平成 14 年 5 月 砂防学会研究発表会要旨

斜面の表層構造調査用の簡易貫入試験機について(財)砂防･地すべり技術センター(株)総合防災システム研究所
ジオグリーンテック(株)吉松弘行 ○川満一史
瀬尾克美
長谷川秀三 村中重仁

1.はじめに斜面調査用の簡易貫入試験機（従来型と称す）は、地表下 5m 程度以浅における地盤の構造を簡易的に把握するために優れた装置である。しかし、表層崩壊防止効果があると考えられる樹木根系の発達状況や、表層 1〜2m 深における微妙な構造の把握については、その 5kg 重錘による貫入力の強さより、詳細に把握できない傾向がある。一方、根系発達深度等、表層付近の微妙な構造の把握を目的として、重錘 2kg の長谷川式土壌貫入計（長谷川式と称す）が開発されているが、ロッドの周面摩擦等の影響や貫入力の不足により、地表下 2m 程度位深の測定が困難等の問題がある。
そこで、上記両試験機の欠点を補い、かつ両試験機の探査能力を兼ね備えた斜面の表層構造調査用の簡易貫入試験機（改良型と称す）を開発した。そして、現地測定を行い改良型の特性・現地適用性を検討したので報告する。
2.改良型簡易貫入試験機の構造について改良型では、①重錐を 3kg と 2kg に分割し着脱可能な構造とし、3kg 重錐による測定では、長谷川式と同等の分解能・貫入力で浅い深度における地下構造を詳細に把握できるものとし、さらに 2kg 重錘を追加することにより、従来型と同等の測定能力を確保し、基礎地盤深度等の推定を可能とした。②試験機先端のコーン径は従来型と同じ（φ25mm）とし、コーン径の小さい長谷川式（φ表 1 各試験機の構造20mm）における周面摩擦の問題を改善し従来型
改良型
長谷川式て深部まで測定可能とした。③試験機本体（簡易貫入試験機）と平行に目盛りのついたガイドポールを取 先端コーン径
φ25mm
φ25mm
φ20mm
φ16mm
φ16mm
φ16mm
り付けた。これにより、一打撃毎の貫入深 貫入ロッド径
5kg2kg重錘
3kg+2kg（着脱式）
度を読みとることができ、より詳細な解析
SUS304S45C SUS416
SUS304
材質（重錘除く）が可能とした。④従来型に比べ、破損しに一打撃毎の貫入量10cm 貫入毎の打撃一打撃毎の貫入量
測定方法
くい材質・構造とした。
を測定回数（Nc 値）を測定
を測定
3.調査内容および方法
花崗岩風化層（滋賀県大津市，愛知県瀬戸市）、関東ローム層（神奈川県厚木市，東京都八王子市）、第四紀砂層（東京都八王子市）を対象土質とし、従来型、長谷川式、改良型を用いて同じ地点・土層における貫入抵抗値を測定し、各試験機の貫入力の相互比較を行った（調査 1）。また貫入試験を実施した箇所の樹木根系の発達状況を調査し、貫入抵抗値と根系発達との関係を解析した（調査 2）。実際の崩壊跡地現場（静岡県春野町）における貫入試験結果より、表層崩壊面把握に対する有効性を検証した（調査 3）。

7070

Nc=0.51×Nc
r=0.75(n=915)

Nh=1.04×Nc'
r=0.73(n=701)60

長谷川式（Nh値）

60

従来型（Nc値）

4.調査結果調査 1 の測定結果は 10cm 貫入するのに要する打撃回数で表示した。重錘を 3kg とした時の改良型の貫入抵抗値を Nc’値とすると、従来型の貫入抵抗値（Nc 値）、長谷川式の貫入抵抗値（Nh 値）との間には、Nc＝0.51×Nc’、Nh＝1.04×Nc’の関係式が得られた（図 1）。
なお、改良型の重錘を 5kg（3kg 重錘に 2kg重錘を追加）とした時は、従来型と同じ構造になるため、測定値は Nc 値で表示される。

