第 49 回地盤工学研究発表会
2014 年 7 月

124

C - 06 （北九州）
SWS 孔を用いた開開口型土質採採取器の開発
発と原位置試試験

スウェーデンン式サウンディ
ィング試験，ササンプリング

設計室ソイ
イル

〇正 高田
高設計室ソイ
イル

正 長坂長
光泰

ランドクララフト

徳山徳義孝

アースリレ
レーションズ
1.

徹

正 須々田
須
幸治

はじめにに
スウェーデ
デン式サウンデ
ディング試験（以下，SWS 試試験）は，宅盤調査の主流な調査法としてて位置付けられれている。SWSS試験でも，土土質と地下水位位が分かれば液液状化判定にもも利用できるのので，従来から SWS 孔を用用いた土質採取器や地下水水位計の開発はは行われている
る 1)2)。筆者らももこれら従来品品を用いて土質や地下水位を調べていた
たが，従来品だと調査手間がが多くかかり，また調査性（試料採取率がが低い，SWS 孔孔が閉塞して地地下水位が測定できないな ど）にも問題題があった。そそこでこれらのの課題を解決すするため，開口口型の土質採取取器と地下水位位計を開発したた。
本稿では，開発した機器器を説明すると共に，昨年，千千葉県香取市佐佐原河川敷緑地地で行われた地地盤調査の一斉斉試験で SWSS孔を用いた開開口型土質採取取実験を行ったたので，過去にに実施した実験験結果を含めてて報告する。
2.

調査機器器の概要

・土質採取器器
図 1，写真真 1 に開口型土土質採取器の外外観を示す。当当採取器は，長長さ 30 cm の角角柱鋼材に 14 個のキューブブ状の孔（1 辺1 cm）が空いいた構造となっっている。図 2 に当採取器にによる土質採取取のイメージをを示す。当採取取器は，角柱に土を剥ぎ取取るための羽根根が設けられてており，これをを回転させるこことで土がキュューブ状の孔にに入る仕組みでである（図 3）。特に地下水
水位下部の砂質質地盤で生じややすい現象としして，所定深度度まで機器を挿挿入する際，水水圧等の影響 を受けて所定定深度より上部部の土が機器内内に入り込むこことがある。ここれは従来の閉閉塞型の土質採採取器を用いてても，その僅かかな隙間から入り込んでししまう。当採取取器を開口型ににしたのは，ここの入り込んだだ土を所定深度度の土で置換しやすくする狙狙いがある。また当機器ををSWS ロッド間間に図 3 に示すすように装着すすることで， 1 回の挿入で連連続してサンプリングする ことも可能でである。
・地下水位計計
図 4，写真真 2 に地下水位位計の外観と構構造図を示す。SWS 孔を用いいて地下水位をを測定するにはは，SWS 孔が自立していれれも測定できるがが，孔壁が自立立しないことがが多々ある。こ
ここでは，最長長 4 m の伸縮 タイプの角柱鋼製管にエアば汎用品でもチューブを内内蔵することでで，自立しないい孔でも角柱鋼鋼製管がガイドとなって押し込めるよう工工夫した。またエアチューー
ブ先端は，水水だけが入り込込むようフィルルターを装着しした。地下水位位より下部にエエアチューブが内が挿入されるとチューブ内に水が浸入しして気圧が変化化するが，当計計器はその微気気圧の変化位置
置を地下水位のの位置として測組みである。
測定する仕組

写
写真 1

図1

図3

写
写真 2

開口型型土質採取器

地下水水位計

開口型土質質採取器の外観
観

土質採取取のイメージ

図2

採取器の組図開口型土質採図4

地下水位計のの構造図

Developmennt and in-situ test results of the opening type soil saampler using the SWS hole
Toru Takata , Mitsuyasu Naggasaka(Soil Desiggn), Yoshitaka Tookuyama(Land Craft)
C, Koji Susuda(Earth Relationns)247

原位置試験結果と考察

3.

