現場地耐力試験と平板載荷試験による地盤調査の性能比較†
玉手

聡*1，

堀

智仁*1

平板載荷試験(PLT)では支持地盤に対する載荷圧力 q と沈下量 S の関係から極限支持力 qd や地盤反力係数 Kvsが導かれ，建設機械等を設置する際の圧力載荷を再現した調査が可能である．しかしながら，その実施には 4 時間程度を要するため，機械を移動する度毎にこの試験を行って地耐力を確認するには困難な側面があった．そこで本研究では，簡易な方法として現場地耐力試験(BCT)を考案した．BCT は 10 から 20 分程度の短時間で試験が可能であり，その方法も PLT に比べて簡易なものである．本稿では，BCT の方法とこれを迅速に実施するための試験装置を紹介するとともに，新たに二箇所の現場で行った BCT と PLT の比較調査の結果を報告する．そして，既往のデータに新たなデータを加えた総合的な検討から BCT の有効性を議論した．

キーワード: 地盤調査，簡易試験，地耐力確認，建設機械，移動式クレーン，転倒防止

1を用いて行った現場試験の結果を示し，本試験の有効性

はじめにを考察する．

移動式クレーンやくい打機など(以下，建設機械とい

表 1 に PLT と現場 CBR 試験 3)(以下，CBR という)及う)の転倒防止には地耐力の確認が不可欠であるが，それを怠ったことによる災害が後を絶たない 1)．地耐力確認

び今回検討した BCT の比較を示す．BCT は PLT と CBRが疎かとなる背景には建設機械が一時的に設置される構を応用した方法であり，それぞれの利点を組合せた試験造物であるため地盤は軽視されがちなことと，簡易に調方法である．両試験を応用した理由は主に次の二つであ査する方法に適当なものが無かったことの二つが挙げらる．一つは，作業現場の土は不飽和な場合がほとんどでれる．したがって，転倒事故の防止には，まず，簡易なあり，粘土の圧密現象のような，沈下が載荷に対して時

地耐力調査の方法を提供し，そして，それを現場で確実

間遅れを伴って発生することは少ないと見られるためでに実施することが必要である．そこで本研究では，簡易ある．また，そのような特殊な地盤の調査には，既存のな地耐力調査の方法「現場地耐力試験」を考案し，これ試験法を利用することとすれば，それ以外の現場では試を実施するための装置を開発した．本稿では本試験の概験をスピードアップできるため，安定性を効率的に確認

要を説明するとともに技術資料 1)の発行後に新たに追加できるメリットがある．もう一つは，建設機械や移動式された現場実験データを示し，改めて本試験の有効性をクレーンの旋回や走行による載荷は比較的短時間の現象

議論する．

であり PLT よりもむしろ迅速に載荷する方が実際の載荷条件に近いと考えられるためである．これに加えて，

2
1)

安定性の確認では支持力だけでなく地耐力を知る必要が

現場地耐力試験の方法とその装置あり，載荷圧力と沈下量の関係を直接計測できる PLT と試験時間の短縮と計測の簡易化

CBR を応用することは本研究の目的に対して有効と考

地盤の支持特性や変形特性を直接的に調査するためのえられるためである．

一般的な方法として平板載荷試験があり，これは公益社団法人地盤工学会が地盤調査法として基準化した手法でBCT の載荷板の形状と大きさは PLT と同じ 300 mm

ある 2)．本稿では平板載荷試験を Plate Loading Test かの円形である．したがって，支持力評価の基本的な部分

ら PLT と略していう．その方法は直径 300 mm の載荷は PLT に準じるものとしている．なお，BCT における板に加える載荷圧力と変位量の関係から地盤の支持特性

荷重の載荷方法は CBR と同じ変位制御とし，試験時間や変形特性を求めるものであり，荷重は計画最大荷重をの短縮するようにした．CBR では，直径 50 mm の載荷5 から 8 段階に分割して載荷される．しかしながら，各

板を 1 mm/分の一定速度で貫入させ，貫入量が 2.5 mm

段階で荷重を 30 分保持することとされておりその実施と 5.0 mm の時の載荷圧力を記録する．したがって，試には 4 時間程度を要する．そのため，建設機械の移動や験に要する時間は 5 分と短く，短時間での評価が可能で設置の度毎にこれを行うのは，現実的に困難なときもあある．しかしながら，載荷板が小さいために評価範囲はった．そこで本研究では PLT をより簡単に実施する方法

