「技術フォーラム 2020 Web 技術発表会」【13】

サンゴ礫混じり土および埋立土の高品質サンプリングと液状化評価
基礎地盤コンサルタンツ(株)1. はじめに〇前原開斗，栃尾健，夏目隆弘

田中淳，遠藤正悟

サンゴ礫混じり土は、通常のシンウォールやトリプル

沖縄県において、当地区はサンゴ礫混じり土と、サンでは押し込み不能や試料を乱してしまい、採取が困難でゴ礫混じり土を用いた埋立て土が層厚約8～10ｍで分布ある。そこで過去にサンゴ礫混じり土でのサンプリングする。サンゴ礫混じり土はセメンテーションやサンゴ礫実績のある GP サンプラーを用いて F 層の試料採取を行の噛み合わせにより N 値で評価するよりも高い液状化強った。

度を示すが、通常の手法ではサンプリングが難しい。今回はサンゴ礫混じり土で実績が多い GP サンプラーを用(3) GP サンプリング概要

いて試料採取を行い、繰返し非排水三軸試験結果を用い

GP サンプリングとは、サンプラー先端にダイヤモンドた液状化判定により液状化評価を行った事例を紹介す

ビットを装着し、高速回転・小さいビット圧により時間る。

をかけて丁寧にコアリングするサンプリング方法である。高濃度ポリマー溶液をサンプラー内に充填し、特殊

2. 土質およびサンプリング概要

なピストンを介して切削と同時にコアをポリマーでコー(1) 土質概要ティングし、コアを保護しながら採取する。

当地区の地層構成は図-1のように、埋立土層の F 層、

写真-1に F 層での採取試料を示す。通常のサンプリン

沖積礫質土層の Ag 層、沖積粘性土の Ac 層、島尻泥岩のグと比較して採取率も高く、乱れの少ない状態で採取すSm 層となっている。このうち F 層はサンゴ礫が多く見らることができた。

れ、一般的にサンゴ礫混じり土と呼ばれる土で埋立てられた層である。特徴としては、F 層は全体に礫径φ2～50㎜程度の石灰岩礫、サンゴ礫、貝殻を含み砂礫状～礫混じり砂状を呈し、マトリクスは部分的に細粒分が多いが、粒径不均一な砂主体であった。

写真-1 F 層採取試料

3. 液状化評価
サンゴ礫混じり土はセメンテーションやサンゴ礫の噛み合わせにより、既往の実績では N 値で評価するよりも高い液状化強度を有する傾向がある。
F 層は液状化判定対象層の条件である粒度分布や塑性
図-1 当地区の地層構成指数に該当したため、採取試料を用いて繰返し非排水三軸試験を実施し、液状化判定を行った。

(2) サンゴ礫混じり土の特徴
サンゴ礫混じり土は海岸線に沿ったリーフ内側で見ら(1) 繰返し非排水三軸試験結果

れ、波によって浸食されたサンゴと内陸の河川から運ば繰返し非排水三軸試験結果と換算 N 値(N1)の関係図をれてきた土砂が堆積し、そこに生育した枝サンゴにサン表-1と図-2に整理した。F 層の繰返し三軸強度比は RL＝ゴ片等が沈降・堆積していくといった過程を繰り返して0.506であった。また、同図には道路橋示方書耐震設計編形成される。このため、枝サンゴ等のサンゴ礫の間隙に、

2)サンゴ礫起源のシルトを主体とする細粒分がゆるく詰まる。これによると、道路橋示方書から求めた推定曲線よ1)った状態で存在している土である。

から求めた細粒分含有率毎の推定曲線も併記していりも大きい繰返し三軸強度比 RL が得られている。

「技術フォーラム 2020 Web 技術発表会」
表-1 繰返し非排水三軸試験結果
地層名

代表
Ｎ値
(回)

細粒分Fc(%)

