資料１
第2回 福岡市地下鉄七隈線延伸工事現場における道路陥没に関する検討委員会

追 加 地 質 調 査 報 告 書（１）

追加地質調査の概要………………………………………………………... Ｐ １（２）

調査方法・試験条件………………………………………………………… Ｐ ４

（３）

調査結果

…………………………………………………………. Ｐ ８（４）

今後のスケジュール………………………………………………………… Ｐ ２１

平成２９年１月２１日（土）（１）追加地質調査の概要
１）調査位置図

ボーリング孔分類※委員会資料に一部誤記があったため、事実に基づき訂正した箇所を含む。

1

（１）追加地質調査の概要
２）調査計画数量一覧-----------------------------------------------------------------

室内透水試験（箇所）

----

-

三軸圧縮試験（箇所）--含水比（箇所）--

湿潤密度（箇所）

----

-粒度
（箇所）
（フルイ＋沈降）（ｍ ）-含水比（箇所）（ｍ ）-土粒子の密度（箇所）

（ｍ ）

-

低圧ルジオン試験 （回）

（ｍ ）

-

（ｍ ）

（ｍ ）

-

（ｍ ）

-

（ｍ ）

-

（ｍ ）

（ｍ ）

（ｍ ）

---

※D2層の層厚および性状により、試験数量を変更する可能性有り。

2

（１）追加地質調査の概要
３）調査計画図① Ｂｏｒ－ＮＷ,ＮＥ,ＳＥ（本孔：Φ86・室内試験あり）② Ｂｏｒ－ＳＷ（本孔：Φ86・室内試験なし）③ Ｂｏｒ－ＮＷ,ＮＥ，ＳＷ,ＳＥ（別孔：Φ66・孔内試験用）
現場透水試験（ 回）現場透水試験（ 回）現場透水試験（ 回）※試験深度・区間・数量は実際の地層状況を確認してから決定する。

3

（２）調査方法・試験条件
１）調査の流れ• 本調査では、まず孔径φ86mmオールコアボーリング（本孔）により掘進し、地質状況を確認する。その後、ボアーホールテレビおよび低圧ルジオン試験を実施する。
また、孔径φ66mmノンコアボーリング（別孔）にて孔内水平載荷試験を実施する。
※ただし、Bor-NWについては、φ66mmノンコアボーリング（別々孔）にて低圧ルジオン試験を実施する。

本孔（φ86mm）

別孔（φ66mm）

機械搬入・仮設

室内試験

本孔：オールコアボーリング（φ86mm）

ボアホールテレビ

低圧ルジオン試験

孔閉塞

移設または撤去・仮設

別孔：ノンコアボーリング（φ66mm）

孔内水平載荷試験孔閉塞撤去

4

（２）調査方法・試験条件
２）ボーリング調査３）孔内水平載荷試験【調査目的】【調査目的】

・調査地に分布する地質構成および地質状況を確認することを目的とする。

・調査地に分布するD2層、D1層およびC２層を対象に変形係数、弾性係数を求める。
本試験は、地盤工学会基準「地盤の物性を評価するためのプレッシャーメーター試験の方法（JGS3531-2012）に準じて行う。

【機械ボーリングの掘進仕様】
・使用機械・・・ロータリー式油圧フィード型ボーリングマシン
・掘削方法・・・本孔（Φ86mm）：オールコアボーリング（表層・基盤岩対象）
別孔（Φ66mm）：ノンコアボーリング（基盤岩はコア採取する）
本孔のボーリングコアについては、ボーリングコアの採取率を向上させるために、送水量、先端荷重、回転数をできるだけ抑え慎重に掘削する「高品質ボーリング」を実施する。ロータリー式
油圧フィード型ボーリングマシンによる掘進概念図を図２）－１に示す。
スナッチブロック【測定機器】
既往調査実績より、孔内水平載荷試験装置エラストメータ２（応用地質株式会社製）を使用する。ただし、本孔（Φ86mm）での事前の地質確認において、D2層が軟弱な場合には、LLT等の土質用試験機に変更する。以下に孔内載荷試験装置エラストメータ2の概要を示す。
・測定可能孔径・・・φ66mm
・最大載荷荷重・・・20MN/m2
・加圧方法
・・・水圧