PLT よりも狭くなるという問題があった．CBR は通常，を検討した．ここではその方法を「現場地耐力試験」と道路施工における路床と路盤の品質管理に用いられてい呼び，本稿では Bearing Capacity Tests から BCT と略るが，今回の地耐力確認では PLT に準じたものとするこして記す．本稿では，まず BCT の方法を説明するとととを目標とした．そこで BCT では，CBR における一定

もに，試作した試験装置を紹介する．そして，この装置

速度の変位増加を参考に，その標準速度を 5 mm/分に設†

労働安全衛生総合研究所技術資料 JNIOSH-TD-NO.3(2015)に一部発
表*1 労働安全衛生総合研究所 建設安全研究グループ
連絡先：〒204-0024 東京都清瀬市梅園 1-4-6
労働安全衛生総合研究所 建設安全研究グループ 玉手聡*1
E-mail: tamate@s.jniosh.go.jp–15–

定した．この値は CBR の 1 mm/分に対して，BCT とCBR の載荷板の直径比が 6 倍であることなどを考慮した．これによって，BCT の載荷時間は 10 分から 20 分程度となり，PLT に比べて大幅な時間短縮が可能となった．

JNIOSH-SRR-No.46(2016)(2016)
労働安全衛生総合研究所特別研究報告
労働安全衛生総合研究所特別研究報告 JNIOSH-SRR-No.46
表1載荷板

平板載荷試験と現場 CBR 試験と現場地耐力試験の比較

平板載荷試験(PLT)JGS 1521-2012
直径 300 mm の円形

反力装置

荷重制御
(計画最大荷重を 5 から 8 段階で載荷)
実荷重又はアンカー

沈下量

基準ばりから載荷板上の沈下 4 点を計測

所要時間
(1 箇所)

2.5 時間～4 時間

載荷方法

現場 CBR 試験(CBR)
JIS 1222:2013

直径 50 mm の円形変位制御(1 mm/min)
実荷重(ダンプトラックなど)
架台に対する貫入ピストンの変位
を 2 点で計測

現場地耐力試験(BCT)＜今回提案＞
直径 300 mm の円形変位制御(5 mm/min)
実荷重(建設機械)
載荷ジャッキの伸張量から建設機械の浮き上がり量を補正して計算

5分

約 10 分a) 載荷装置と計測装置の設置作業

図2

現場地耐力試験装置(BCT 装置)の外観

両機能が車輪付きの架台にユニット化して搭載されている．

b) 設置された試験装置の状態

載荷機能は電動モータで動作する仕組みとなっており，

図 1 平板載荷試験のための準備作業

これをリモートコントローラで操作する．また，荷重計と変位計の計測機能が同装置に内蔵されており，その電地盤調査に要する時間には，載荷時間だけでなく，試

気的信号がデータ収録装置に自動記録される．BCT 装置

験の準備時間も含まれる．そのため BCT では準備時間

は建設機械の後部（カウンターウェイト側）から手押しの短縮も検討した．図 1 は PLT での準備の様子と装置をで挿入して設置するように設計されており，PLT のよう示す．建設機械の下部走行体と地面の間の狭い場所に載な建設機械の下部での組み立てが不要である．図 3 は国荷板をセットしており，油圧ジャッキなどの載荷装置と内の代表的なメーカーのドラグ・ショベルについて，機荷重計が載荷板の上部に組み立てられている．また，

体質量 M とバケット容量 V と最低地上高 H の関係を示

基準梁が 2 列に配置され，4 個の変位計が取り付けられす．V は掘削機械の規模を意味するが，M と V の間にはている．PLT ではこのような様々な準備を現場で行う必概ね比例の関係が見られる．H は下部走行体の中心部に要があり，その作業には 1 時間程度を要する．後述する

おける地上とのクリアランスであり，H と M は非線形が，BCT ではこのような準備作業の短縮と省力化の方法な関係である．M < 10000 kg では M 増分に対する H 増についても検討した．
2)

分は大きいが，M > 10000 kg では H の増加は小さい．

新たな試験装置の検討

ここで，BCT の実施では，対象とする建設機械での実載先に述べたとおり BCT は PLT を応用した方法である．

荷重レベル以上の自重が必要となる．例えば，載荷荷重

そのため，PLT の装置を利用して BCT を行うことも可能

を 10000 kg 以上確保するためには，当然機体質量もである．すなわち，BCT は PLT の載荷スピードを早め10000 kg 以上必要となる．この質量に該当する V はて行うことで概ね実施可能である．ただし，その場合に0.45 m3 以上のクラスとなり，その H は 440 mm とわかも PLT 装置の設置や組み立ての部分で手間と時間を要る．図 2 に示した BCT 装置はジャッキを収縮させた状する問題は残されていた．そのため本研究ではその抜本態での全高は車輪の外径(360 mm)に等しくなることか的な解決をめざし専用装置の開発に取り組んだ 4),5),6), 7)．

