全地連「技術フォーラム 2024」新潟【9【CO80】

簡易的現地測定による岩石の定量的強度指標の検討
サンコーコンサルタント株式会社

1. はじめに〇西右京，松崎達二，小西祐樹，森山哲朗

図-2は，安山岩の L 値の深度分布図の例である．安山岩

ボーリングコアの判定は，肉眼観察やハンマーによる打撃などの感覚的な方法で行うため，判定する技術者にも凝灰角礫岩と同様に岩級区分ごとに明瞭な差があることがわかる．

よっては誤った評価をしてしまうことがある．一方，ボーリングコアを現地で簡易的かつ定量的に評価する方法

0mは少なく，定性的な判定をしているのが現状である．

10m

本稿では，簡易的に現地で測定できるエコーチップ硬20m

さ試験機により，ボーリングコア（岩石試料）の定量的30m

験は，ダム事業では岩盤分類や岩石材料評価を目的に活40m

用例が多くあるが，一方で道路事業では活用例が少ない．

50m

今回，紹介する事例は，道路事業におけるトンネル設計60mのための地質調査での適用事例である．

70m80m2. 測定内容・方法
エコーチップ硬さ試験機は，テストチップをスプリングで試料に当て，その衝突前後の速度比から硬さ（L 値）CH

深度(m)な強度指標を検討した事例を紹介する．エコーチップ試

2TN-R4 BV-9(2)05101520253035404550556065707580859095
10090m
97m

CMCL

100 200 300 400 500 600 700 800 9001000
L値を求める携帯型の反発硬さ試験機である．
L＝V/V0×1000・・・式-1

図-2 L 値の深度分布図（安山岩の例）

ここで，V ：打撃速度
V0：反発速度

図-3に安山岩の L 値の頻度分布図，表-1に今回測定し今回は，スイスのプロセク社製た安山岩の L 値の集計を示す．これらからも，L 値にはエコーチップ 550 を使用し，ボー岩級区分ごとに明瞭な差があり，岩級とＬ値には良い正リングコアを 50cm 間隔で各点 5 回の相関があることがわかる．

測定して平均した値（平均 L 値）

ただし，D，CH 級に比べると，CＭ，CL 級は分散するを求めた．測定には，長崎市で採取範囲が広い．これは，風化や変質，割れ目による強度低礫岩及び安山岩のボーリングコアを用いた．

下影響を多く内包している結果と考えられる．
100100CL 級(1) 岩級区分と L 値
図-1 に凝灰角礫岩の L 値の深度分布図の例を示す．凝灰角礫岩の L 値の分布は，CM 級で 300～400，CH 級で 700頻度(%)

3. 測定結果

60604040202000～800 に集中する結果となり，岩級区分ごとに明瞭な差があることがわかる．

50m
54m

2TN-R4 BV-4CH
CM
100 200 300 400 500 600 700 800 9001000
L値

図-1 L 値の深度分布図（凝灰角礫岩の例）

100D級

60406040202000Ｌ値

CM 級

80

頻度(%)

80

100-200
200-300
300-400
400-500
500-600
600-700
700-800
800-900
900-1000

40m

深度(m)

20m

05
1015
20253035
40455055

頻度(%)

10m

30m

Ｌ値

Ｌ値
1000m

CH 級

80

100-200
200-300
300-400
400-500
500-600
600-700
700-800
800-900
900-1000

頻度(%)

80

100-200
200-300
300-400
400-500
500-600
600-700
700-800
800-900
900-1000

写真-1 測定状況

100-200
200-300
300-400
400-500
500-600
600-700
700-800
800-900
900-1000

した新第三紀長崎火山岩類の凝灰角

Ｌ値

図-3 L 値の頻度分布図（安山岩）全地連「技術フォーラム 2024」新潟
表-1 L 値の測定結果（安山岩，全3孔）

岩級区分

CH

測定データ数CM

するとばらつきが大きいが，これはデータ数が少なかっCLたことや基質と礫からなる不均一な岩であること，場所D

168012413によって固結度が異なっていたことなどが原因と考えらLave758.13389.43417.14346.31

れる．

最小値

Lmin

612

220229267

1000

最大値

Lmax

854786785557

標準偏差

80.00

117.50112.65

88.13

変動係数

0.11

0.30

0.27

0.25

(2) 硬さ区分と L 値
図-4～5は硬軟区分ごとに L 値を整理したものである．
硬軟区分と L 値には明瞭な正の相関があり，エコーチッ

一軸圧縮強度（MN/m2）

平均値

y = 7.7515e0.0017x
R² = 0.202

100101

プ試験は，ボーリングコアの強度変化を敏感にとらえら

0200400

Ｌ値れていることがわかる．
一方で，単純な硬さで決まる硬軟区分ごとに整理して

600

800

図-6 L 値と一軸圧縮強度（凝灰角礫岩）

も L 値に多少のばらつきが生じている．これは，潜在亀面のめり込みや，測定点のズレなど測定方法にも原因があるものと考えられる．

平均値

硬軟区分

A443.73

B392.34

C

1000
一軸圧縮強度（MN/m2）

裂等の影響に加えて，同一点での繰返し測定による打撃

y = 0.1622e0.0092x
R² = 0.8861

100

10

10275.00

200

400

D

Ｌ値

600

800

図-7 一軸圧縮強度と L 値（安山岩）

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
L値
図-4 硬軟区分ごとの L 値（凝灰角礫岩）

４. まとめ
今回実施したエコーチップ試験結果から，①エコーチップ試験は現地で簡易に測定でき，ボーリングコア（岩石試料）の強度変化を敏感にとらえること，②L 値と一762.50

平均値A762.73

硬軟区分

BC

452.75335.33D

軸圧縮強度には正の相関があることがわかった．これにより，エコーチップ試験は，ボーリングコア判定時に設定した岩級区分の強度ばらつきを定量的に評価でき，相関関係を求めることで L 値から物理・力学特性を推定できる可能性があると考える．
一方，留意点として，測定時にはボーリングコアの状
況から測定方法を十分検討する必要があることがわかっ

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
L値
図-5 硬軟区分ごとの L 値（安山岩）た．
今後期待できることとして，①簡便かつ安価（多量の定量値を取得可能）な試験として活用されること，②Ｌ値を介して岩石試験結果の確度が高まること，③定量的(3) 一軸圧縮強度との比較
凝灰角礫岩，安山岩ごとに整理した L 値と一軸圧縮試
験結果を図-6～7に示す．これらの図より，いずれの岩種も L 値と一軸圧縮強度には，片対数上で指数近似としての正の相関があることがわかる．特に，安山岩は良好な相関関係を示す．一方で，凝灰角礫岩は，安山岩と比較指標として岩盤分類や岩盤構造物建設時の評価（に活用されること，などが考えられる．