三脚パイプやぐら
ホイスティングスイベル

ウォータースイベル
巻上げ機
デリバリーホース

変速装置

エン
ジン

スイヘ
ベッ
ルド
ポンプ

【解析方法】

図３）－１

孔内水平載荷試験装置の概要

ロッド
ホルダー

オイルポンプ
オイルタンク泥水バッグ

サクションホース・孔内水平載荷試験の結果は下図のような応力-変形曲線で表される。
→この関係により降伏圧、変形係数、弾性係数を求める。

ドライブ
パイプ
ケーシングパイプ

ボーリングロッド

セジメントチューブ
セジメントチューブ
カップリング
コアバレル
コア
メタルクラウン図２）－１

ロータリー式ボーリングマシン概念図

図３）－２

変形係数の算出方法

5

（２）調査方法・試験条件
４）低圧ルジオン試験５）ボアホールテレビ【調査目的】【調査目的】

・測定区間の地盤の透水性の指標であるルジオン値を求めることを目的とする。

D2層以深の地質構造を把握する。特に、原位置における割れ目に性状・方向性、層理面の方向性を把握する。

【測定機器】【測定機器】

・試験装置はエアパッカー、流量計、圧力計、ポンプから構成される。

表図５）－１図４）－１

ボアホールテレビ一式【測定方法】
・ボーリング孔内に特殊光学系を持つプローブ（ゾンデ）を挿入して、孔壁の全周画像をデジタル画像として保存する。

ルジオン試験装置の概要とp-q曲線

測定機器の仕様一覧【測定方法】①ポンプを稼働させ、一定の注水圧力P（MPa）で試験区間に清水を注入する。
②注水流量を1分間毎に測定し、注水流量の時間変化を読み取る。
③注水流量の変動幅が5分間の平均注水量の10%未満となったとき、この平均注水量を注水圧力P（MPa）における測定注水量Q0（l/min）とする。
④注水圧力をゼロから下図に示すように段階的に増加させて試験し、最大注水圧力段階の試験が終了した後、段階的に減少させてゼロに戻す。
この過程で①～③の測定を繰り返す。

【解析方法】
・観察実施区間の孔壁画像は、孔壁展開画像とともに解析結果をとりまとめる。
・解析を行う不連続面（層理・葉理）はsinカーブで表示し、その走向・傾斜を解析、併記する。
→走向・傾斜を用いて、ステレオネット解析等を行う。

0.25

有効注水圧力P（MPa）

0.2

昇降速度：1m/min

0.15

0.1

0.05

0020

図４）－２

4060時間（min）

80100

標準注水圧力パターンの例

120図５）－２

ボアホールテレビ概要図図５）－３

ボアホール解析凡例

6

（２）調査方法・試験条件
６）針貫入試験

７）室内試験

【調査目的】

・室内土質および岩石試験は、主に日本工業規格（JIS）、地盤工学会基準（JGS）に準じて実施する。

D2層の力学特性を把握するための一資料とすることを目的として、地盤工学会基準（JGS－3431-2012）に準じて実施する。

表７）－１

室内試験項目一覧表【試験方法】
以下の方法で、供試体に針を貫入させ、貫入荷重と貫入量の関係から針貫入勾配および換算一軸圧縮強さを求める。
①針貫入試験機の針（直径0.84mm）をコア外周に垂直に当て、静かに貫入させる。
②針を10mm貫入させたときの貫入荷重を荷重計から読み取る。
貫入荷重を貫入量（10mm）で除し、針貫入勾配（NP）を求める。
③針貫入勾配（NP）を既往の針貫入勾配と一軸圧縮強さの相関式に代入し、各深度の換算一軸圧縮強さを求める。
④深度方向には、室内試験実施箇所を除いて基本的に20㎝間隔で実施するが、地質状況に応じて測定位置を変更し、基質部の延長1m区間で4~5深度程度の測定を基本とする。
⑤換算一軸圧縮強さが0.2MPa未満の場合は、室内試験に用いる試料採取に影響を及ぼさない箇所にて山中式土壌硬度計で測定する。