ら「440 mm 以下」の条件を満足する．

図 2 に同装置の外観を示す．本装置には載荷と計測の–16–

現場地耐力試験と平板載荷試験による地盤調査の性能比較
現場地耐力試験と平板載荷試験による地盤調査の性能比較

最低地上高 H (mm)600

④ ジャッキの最大伸張高さ540mm以上

500
400
300

③ BCT装置の収納高さ
0.44m以下(ジャッキ収縮状態)

200
100
2.0

バケット容量 V (m3)

① 必要反力10トン以上1.5

図4

小径 2 重ギヤ式ジャッキの構造

1.00.5② 必要クラス
0.45m3以上

0.0
0

10000
20000
機体質量 M (kg)30000

図 3 機体質量とバケット容量と最低地上高の関係

次にドラグ・ショベルの全ラインナップから H の最大値は 510 mm 程度である．そのため，ジャッキに必要な最大伸張長さは，H に載荷板の沈下量 S を加えた値となる．開発した BCT 装置は図 2 のようにシリンダーが上下に伸張して載荷板に荷重を載荷する．この時，上側の図5

反力板は建設機械の下面に接し，下側の載荷板は地面に接する．したがって，載荷板には建設機械の自重を反力

現場地耐力試験装置(BCT 装置)の構造とによって容易に分離することができる．そのため，分とした荷重が作用する．

割梱包して持ち運ぶことが可能であり，試験毎に現場で図 4 は BCT 装置に搭載した小径 2 重ギヤ式ジャッキ

組み立て使用することができる．

(以下，小径ジャッキという)の構造を示す．小径ジャッ

3)

キは，強度的な補強と動作部の摩擦軽減を図りつつ開発

簡易な沈下量の求め方
BCT では PLT と同様に載荷板から地面に作用した載を進めその外径は 130 mm のコンパクトな構造となって

荷圧力 q とこの時に生じる沈下量 S を同時に記録する．

いる．また，その動力には最大トルク 453 N･m の AC

地盤工学会基準である JGS 1521-2012 では PLT におけサーボモータ(FHA-32C)1 個を使用しておりこれは最大る S の計測方法を定めており先の図 1 に示したように基100kN 載荷の能力を有するとともに，変位速度は 0 から
30 mm/分の間で任意な設定が可能である．したがって，
載荷試験は 5 mm/分で載荷し，試験前のストローク調整

準梁を設置して不動点を確保したうえで，載荷板の相対変位を計測することとしている．このように S の計測は装置の設置も含めてかなり手間を要するものである．さでは 30 mm/分で伸張させるという操作が可能である．

らに，建設機械の下部は場所が狭く手元も薄暗いため作

図 5 に BCT 装置の構造を示す．本装置は左右に 2 個業に苦労する部分も多い．そこで，BCT では S の計測をの車輪が備わり，ジャッキの昇降はハンドルの上下で行う．このハンドルと架台の角度は 0 から 90 度の間で 6

簡易に行う代替の方法を検討した．

段階に調整できる．凹凸の多い現場等では角度を大きくのストローク量 sc は BCT 装置に内蔵された変位計で直図 6 にその方法による S の導出原理を示す．ジャッキすることによって，ジャッキを高く持ち上げて移動でき接測定する．しかし，荷重の載荷に際しては，図 6 に示る．BCT 装置を建設機械の下部に設置する際はハンドル

すような僅かな浮き上がりが建設機械に生じるため sc とを水平に近い状態として，ジャッキを少し浮かせながら

S は等しくならない．すなわち，S を正確に求めるには式(1)のように，sc から浮き上がり量 slt を差し引く必要がある．ただし，slt を直接計測することは通常難しいこと

建設機械下部に挿入する．また，制御装置は本体側から別けてリモートコントローラ側と一体化させた．これによって，載荷装置側の構成がコンパクトになった．ジャから，本研究では間接的に求めて補正する方法を提案しッキは架台とピン結合しており，この結合を解除するこ–17–

