図 23 にフローチャートで示す。本フローチャー

持層として適用する土質（砂質土，礫質土）に対するソイ

トは対象とする土質を砂質土，ソイルセメントの硬化時にルセメントの強度特性を調べ，これらの影響を考慮した必発生するブリーディング水量 Wb＝0 とした場合での考え

要なセメントミルクの配合や注入量の選定方法を検討し方である。礫質土を含む土質については最大礫径（75mm）

た。以下に，本研究により得られた知見をまとめる。

の挙動が不明確であり，原位置でのソイルセメントのブリ

1)

砂質土においては，一軸圧縮強さはセメント添加量

ーディング水量 Wb の評価方法も未確立であるため，適用（セメントミルクの注入量）に比例して増加する。

範囲を砂質土，Wb＝0 の場合に限定した。さらに，本杭のセメントの添加量（セメントミルクの注入量）の増

根固め部を築造する土質は多くが飽和土であり，現地土の加比率と一軸圧縮強さの増加比率はほぼ同等に増加

物性値（土粒子密度，自然含水比，湿潤密度）から自然水

し，一軸圧縮強さの増加比率はセメントの添加量（セ量 Ww0 を評価することは可能であるが，施工時に用いる掘メントミルクの注入量）の増加比率との相関性が高削水量 W1 は施工方法や土質によって掘削時間が異なるた

いことがわかった。
2)

め，その評価方法を確立する必要がある。施工時に用いる

砂質土においては，有効セメント水比 Wc/Wt と一軸

掘削水量 W1 やブリーディング水量 Wb の評価方法および圧縮強さの間には良好な相関関係がみられ，この関係

礫質土を含む土質への適用方法については今後の検討課

より一軸圧縮強さはセメントの添加量と供試体内部

題と考えている。

の全有効水量の比によって推定できることが分かった。

＜砂質土の場合，ブリーディング水量 Wb=0 の場合＞

3)

START

細粒分を多く含む砂質土は，ベントナイトを添加した場合と同様に供試体内の材料分離を防止し，供試体①：目標ソイルセメント強度 qu の設定

内の水のブリーディングを防止する効果がある。また②：土粒子密度 ρs，自然含水比 w0 の設定，測定

細粒分含有率の増加によって供試体は内部に水を多③：自然水量 Ww0 の算出

く含んだままで硬化することで，有効セメント水比④：支持層の掘削速度，掘削水瞬時吐出量の設定，測定

Wc/Wt が小さくなり，一軸圧縮強さが小さくなることが分かった。

⑤：掘削水量 Ww1 の算出

4)⑥：セメントミルクの配合 Ww/Wc，注入量 Q の設定⑦：セメント量 Wc と練り混ぜ水 Ww の算出

験に用いた対象土やセメントミルクの配合では砂質⑧：有効セメント水比 Wc/Wt の算出⑨：①で設定した目標の qu

細粒分を多く含む砂質土においても，Wc/Wt と一軸圧縮強さの間には高い相関関係がみられる。今回の試
土の粒度や粒径による影響は小さいことが分かった。

5)NO

礫分を含む砂質土において，粒径 10mm と 25mm でを満足するか比較すると，礫分混入率の増加に伴い，一軸圧縮強さ

YESは減少していく。また，粒径により一軸圧縮強さの低ソイルセメント作製の仕様の決定

下傾向や一軸圧縮強さの低下が急増を開始する礫分

END

混入率が異なる。また粒径が大きくなることにより，

図 23 ソイルセメント作製の仕様選定の考え方

一軸圧縮強さの低下が急増を開始する礫分混入率が
10576

根固め部の配合試験
地盤工学ジャーナル Vol. ??， No. ??， ???-???

13) (社)日本道路協会：道路橋示方書・同解説 Ⅳ下部構造編,
pp.558-565，2012.
14) (社)日本道路協会：道路橋示方書・同解説 Ⅳ下部構造編,
pp.45-47，2012.
15) (社)日本道路協会：道路橋示方書・同解説 Ⅳ下部構造編, p.613，
2012.
16) 菅井正澄，藤山哲雄：セメント改良粘土の一軸圧縮強度に影響を及ぼす要因について, 土木学会第55回年次学術講演会講演概
要集，Ⅲ-B213，pp.426-427，2000.
17) 御手洗義夫，永留健，青木雅俊：固化処理土の強度発現と湿潤密度の関係，第43回地盤工学研究発表会, pp.685-686，2008.
18) (財)日本建築センター：建築物のための改良地盤の設計及び品質管理指針―セメント系固化材を用いた深層・浅層混合処理工法―，pp.313-314，2002.
19) （社）地盤工学会：土質試験の方法と解説―第一回改訂版―，
pp.214-237，2000.
20) 川上英男：粗骨材粒径とコンクリート強度，日本建築学会学術
講演会梗概集，構造系，pp.11-12，1968.
21) 川上英男：粗骨材の粒径と量がコンクリート強度に及ぼす影響，
日本建築学会学術講演会梗概集，構造系，pp.341-342，1969.
22) (株)朝倉書店：コンクリート工学ハンドブック，p.275，1978.
23) 疋田次峰，倉本洋，田中仁史，中治弘行：コンクリートの一軸
圧縮応力－ひずみ関係に及ぼす寸法効果の影響，コンクリート
工学年次論文集，Vol.24，No.2，pp.193-198，2002.