図６）－１

針貫入試験実施状況例

図６）－２

針貫入勾配と一軸圧縮強度の相関図

7（３）調査結果
深度（m）

地下水位変化図

１）ボーリング柱状図・コア写真（Bor-NW）

簡易柱状図

針貫入試験
換算一軸圧縮強さ

0 5 10 15 20 (MPa)0112233445

約20°で接していた。約3m東側に位置する既存

56

孔No.22E-2で確認された上端位置より64㎝下位67に位置することになる。

78■厚さ

89・約1.5m（深度16.90～18.35m）である。No.22E-2の層厚（3m）の半分以下

9101011■硬さ1112・指圧で容易につぶれる硬さになっている。針貫入1213

勾配は概ね0であり、換算一軸圧縮強さは相関図

13141415151616171718as

dAsdAgdHs2

Dc218
1918.70m トンネル天端

Ｄc２層に関するコメント■上端位置
・深度16.90mで上位の博多粘土上部層と傾斜角度

博多粘土上部層／Ｄc２層上端境界であった。

下限値の0.2MPa未満となった。

■面構造
・リモナイトの細脈が傾斜角度約20°で多数発達するのが確認された。また、

19

この細脈が密集し、破砕状となる部分も認められた。この細脈の面構造は

20

堆積構造と調和的であった。

202121222223232424

破砕帯

2525262627272828292930

リモナイト細脈

リモナイト細脈密集部（破砕状）

・リモナイトの細脈と斜交する、粘土フィルムを挟在する割れ目（傾斜角度約60°）が認められた。

粘土フィルム挟在割れ目

8（３）調査結果
深度（m）

地下水位変化図

１）ボーリング柱状図・コア写真（Bor-SW）

簡易柱状図

針貫入試験
換算一軸圧縮強さ

0 5 10 15 20 (MPa)
01

1223

■上端位置

4・深度16.65mで上位の博多粘土上部層と傾斜角

45度約60°で接していた。約4m東側に位置する

56

既存孔No.27S-1で確認された上端位置と同じ

677889910■厚さ

1011・連続的にDc2層が分布する層厚は約1.3m（深度16.65～17.90m）であった。

1112No.27S-1の層厚（1.9m）より60㎝薄いことがわかった。Dc1層とDc2層が交12131314141515161617■硬さ

1718・Dc2層の針貫入勾配は、概ね0であり、換算一軸圧縮強さは相関図下限値の0.2MPa未満となった。
・針貫入勾配が0の部分を対象に、山中式土壌硬度計を実施予定である。

as 3dAsdAg

dHs2

Dc2 1819201919.01m トンネル天端

20

Ｄc２層に関するコメント

標高に位置することがわかった。

博多粘土上部層／Ｄc２層上端境界

互に分布する区間としては深度21.85mが下端で、この深度以深でC2層が分布した。

21212222232324242525262627272828292930■面構造・リモナイトの細脈が傾斜角度約20～40°で発達するのが確認された。また、傾斜角度約20°の割れ目が密集し、破砕状となる部分も認められた。

リモナイト脈

割れ目密集部（破砕状）

9（３）調査結果

地下水位変化図

深度（m）

１）ボーリング柱状図・コア写真（Bor-SE）

簡易柱状図

針貫入試験
換算一軸圧縮強さ

0 5 10 15 20 (MPa)01122334■上端位置

45・深度16.35mで上位の博多粘土上部層

56677889910■厚さ1011・約1.0m(深度16.35～17.35m)であった。Dc2層下端以深の17.35-17.65mも1112121313141415151616171718as

dAsdAgdHs2

Dc2 181918.70m トンネル天端

19

Ｄc２層に関するコメントと接していた。

博多粘土上部層／Ｄc２層上端境界

褐色を呈するが、砂岩が主体となり硬さが明瞭に異なる（指圧で変形しない：Ds1相当）。

Dc2層境界下端位置

Ds1層

202021212222232324242525262627272828292930■硬さ・指圧で容易に変形する程度の硬さであった。Dc2層の厚さが約1mと薄いた
め、室内試験用の試料採取を優先し、残った試料で針貫入試験を実施する。

■面構造
・リモナイトの細脈が傾斜角度約0-5°で発達するのが確認された。Dc2層の大部分が破砕状となっていた。

10（３）調査結果

地下水位変化図
深度（m）

１）ボーリング柱状図・コア写真（Bor-NE）※暫定簡易柱状図
01122334455667788991010111112121313141415

Ｄc２層に関するコメント
・掘削中（1/18時点で深度19m）
・コアパックに入っているためDc2層の位置は未確定である。

11（３）調査結果
４）ボアホールテレビ

深度25.70-27.10mに分布する破砕帯に卓越する面構造の走向・傾斜はNS走向60Wであることがわかった。

Bor-NW

凡例
層理面
鉱物脈
割れ目
破砕割れ目

171819202122171819202122232324252627282924252627282930

16.712（３）調査結果
４）ボアホールテレビ

走向・傾斜は解析中

Bor-SW
1718192021222324

1718192021222324252526272829262728

2930

16.7

13（３）調査結果
４）ボアホールテレビ

走向・傾斜は解析中

Bor-SE
17181920212223241718192021222324252526272829262728293016.314（３）調査結果
・Dc2層の針貫入勾配は、概ね0であり、換算一軸圧縮強さは相関図下限値の0.2MPa未満となった。
・針貫入勾配が0の部分を山中式土壌硬度計で測定した結果、換算一軸圧縮強さは概ね0.1MPaとなった。