JNIOSH-SRR-No.46(2016)(2016)
労働安全衛生総合研究所特別研究報告
労働安全衛生総合研究所特別研究報告 JNIOSH-SRR-No.46までの離隔を 0.9 m 以上とするよう定めていることから

sa と sb の計測ではこれを満足させる必要がある．近年のドラグ・ショベルは小旋回型が普及しているためカウン
ターウエイトの張り出しは小さくなっている．しかしながら，調査した V > 0.45 m3 クラスでは la + lb > 1.8 m の離隔条件を満足することから，この方法による導出で機体サイズが問題となるケースはほぼ無いことを確認している．以上のことから，本研究では浮き上がりから補正
図6して求めた S は PLT に定義された S と同等なものとし機体の浮き上がり補正の方法て利用することを提案した．

機体後側

機体前側

データ収録装置

図 7 に BCT における計測の様子を示す．sa と sb の計

ノートパソコン（モニター）

マグネット
ベース

ワイヤー式
変位計(sb)測はマグネットベースに取り付けたワイヤー式変位計をワイヤー式変位計(sa)用いると，建設機械への固定が容易であり比較的簡単に行うことができた．ここで，おもりに結合したワイヤー

ワイヤー

は地面と垂直になるよう位置を調整した．同写真には小ワイヤー

データ収録装置

型のデータ収録装置とそのモニター用ノートパソコンにおもりよる計測方法の例を示しており，荷重計測に 1 チャンネ

おもり

ルと変位計測に 3 チャンネルの合計 4 チャンネルを使用する．図 8 に BCT における測定変位の時刻歴変化の一例を示す．sc の変位速度 v は 5 mm/分に設定したときのものであるが，ジャッキ変位 sc は一定速度で増加している．機体前方と後方の sa と sb については，経過時間が 3分付近から sb に増加が見られ，式(2)で換算した slt は 5.5分の試験終了時に 3.6 mm となっている．したがって，

式(1)から換算した S の実速度は 4.5 mm/分となり，この例では vc が浮き上がりによって約 10 %低下した．

図 7 地耐力試験における荷重と変位の計測

3

変位 (mm)

30

1)

沈下量
S = sc -slt

現場実験

表層軟弱地盤(GB1)における実験
茨城県稲敷郡阿見町の現場(GB1)において BCT と

PLT を行った．表 2 は試験の実施箇所とそのコード名を示す．GB1 では図 9 に示す No1，No2 及び No.3 の三つ

20 ジャッキ変位 scのポイントにおいて BCT を 4 試験と PLT を 1 試験の計
5 試験を行った．同試験は施工建築物の周囲で行ったた

浮き上り量 slt

10sb

めポイント間の距離は 130 m から 250 m と離れている．

sa

各ポイントでは PLT を中心に BCT はそれを囲むように
1 m 間隔で行った．図 10 は GB1 の代表地点で行った標

0
0

1

2

3

4

5

準貫入試験から得られた N 値と土質の分布を示す．表面6から深さ 0.9 m (GL-0.9 m)まではロームを主体とした盛

経過時間 (分)土が堆積する．さらに，GL-3.8 m までは有機質シルト，

図 8 ジャッキ変位と浮き上がり量から求めた有機質土，粘土の層が続いて存在している．この深さま沈下量の例では N 値が 1 または 2 の軟弱な層が分布しており水位はGL-2.6 m に存在している．GL-3.8 m 以深では細砂及びた．具体的には，機体の前後に変位計を設置して浮き上がり量を計測し，両方の値から slt を換算して求める方法

中砂を主体とする層が分布し，N 値は最大 50 まで増加である．すなわち，載荷点から距離が la と lb における浮している．なお，表面から GL-1.15 m までの浅い部分にき上がり量 sa と sb を計測し，これらを式(2)に代入してついては N 値が得られておらず硬軟は不明である．

slt を求めるものである 6), 7)．

図 11 には試験の様子を示す．ドラグ・ショベルの下S sc  slt(1)

部走行体と上部旋回体の向きは平行に設置して載荷試験

s l  s l
slt  b a a bla  lb(2)

BCT ではジャッキを標準値の 5 mm/分で変位させた．試を行った．機体の浮き上がり量は前部と後部で計測した．
験の終了は載荷圧力 q が上限の 1400 kN/m2 に到達する

ただし，JGS 1521-2012 では基準梁支持台から載荷点

かジャッキの伸張量が最大に達するまでを基本とした．
–18–

現場地耐力試験と平板載荷試験による地盤調査の性能比較
現場地耐力試験と平板載荷試験による地盤調査の性能比較
表2

GB1 の試験箇所と実験コード

地盤の状態

表層軟弱地盤

場所とコード茨城県稲敷群阿見町内(GB1)