換算
N1

F

7.0

11.310.4

有効
土被圧σv'
2(kN/m )44.9

表-2 液状化評価のケース
繰返し
三軸強度比RL0.506

手法
簡易法

0.8

繰返し三軸強度比 RL0.7

詳細法

0.6

最大せん断応力比L
一次元全応力解析の地表面最大加速度から道路橋示方書の低減
係数で算定
一次元全応力解析で得られた各深度の最大せん断応力比Lを使用

動的せん断応力比R
道路橋示方書の判定式
よりN値と粒度特性から算定繰返し非排水三軸試験の結果得られた繰返し三軸強度比RLから算定

0.5

表-3 簡易法と詳細法の液状化指数の比較表

0.4

液状化指数PL値
簡易法
詳細法
6.93.08.29.3
11.25.312.83.919.33.430.1
20.55.93.1
9.53.7
4.63.5F0.3

H29道路 Fc＜100.2

H29道路 Fc=20
H29道路 Fc=300.1

H29道路 Fc=4000510152025303540換算Ｎ値 N1

図-2 液状化強度比と換算N値の相関図3)
また液状化後の過剰間隙水圧の消散に伴う沈下量を算(参考)地表面最大加速度(gal)256249245259255
291286245251

4. おわりに定するために、繰返し非排水三軸試験後の排水量を測定

沖縄県ではサンゴ礫混じり土が広く分布するが、シンし、体積ひずみを求めた。繰返し非排水三軸試験後の排ウォールやトリプルといった通常のサンプリング方法で水量測定結果を図-3に示す。供試体によって測定値にばは採取が困難である場合が多い。今回はサンゴ礫混じりらつきが見られたため、異常値を除いて平均値を算出し土の採取実績のある GP サンプラーを用いることで、埋た。その結果、体積ひずみは2.4％となった。またN値よ土層を乱れの少ない、状態の良い試料を採取することが4)

りMeyerhofの式 (式-1)で推定した相対密度はDr=51.6%できた。

であり、石原ら5)によるきれいな砂の実験結果と比較し採取試料で繰返し非排水三軸試験を実施すると、N 値て、体積ひずみが小さい結果となった。これは試料にサの推定よりも高い結果が得られた。また液状化判定結果

ンゴ礫が多く含まれ、礫の噛み合わせによって液状化後でも PL 値が簡易法より詳細法の方が小さくなることかの体積ひずみが抑えられているためと考えられる。

ら、推定よりも高い液状化強度を示した。

・Meyerhofの式 Dr=21√N/(σ’v+0.7)《引用・参考文献》

(式-1)

1)

5.0
F層 RL=0.506

Dr=40 %

体積ひずみ εv(%)

文献値(石原ら)

土交通研究会, 論文 No.20, 2017.7.

Dr=50 %

http://www.dc.ogb.go.jp/Kyoku/kengyo/kokudo_ken

3.0
Dr=60 %
Dr=51.6 %2.0

kyukai/20170626_sougou/pdf/ronbun/20_nahakouwan

Dr=70 %

_ezaki.pdf (確認日:2020.7.20)

Dr=80 %
Dr=90 %2)

1.0

壮太:「サンゴ礫混じり土調査・設計マニュアルの改訂について」, 沖縄ブロック国

F層 εv=2.4%

4.0

具志 良太・江崎

日本道路協会：道路橋示方書・同解説（V 耐震設計編）pp162～163, 2017.11.

0.0
0.0

2.04.0

6.0
8.0
10.0
最大せん断ひずみ γmax(%)

12.014.03)
3)

図-3 最大せん断ひずみと体積ひずみの相関図

山名 真広:「液状化地盤の体積圧縮沈下量に関する実験的考察」, 全地連技術フォーラム2016論文集, 論
文 No.3, 2016.9.

(2) 液状化判定結果

https://www.zenchiren.or.jp/e-Forum/2016/PDF/

簡易法および詳細法により当地区の液状化判定を実施した。なお簡易法は道路橋示方書に基づき実施した。最2016-003.pdf (確認日:2020.7.20)
4)

大せん断応力比および動的せん断応力比は表-2のとおり算出した。また表-3に液状化指数の比較を示す。判定結(財)沿岸開発技術研究センター:埋立土の液状化対策ハンドブック, pp156, 1997.8.

5)Ishihara, K. and Yoshimine,M.:Evaluation of

果より、PL値は概ね詳細法の方が小さくなる傾向があり、

settlementin

sanddeposits

繰返し非排水三軸試験結果と同様に、推定値よりも実際

liquefaction

duringは大きな液状化強度を有していることが分かった。

Foundations, Vol.32, No.1, pp173～188, 1992.

earthquakes

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