５）針貫入試験
Bor-NW<0.2
1617<0.2<0.2<0.2 <0.2<0.2<0.2

針貫入試験

17180.120.62

0.11<0.20.07

0.09

1.02 1.22 <0.21.42

換算一軸圧縮強さ（MPa）
山中式土壌硬度計

0.163.19181918.70m トンネル天端

針貫入試験
深度（m）

山中式土壌硬度計
指標硬度目盛（mm）

換算一軸*2（MPa）<0.2

23.2(0.12) *3

0<0.2

22.5(0.11) *3

100<0.2

0

10

0<0.2

19.00.070100<0.220.5(0.09) *3010

0<0.225.6(0.16) *3

15

10

1.5

0.62

18.15

0

10

0<0.2

18.25

25

10

2.5

1.02

18.30

30

1031.2218.35

0

100<0.2

荷重（N）

貫入量（mm）

貫入勾配（N/mm）

換算
一軸*1（MPa）

16.95

0

10

0<0.2

17.00

010017.20

01017.30

017.3417.44

岩種

Dc2

17.69
18.05

岩級頁岩

18.45

Dc135

103.51.4218.95C2801083.19*1：丸東製作所の針貫入試験器の貫入勾配と一軸圧縮強さの関係を使用*2：JGS1441-2012「土壌硬度試験方法」
P.424の図-9.4.1の硬度指標と一軸圧縮強さの関係を使用*3：コア割れのため参考値

15

（３）調査結果
・Dc2層の針貫入勾配は、概ね0であり、換算一軸圧縮強さは相関図下限値の0.2MPa未満となった。
・針貫入勾配が0の部分を対象に、山中式土壌硬度計を実施予定である。

５）針貫入試験
Bor-SW<0.20.21<0.20.21

1617<0.2<0.2<0.20.620.50<0.2<0.20.21<0.218

針貫入試験

0.4217

換算一軸圧縮強さ（MPa）

181.021.220.420.210.620.210.900.820.461919.01m トンネル天端

深度（m）

針貫入試験
岩種

岩級

山中式土壌硬度計

荷重（N）

貫入量（mm）

貫入勾配（N/mm）

換算
一軸*1（MPa）

16.65

010

0.0

<0.216.75

5

100.5

0.21

16.85

0

10

0.0

<0.2

16.95

5

10

0.5

0.21

17.05

0

10

0.0

<0.2

17.15

0

10

0.0

<0.2

0

10

0.0

<0.2

17.35

17.25

15

10

1.5

0.62

17.45

12

10

1.2

0.50

17.55

0

10

0.0

<0.2

17.65

0

10

0.0

<0.2

5

10

0.5

0.21

17.75

Dc2

頁岩

17.85

010

0.0

<0.2

17.95

1010

1.00.42

18.05

25

10

2.5

1.0218.1530103.01.2218.25

10101.00.4218.35

5100.50.21

15101.50.62

18.55

5100.50.2118.65

22102.20.90

18.75

20102.00.82

18.85

11101.10.46

18.45

Dc1～Dc2

指標硬度目
盛（mm）

換算
一軸*2（MPa）*1：丸東製作所の針貫入試験器の貫入勾配と一軸圧縮強さの関係を使用*2：JGS1441-2012「土壌硬度試験方法」
P.424の図-9.4.1の硬度指標と一軸圧縮強さの関係を使用

16

（３）調査結果
５）針貫入試験・Dc2層の厚さが約1mと薄いため、室内試験用の試料採取を優先し、残った試料で針貫入試験を実施する。

Bor-SE

換算一軸圧縮強さ（MPa）
針貫入試験

161717183.58

1.223.976.55

181918.70m トンネル天端

針貫入試験
深度（m）

岩種岩級頁岩Dc2

荷重（N）

貫入量（mm）

山中式土壌硬度計

貫入勾配（N/mm）

換算
一軸*1（MPa）

指標硬度目盛（mm）

換算
一軸*2（MPa）

16.35
室内試験用試料採取につき、ラボにて実施中

17.80
18.05

9010

9.0

3.58

30

10

3.0

1.22

18.45

100

1010.0

3.97

18.65

100

6

16.7

6.55

18.25

砂岩

C2

*1：丸東製作所の針貫入試験器の貫入勾配と一軸圧縮強さの関係を使用*2：JGS1441-2012「土壌硬度試験方法」 P.424の図-9.4.1の硬度指標と一軸圧縮強さの関係を使用