ポイント
現場地耐力
試験

No.1
BCT_1
-a，b，c，d

No.2
BCT_2
-a，b，c，d

No.3
BCT_3
-a，b，c，d

平板載荷試験

PLT_1

PLT_2

PLT_3

No.2

1

変位計
(浮き上がり計測)
ワイヤー
BCT装置

No.1におけるBCTとPLTの実施跡

1

おもり
制御装置

図 11

約130
BCT

1000

No.3

1

No.1

1
1

PLT

1

約250

図9

0

表層軟弱地盤(GB1)のNo.1
現場地耐力試験BCTと平板載荷試験PLT

800

1

載荷圧力 q (kN/m2)

1

単位：m

GB1 における試験ポイントの位置関係
0

10

20

30

40

50

N値
60 70
盛土(ローム)2.6

3

GB1 の No.1 における実験の様子

BCT_1-a600

BCT_1-c
PLT_1

400

BCT_1-d200

実験コード BCT_1-a
Kv(MN/m3)
28.6

-b
25.0

-c
32.5

-d
26.7

PLT_1
30.3

qd(KN/m2)

635

661

665

570

30
40
沈下量 S (mm)50

BCT_1-b

有機質シルト
有機質土

0

粘土

0

10

20

635

60

70

深さ (m)細砂

6a) No.1 の結果

固結粘土

1000
表層軟弱地盤(GB1)のNo.2
現場地耐力試験(BCT)と平板載荷試験(PLT)

中砂

9
載荷圧力 q (kN/m2)

800
細砂

12

図 10

GB1 の N 値と土質分布

BCT_2-dBCT_2-a600

BCT_2-c

PLT_2
BCT_2-b400

200

図 12 は三つのポイントにおける q と沈下量 S の関係

実験コード BCT_2-a
Kv(MN/m3)
29.2

-b
27.4

-c
28.7

-d
29.6

PLT_2
29.1

2

512

580

602

574

30
40
沈下量 S (mm)50qd(KN/m )を示す．ここで，BCT では PLT のような予備載荷を行

0-0.8 0ってないため q-S 関係には表面の緩みによる影響が載荷

10

20

678

60

70

b) No.2 の結果

初期の部分に現れていた．そのため，本結果の比較では最急部勾配における接線と S 軸の交点を修正原点として

表層軟弱地盤(GB1)のNo.3
現場地耐力試験(BCT)と平板載荷試験(PLT)

1000

データを再整理した．PLT は段階的な載荷であるため屈BCT_3-dBCT_3-b800
載荷圧力 q (kN/m2)

曲部が明確でないが，変位制御の BCT では明確となっている．三つのポイント内では共通して BCT と PLT の曲線には良い一致が見られる．一方，ポイント間では相互の地耐力に差が見られ No.3 の q-S 曲線は No.1 と No.2のそれに比べて上方に位置している．すなわち，No.3 の地耐力は No.1 と No.2 のそれに比べて高い．q < 400

PLT_3
BCT_3-c600
BCT_3-a

400

200kN/m2 で S の増加に対する q の増加が高く現れ(傾きが実験コード BCT_3-a
Kv(MN/m3)
27.9

-b
31.1

-c
32.8

-d
32.9

PLT_3
34.4

2

857

803

823

711

30
40
沈下量 S (mm)50qd(KN/m )大きく)，q > 400 kN/m2 ではその傾きを減少させている．

0

JGS 1521-2012 の方法に従って極限支持力 qd を求め

図 12

力係数 Kv は 2 %から 19 %に分布し平均 8 %の誤差であ1020ータを例示する中でその変動係数 Vcu の値は 0.2 から 0.4
–19–

70

GB1 における現場地耐力試験と平板載荷試験から得られた載荷圧力と沈下量の関係った．松尾は地盤調査から得られた土のせん断強さのデ60c) No3 の結果

三つのポイントにおける BCT と PLT の誤差を求めた．
値は 2 %から 20 %に分布し平均 13%であった．地盤反0652

JNIOSH-SRR-No.46(2016)(2016)
労働安全衛生総合研究所特別研究報告
労働安全衛生総合研究所特別研究報告 JNIOSH-SRR-No.46
1000

BCT_1k-b
BCT_1k-c

600

PLT_1k
BCT_1k-a

東京都練馬区大泉町内(GB2)