504030201050403020100001020304050

改良型（Nc'値）

6070

01020304050

改良型（Nc'値）

図 1 各試験機の貫入抵抗値の関係

6070調査 2 により、種々の樹木根系Nh値（長谷川式）（コナラ等）と貫入抵抗値の関係をNc’値（改良型3kg重錘）根系分布
Nc値（従来型）解析した結果、根系発達深度は Nc’
貫入試験位置（本/100cm ）貫入抵抗値
値 15〜20 以下という値が得られた
024680 10 20 30 40 50
70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 60 70 cm00-10（図 2）。これは根系発達との関係10-2020-30が明らかにされている長谷川式の30-4040-50
Nh 値でも同じ結果であった。一方、
5050-60
従来型と根系発達深度の関係は Nc
60-70
70-80
値 5〜10 以下という値が得られたが、80-9090-100
図 2 に見られるように、貫入力の強100100-110110-120
さによりバラツキも大きく、その関120-130
130-140係は不明瞭であった。
140-150
150150-160
調査 3 の結果を図 3 に示す。崩壊160-170
170-180は深さ 350〜400cm 間にある灰色土180-190の上部あたりで起こっているが、こ190-200
200200-210の土層の境界で改良型の Nc’値は急210-220
根系最大到達深220-230
激に変化し、測定不能となった。こ230-240240-250れに対し従来型では崩壊面前後にお250cmいて Nc 値が漸増しているものの、Nc’値のような顕著な変化は見られ
図 2 各試験機の貫入抵抗値と根系発達状況の関係なかった。このように、重錘を 3kg（調査木：H14m コナラ， 土質：関東ローム層）とした改良型では、表層崩壊面の推定可能性が示唆された。
Nc'値（改良型3kg重錘）
この他、調査 1〜3 の結果より改良型の特性として次のことが確認された。
Nc値（従来型）
基礎地盤深度等、3kg 重錘による測定が困難な土層域においては、2kg 重錘貫入抵抗値
020 40 60 80 100を追加することにより従来型と同等の貫入力が得られ測定可能となった。ま00た、10cm 深毎に Nc 値を測定・表示していた従来型に対し、改良型では一打5050撃毎の貫入抵抗値を測定・表示するため、土壌本来の硬さと礫や根系にぶつかった時の貫入抵抗値が分離可能になるなど、より詳細な土層構造を把握で100100きるようになった。
25.おわりに本報では、従来型と長谷川式の能力を併せ持つ斜面の表層構造調査用の簡易貫入試験機を開発し、その基本的特性を把握したが、今後は①本試験機と既存試験機との相関を確認するため、測定データを増やし、精度を高める。
②根系調査データを含め、崩壊跡地での測定データを増やし、貫入試験による崩壊発生深度の推定精度を高める。③試験機（材質・着脱可能重錘）の耐久性について検証を行う。④一打撃毎の貫入量を自動的に測定する装置を開発する。
最後に、本研究を行うにあたり調査地の提供等ご協力いただいた、東京農業大学厚木キャンパス、東京農工大学 FS センターFM 多摩丘陵、東京大学愛知演習林、静岡県砂防課の関係者の皆様に、厚く御礼を申し上げます。

礫質だんだん土砂化

150150200200250250300300350350

崩壊面
400400450450500
cm

500cm

図 3 崩壊跡地での貫入試験結果
参考文献
1)大久保駿・上坂利幸(1971)：簡易貫入試験機による地盤調査，土木技術資料，13(2)，83-87
2)大久保駿・上坂利幸・船崎昌継(1971)：簡易貫入試験機による地盤調査(2)−試験機の性能−，土木技術資料，13(8)，403-409
3)建設省土木研究所(1995)：植栽基盤造成技術に関する共同研究報告書