17

（３）調査結果
６）室内試験

Bor－NW（室内土質試験）

・試料はDc2～Dc1層上部のD-NW-1（荒江層砂礫）およびD-NW-2（博多粘土上部層）から採取した。
【結果一覧】①②土粒子の密度・含水比③土の粒度④地盤材料の工学的分類①土粒子の密度試験（JIS A 1202・JGS0111）③土の粒度試験（JIS A 1204・JGS0131）】②土の含水比試験（JIS A 1203・JGS0121）④地盤材料の工学的分類（JGS0051）

18試料採取位置（３）調査結果①Dc2～Dc1：C-NW-1（17.00～18.00m）

Bor－NW（室内岩石試験）

６）室内試験

【三軸圧縮試験】・試料は遮水層とされるDc2～Dc1層（①）およびトンネル基盤層であるC2層（②）から採取した。
①Dc2～Dc1層：C-NW-1（17.00～18.00m）
・・・圧密非排水条件下での強度変形特性を求める。
（準拠基準）
・地盤工学会基準「軟岩の圧密非排水（CU）三軸圧縮試験方法（JGS2533-2009）」（試験方法）
・直ナイフによるトリミング法により作成した供試体を等方圧密した後、非排水条件下の一定軸ひずみ速度で圧縮し、その時の軸力、軸変位および間隙水圧を測定する。
（試験条件）
・圧密応力：1/2σ’v、σ’v、2σ’v の３水準（σ’v：原位置における有効土被り圧）
・B値確認：0.95以上
・ひずみ速度：0.05%/分（試験結果の整理）
・試験結果から以下を求める。
主応力差～軸ひずみ曲線、間隙水圧～軸ひずみ曲線、有効応力経路図
圧縮強さ～圧密応力関係、強度定数ccu・φcu・c’・φ’※圧縮強さは主応力差の最大値（σa－σr）maxを採用=64kN/m2②C2：C-NW-2（18.50～20.00m）②C2層：C-NW-2（18.50～20.00m）
・・・非圧密非排水条件下での強度変形特性を求める。
（準拠基準）
・地盤工学会基準「岩石の非圧密非排水（UU）三軸圧縮試験方法（JGS2531-2009）」（試験方法）
・コアカッターによる端面成形により作成した供試体を非圧密非排水条件下でセル圧を作用させ、一定軸ひずみ速度で圧縮し、その時の軸力および軸変位を測定する。
（試験条件）
・側方向応力：1/2σ’v、σ’v、2σ’v の３水準（σ’v：原位置における有効土被り圧）
・ひずみ速度：0.1%/分（試験結果の整理）
・試験結果から、以下を求める。
主応力差～軸ひずみ曲線、圧縮強さ～圧密応力関係、強度定数cuu・φuu※圧縮強さは主応力差の最大値（σa－σr）maxを採用=345kN/m2

19試料採取位置（３）調査結果
６）室内試験

Bor－NW（室内透水試験）【室内透水試験】・試料は遮水層とされるDc2～Dc1層から採取した。

C-NW-1-4（17.80～17.86m）○Dc2～Dc1層：C-NW-1-4（17.80～17.86m）
・・・飽和状態の土に通水した際の層流状態における透水係数を求める。
（準用規格）
・日本工業規格「土の透水試験方法（JIS A 1218-2009」※三軸セルを用いた圧密応力下の供試体で試験を行うことが規格外のため（試験方法）
・直ナイフによる端面成形により作成した供試体を現地の有効土被り圧相当で圧密し、一定水位差を作用させて通水量を測定する。
（試験条件）
・圧密応力： σ’v （σ’v：原位置における有効土被り圧）・水位条件：定水位（水位差300cm）（試験結果の整理）
・試験結果から以下を求める。
水位差Hcm、通水時間t秒、流出量Qcm3、水温T℃、供試体高さLcm、供試体断面積Acm2の関係より、T℃における透水係数kTcm/秒を算出。さらに、温度15℃に対するT℃の粘性係数の比ηT/η15より、15℃における透水係数k15cm/秒を次式のとおり求める。
図 三軸セルを用いた定水位透水試験方法概要=0.015Lu※1Lu=1.3E-05cm/s

20（５）今後のスケジュール

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