ポイント
現場地耐力試験

No.1
BCT_4-a，b，c，d

No.2
BCT_5-a，b，c，d

平板載荷試験

PLT_4

PLT_5

0

実験コード BCT_1k-a-b
Kv(MN/m3)
67.6 74.7

-c
58.3

-d
85.8

PLT_1k
82.6

qd(KN/m2)

794

不明

558

10

536

20

760

30
40
沈下量 S (mm)

50

60

1500

BCT_4-c70a) No.1 の結果
1500

1200

礫地盤(GB2)のNo.1
現場地耐力試験(BCT)と平板載荷試験(PLT)1200
載荷圧力 q (kN/m2)

0

改良地盤(GB1k)のNo.2
現場地耐力試験BCTと平板載荷試験PLT

BCT_4-dBCT_4-aBCT_4-b

900

PLT_4
600

300

BCT_2k-d

実験コード
BCT_4-a-b
Kv(MN/m3)
142.4 168.9

BCT_2k-a
900

BCT_2k-b

600

PLT_2k300

0-0.5 00

実験コード BCT_2k-a-b
Kv(MN/m3)
60.7 101.0

-c
58.5

-d PLT_2k
112.5
92.6

qd(KN/m2)

723

不明

847

1189

10

20

30
40
沈下量 S (mm)

50

60

70

20

BCT_5-c
BCT_5-a900

PLT_5
BCT_5-d600

300

BCT_3k-d
BCT_3k-a

実験コード BCT_5-a
Kv(MN/m3)
70.5

-b
78.9

-c
86.2

-d
69.2

PLT_5
71.7

2

不明

1225

669

不明

qd(KN/m )0

PLT_3k
BCT_3k-c

0

10

20

777

30
40
沈下量 S (mm)

50

60

70

b) No.2 の結果

400
200

10

実験コード BCT_3k-a-b
Kv(MN/m3)
56.3
62.0

-c
55.8

-d
58.3

PLT_3k51.8

qd(KN/m2)

790

857

737

20

811

755

30
40
沈下量 S (mm)

50

60

図 14

GB2 での現場地耐力試験と平板載荷試験から得られた
載荷圧力と沈下量の関係

70

改良後の曲線には大きな差が見られる．このような結果のバラツキは各ポイント内のみならずポイント間にも現c) No.3 の結果
図 13

15

BCT_5-b

不明

BCT_3k-b0-d PLT_4
175.0 154.6

礫地盤(GB2)のNo.2
現場地耐力試験(BCT)と平板載荷試験(PLT)

1500

改良地盤(GB1k)のNo.3
現場地耐力試験BCTと平板載荷試験PLT

600-1.0 010
沈下量 S (mm)

1200

1200

800

5

-c
176.3

a) No.1 の結果

b) No.2 の結果

1000

0

BCT_2k-c

載荷圧力 q (kN/m2)

載荷圧力 q (kN/m2)

礫まじりの地盤場所とコード400200

載荷圧力 q (kN/m2)

GB2 の試験箇所と実験コード

地盤の状態

BCT_1k-d

800
載荷圧力 q (kN/m2)

表3

改良地盤(GB1k)のNo.1
現場地耐力試験BCTと平板載荷試験PLTれている．ローム(火山灰質粘性土)は改良強度が得にく

GB1 の地盤改良後に行った現場地耐力試験とい土質であり，さらに混合ムラによってその差は大きく

平板載荷試験の結果なる．現場で作製した改良土と実験室のそれの(室内/現程度と述べている 8)．GB1 での PLT に対する BCT の誤差は 20 %以下であり，これは通常の地盤調査における変動の範囲内と思われる．したがって，BCT では PLT と概ね一致する結果が得られることがわかった．
2) 表層改良地盤(GB1k)における実験場)強度比は最大 3 倍にもなる 9)とされており，作製方法と養生環境によって強度にはかなりの差を生じることが知られている．No.1 の PLT_1k と BCT_1k-a のように良く一致した結果がある一方で，BCT_1k-d のように qdを判別できないほど S 増分に対する q の増分が大きな結GB1 では先の試験終了後に表層をセメント混合処理果も見られた．したがって，改良地盤そのものが位置的する地盤改良が施された．その方法は散布車でセメントに強度差も大きいものであることから BCT の再現性をを散布した後にスタビライザーで深さ 1 m までの撹拌混