小さくなることがわかった。
6)

人工土を用いた場合と現地土を用いた場合の室内配合試験結果においても Wc/Wt と一軸圧縮強さの関係で整理すると，ほぼ同様の傾向となり，その相関性が確認された。
各工事の前に室内配合試験を実施することによって，人工土や現地土から得た有効セメント水比 Wc/Wt と一軸圧縮
強さの関係から導いた近似式を把握することにより，根固め部のソイルセメントの強度確保が可能になるセメント
ミルクの配合や注入量の目安を事前に把握できるメリッ
トがあり，また予期せぬ施工条件や地盤条件の変化によって，ソイルセメントの強度が低下するような場合でもそのリスクを軽減できると考えている。
今後は，室内配合試験にて作製したソイルセメントと実現場にて施工したソイルセメントの関連性の把握を進めていき，本杭の支持力性能や支持力品質の向上につなげていきたい。また，様々な地盤でのデータを収集蓄積することにより，室内配合試験結果から本杭における根固め部のセメントミルクの配合や注入量などを容易に選定できる(2012.10.5

受付）(2012. 10. 5 受付)

ものと考えている。
参 考 文 献小椋仁志，小松吾郎，真鍋雅夫，大島章，千種信之，細田豊，
須見光二，三村哲弘：既製杭のプレボーリング拡大根固め工法の拡大掘削径と鉛直支持力，GBRC，Vol.32，No.1，pp.10-21，
日本建築総合試験所，2007.
2) 今広人，吉田映，樺澤和宏，小松吾郎，桑原文夫，木村亮：先端載荷試験後に掘り出した節杭を用いたプレボーリング工法の根固め部の調査，地盤工学ジャーナル，Vol.5，No.4，pp.615-623，
2010.
3) 今広人，吉田映，木村亮：節杭を用いたプレボーリング工法の根固め部における節杭とソイルセメントの付着性能に関する検討，地盤工学ジャーナル，Vol.7，No.1，pp.361-375，2012.
4) 三井隆，吉川正，池田昭彦，青山要，中川浩二：細粒分含有率が異なる改良土の室内配合試験による基礎的研究，土木学会論文集， No.693/VI-53，pp.117-129，2001.
5) 伊藤亜政，辻幸和：セメントを安定材に用いた事前混合処理土の強度に及ぼす粒度の影響，土木学会論文集， No.451/V-17，
pp.337-340，1992.
6) 福島伸二，谷茂，北島明，西本浩司：底泥土の固化処理強度に及ぼす粒度と含水比の影響，土木学会論文集 C，Vol.63，No.2，
pp.376-388，2007.
7) 太田宏，山田雅一，安達俊夫：セメント系砂質改良土の強度・変形特性（その12．長期材齢における一軸圧縮強度の推定方法），
日本建築学会学術講演梗概集，B-1， pp.703-704，2007.
8) 加藤誠，田中憲章，太田和善，金城徳一，田坂行雄：高強度ソ
イルセメントに関する研究・その1，第36回地盤工学会研究発表
会講演集，pp.745-746，2001.
9) 栗原淳，土屋富男，内田明彦：高支持力埋込み杭の根固め部ソイルセメントの強度予測について，日本建築学会学術講演梗概
集，B-1， pp.357-358，2011.
10) 渡邊徹，長尾俊昌，岡沢良昭，小林祥一，安川真知子，植谷忠
興：高支持力埋込杭の根固め部の試験施工と各種試験，日本建築学会学術講演梗概集，B-1， pp.359-360，2011.
11) (社)地盤工学会：土質試験の方法と解説―第一回改訂版―,
pp.308-316，2000.
12) (社)土木学会：コンクリート標準示方書[規準編]土木学会規準および関連規準, pp.210-211，2005.
1)

11
577

今・他
地盤工学会ら

A study
study onon laboratorylaboratory mixing
mixing test
test ofof soilsoil cement
cement byby pre-boredpre-bored pilingpiling method
methodA
1
2
3
4
1 , Ei YOSHIDA
3
4
Hirohito
KON, Terumi
HOSODAand
MakotoKIMURA
Hirohito
KON, Ei YOSHIDA2, Terumi
HOSODAand
MakotoKIMURA

Engineering
Division,Japan
Corporation
1 1Engineering
Division,
Japan
PilePile
Corporation(Department
of Civiland Earth
Resources
Engineering,
University)(Department
of Civiland Earth
Resources
Engineering,
KyotoKyoto
University)
Engineering
Division,Japan
Corporation
2 2Engineering
Division,
Japan
PilePile
Corporation
Construction
Division,Japan
Corporation
3 3Construction
Division,
Japan
PilePile
Corporation
Department
of Civil
Earth
Resources
Engineering,
Kyoto
University
4 4Department
of CivilandandEarth
Resources
Engineering,
Kyoto
University

Abstract
Pre-bored piling method using nodular pile (precast concrete pile) consists of pitching the nodular pile into soil
cement formed by mixing and agitating cement slurry and soil. In pre-bored piling method, soil cement affects thevertical bearing capacity. Unconfined compressive strength of soil cement in base bulb is much larger compared tothe deep mixing method. In this study, laboratory mixing test of soil cement in base bulb was carried out to clarify thecharacteristics of soil cement. From the examinational results, unconfined compressive strength of soil cement in basebulb is a good correlation between the effective cement-water ratio. It was found out that amount of gravel fraction
and fine fraction content affects unconfined compressive strength of soil cement in base bulb.
Key words: soil cement, base bulb, laboratory mixing test, pre-bored piling method

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