実験 1：千葉県浦安市
図 5 は実験地のボーリング柱状図である。SWS 試験はこのボーリング測点から 1.8 m 離れた位置で実施し，その後，SWS 孔を利用して地下水位計測および当採取器による土質採取を行った。なお当採取器の試料採取率は，表層部を除き，ほぼ 100 ％であった。図 6 はボーリングサンプリングと SWS 孔を用いて当採取器でサンプリングした細粒分含有率 Fcの深度分布の比較である。図 5，6 より，当該地は深度方向に対する地質の変化が著しいせいもあり，両 Fc にはばらつきが認められ，±30 ％程度の誤差が見られた。ただし深度 14.65 m 以深のシルト・粘土質シルトにおいては，当採取器でサンプリングした Fc では，粘性土とはならなかった。これはそれよりも浅い深度の緩い砂が，挿入中に採取器へと密実に取り込まれてしまうため，対象深度で土の置換ができなかったものと思われる。
N 値

土質区分
010

砂質シルト
シルト混り細砂2.302.80

粘土質シルト4

深 度 (m)

砂混りシルト細砂
シルト質細砂
砂質シルト

7.50
8.00

812669191411

シルト混細砂細砂
シルト質細砂5.6
1.9
2.914.65

砂質シルト

1.9
0.9
0.9
10.9

測定結果と SWS 孔を用いて当地下水位計
水位は，2 cm（GL-2.18 m に対して GL-2.16m）の差で合致していた。
日付
8/26 8/27 8/28 8/29 8/30 8/31 9/1 9/2
1.8

794.8
42.889/39/49/59/69/79/8

観測井戸計測1.910SWS孔による水位計測
21214162.12.22.32.8

17.700.9

粘土質シルト

182.4

ボーリングサンプリング

1.8120.50

図590 100

91.913.10
13.60

18208060.612.45

シルト

図 7 に，当該地に設置された観測井戸の704

砂質シルト
細砂
砂混シルト

16Fc （％）
50 60

20.610.30
10.90
11.45

1440で測定した結果の比較を示す。図より地下

97細砂
9.80
1030

1.1

細砂

6.10
6.65

620

00.6

4.70

10122.08

深 度（ｍ）

2030

17細砂
1.7520地下水位【GL‐ （ｍ）】

z (m)SWS孔サンプリング20ボ－リング柱状図

2.5

図6Fc の深度分布の比較

図7地下水位計測の比較

020

実験 2：千葉県香取市佐原河川敷緑地
z (m)
0.30
0.60

位置から約 5 m 離れた位置で実施し，1.40
1.85

その後，SWS 孔を利用して地下水位

23.00を行った。ただし当実験では，実験1 の結果を踏まえて，当採取器開口部の孔を糊剤等で充填してからSWS 孔に挿入した。

深 度 (m)

計測および当採取器による土質採取

有機質土混りシルト

0101030405060708090100021213169711

シルト質細砂6.90

8 8.153005.00

620

101

シルト混り細砂484
ボーリングサンプリング
SWS孔サンプリング

63

細砂とシルトの互層

116889図 9 は，ボーリングサンプリングと SWS 孔を用いて当採取器でサン

表土
シルト質細砂有機質土混りシルト 1.30
シルト質細砂細粒分含有率 （％）

N 値

土質区分

深 度（ｍ）

図 8 は実験地のボーリング柱状図である。SWS 試験はこのボーリングシルト混り細砂
10プリングした Fc の深度分布の比較

図81418

ボ－リング柱状図

10図9

Fc の深度分布の比較である。図 9 より，両 Fc には層境を除けば最大で±20 ％程度の差で合致しており実験 1 の結果よりもボーリングサンプリングによる Fc と近似していた。
4. おわりに
両試験結果より，SWS 孔を用いた開口型土質採取器による土質判別は，特に実験 2 で行った工夫を加えることで粘性土/砂質土のような土質の大分類には適用できることが分かった。今後は比較データの蓄積を重ね，今回見られたようなFc の誤差軽減に繋がる採取手法や装置改良に努めたいと考えている。
【謝辞】本稿の実験 1 は，「H24 年度建築基準整備促進事業 小規模建築物に適用する簡易な液状化判定手法の検討」（委員長：時松孝次 東京工業大学，事業主体：東京ソイルリサーチ），実験 2 は，国交省研究助成「動的貫入試験により経済的で高精度な液状化調査法の研究開発」（研究代表者：関東学院大学 規矩大義）の一環で実施された各地盤調査データの一部を引用させて頂いた。ここに記して謝意を表します。

参考文献
1) 地盤工学会：地盤調査の方法と解説，2004. pp357-411.
2) 柴崎実,樺澤初,千葉和生：土壌すくい（SS 試験後の残孔を利用した土のサンプリング装置について），建設機械，2008.5, pp.68～73.

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