ここで議論することは適当でない．しかしながら，工事合するものであり添加量は 175 kg/m3 であった．混合後

現場ではこのような強度差が発生しうることが GB1k のには表面をブルドーザで整地した後にタイヤローラーで結果から明らかとなり，転倒防止には BCT のような試転圧した．この地盤改良から 7 日の養生期間を経て改め

験による地耐力確認が必要なことがわかった．

て両試験を行った．図 13 は改良後に先と同じポイント

以上より，GB1k では改良地盤に生じる強度のバラツ近傍で行った試験の結果を示す．先の図 12 と比較して–20–

現場地耐力試験と平板載荷試験による地盤調査の性能比較
現場地耐力試験と平板載荷試験による地盤調査の性能比較

キを再確認するとともに，BCT はその分布をピンポイン

1500

単位：kN/m2

トで調査できることがわかった．すなわち，転倒災害の3)

現場支持力試験によるqdの実測値防止に BCT による調査は有効なことがわかった．
礫混じりの地盤(GB2)における実験東京都練馬区大泉町内の現場(GB2)において BCT と
PLT を行った．表 3 は試験の実施箇所とそのコード名を示す．No.1 と No.2 の両ポイント間の距離は 20 m 程度である．N 値と土質柱状図は未調査であったが，No.1
では武蔵野礫層を主とする堅固な面が観察されていた．
一方，No.2 は表面が覆土されており，そこには施工による乱れが見られた．図 14 は GB2 における BCT と PLT1200の結果を示す．No.1 では S 増分に対する q 増分が大き|ERqd|=0.2
900

600

300
既往のデータGB1データ0

く q が 1200 kN/m2 以上でも曲線に明確な屈曲は見られ

0ない．BCT と PLT を比較すると曲線はほぼ一致しており Kv も 142.4 MN/m3 から 176.3 MN/m3 で差は小さい．

300
600
900
1200
平板載荷試験によるqdの実測値

15001) 極限支持力 qd の比較

平均に対する誤差は 2 %から 4 %程度であることから，

200

単位：MN/m3

非常に堅固な地盤においても両試験の結果は良く一致す
現場支持力試験によるKvsの実測値

ることがわかった．一方，覆土された No.2 では BCT の結果に大きな差が見られ，qd の値は 669 kN/m2 から計測
範囲外(1200 kN/m2 以上)に分布する．このような比較的大きな差は覆土の厚さや表面の乱れによって生じたものと考えられる．
GB2(No.2)の結果から，同一現場内では地耐力が位置によって大きく異なるケースが確認され，その差は目視で判別困難なものであった．そのため，建設機械の設置では改めて BCT のような試験による定量的確認が必要
なことがわかった．

100

50
既往のデータ
GB1のデータ
GB2のデータ04) BCT と PLT の結果比較|ERkv|=0.2

1500

図 15 は BCT と PLT から得られた qd と Kv の比較を

50
100
150
平板載荷試験によるKvsの実測値示す．同図には今回取得したデータに加えて既報 1)に報

2) 地盤反力係数 Kv の比較
図 15

告したデータもプロットされている．なお，GB1k にお200

現場地耐力試験と平板載荷試験の結果比較

ける地盤改良後のデータはこれに含めておらず，その理由は先にも述べたとおり地盤改良そのものによる土のせN 値や土のせん断強さの変動係数 V が 0.2 から 0.4 と言ん断強さのバラツキが大きいため，このデータから結果われている 8)．一方，PLT に対する BCT の誤差も約 20%以内に分布している．V は収集したデータの平均値に対の再現性を議論するのは適当で無いためである．

qd と Kv に共通して PLT の結果と BCT の結果にはほする標準偏差であり，一方，ER は PLT のデータを基準

ぼ 1:1 の比例関係が認められ，軟弱な地盤から堅固な地として BCT の値を比較したものである．

れる．さらに，誤差率 ER を式(3)と式(4)のように定義しV と ER は異なる指標であることから直接的な比較は本来適当でないが，ER は V の範囲内となっていることて定量的に比較する．

から，BCT による誤差はほぼ地盤側の強度的なバラツキ

盤までの幅広い条件で両試験の結果には良い一致が見らER qd ER kv q d ( BCT )  q d ( PLT )q d ( PLT )K v ( BCT )  K v ( PLT )K v ( PLT )によるものと推定することができる．したがって，本研
究では BCT と PLT の試験法自体の違いが結果に与える(3)差は非常に少ないとの結果が得られた．
施工では効率性と経済性が求められ，仮設の地耐力確認でも同様と思われる．BCT と PLT に要する時間と労(4)

力の差を考えれば，BCT の有効性は明らかである．特にここで，ERqd は qd の誤差率である．qd(BCT)は BCT のqd 値を意味し qd(PLT)は同様に PLT のそれである．ERkv
は Kv の誤差率であり Kv(BCT)は BCT の Kv である．また，Kv(PLT)も同様である．
qd(BCT)と Kv(BCT)の実測値はともに ER が 0.2 程度の幅

現場での転倒防止では，BCT は PLT による調査を十分に分布している．先に述べたように精度良く調査された

行われた深い部分の地盤調査のデータも参考に地耐力は補完するものと言える．なお，大型機械では設置面(基礎サイズ)の増大によって影響範囲も拡大する．BCT は
PLT と同様なスケール効果による適用の限界 2)もあることから，BCT による浅い部分の調査に加えて，工事前に–21–

JNIOSH-SRR-No.46(2016)(2016)
労働安全衛生総合研究所特別研究報告
労働安全衛生総合研究所特別研究報告 JNIOSH-SRR-No.46

参総合的に検討する必要がある．なお，地盤養生も含めた
1)

転倒防止対策の考え方については先に発行した技術資料1)を参照されたい．

考

文

献

玉手聡，堀智仁．作業現場における地耐力確認の方法－移動式クレーンを含めた建設機械等の転倒防止対策－．労働安全衛生総合研究所技術資料．JNIOSH-TD-NO.3．2015．

4

2)

まとめ

(公社)地盤工学会．地盤調査の方法と解説，第 8 編載荷試
験第 3 章平板載荷試験．2013．697-723．

本研究では建設機械の転倒を防止するために仮設の地3)耐力を効率的に確認するための方法「現場地耐力試験」(BCT)を考案し，これを実施するための試験装置を開発(公社)地盤工学会．地盤調査の方法と解説，第 8 編載荷試
験第 3 章平板載荷試験 3.4 現場 CBR 試験．2013．723-729．

4)

した．そして，同装置による現場実験の結果が平板載荷

玉手聡，堀智仁．重機を反力とした簡易な支持力試験の検討，第 45 回地盤工学研究発表会，平成 22 年度発表講演

試験(PLT)による結果とほぼ一致することを確認した．
特に，今回取得したデータとこれまでに蓄積した試験デ集，2010，33-34．

ータを総合した解析から，PLT に対する BCT の誤差率

5)

玉手聡，堀智仁．現場の地耐力確認を目的とした簡易試験が 0.2 程度の範囲内であり，これは精度良く行われた通法の実験的検討，平成 22 年度建設施工と建設機械シンポ

常の地盤調査の変動係数と同レベルかそれ以下であるこ

ジウム論文集・梗概集，2010，93-96．
6)とを確認した．

玉手聡，堀智仁．地盤の支持力調査における簡易試験法の以上より，BCT は PLT とほぼ同一の試験結果を示し

適用に関する実験的考察，日本建設機械化協会, 平成 23

つつ，10 から 20 分という短時間で迅速かつ容易に実施

年度建設施工と建設機械シンポジウム論文集・梗概集，可能な試験であり，建設機械を設置する作業現場の地耐

2011，137-140.
7)

力を確認するうえで有効な手段であることがわかった．
現在 BCT は(公社)地盤工学会が発行する「地盤調査の方

玉手聡，堀智仁．載荷速度の違いが支持力計測に与える影響，第 46 回地盤工学研究発表会, 発表講演集，2011，159-160．

法と解説」において「基準以外の方法」として紹介され
8)ており 10) ，また，国土交通省の新技術情報システム(NETIS：KT-160051-A)に登録された．現在も調査は継松尾稔．地盤工学－信頼性設計の理念と実際－．1984．
64-72．

9)

続しており様々な地盤条件におけるデータを蓄積してい社団法人セメント協会．セメント系固化剤による地盤改良マニュアル(第 4 版)．2012．93-111．

る．引き続き有効性の検証を進め，その普及にも努めた
10)

いと考えている．

(公社)地盤工学会．地盤調査の方法と解説，第 8 編載荷試
験第 3 章平板載荷試験 3.5 基準以外の方法．2013．729-731．

謝辞

本稿に報告した現場地耐力試験と平板載荷試験による現場調査では株式会社東洋スタビの田村繁雄顧問と若原千恵主任のご協力を頂いた．末筆ながらここに深くお礼申し上げます．

–22–