伊勢湾および濃尾平野地域の圧密特性について
中部土質試験協同組合

○久保裕一

坪田邦治

〃3.0
近年、関西空港やセントレアにみられるように、大型空港が埋め立て建設されており、現在では羽田に新滑走路が建設中であるが、粘性土が厚い空港では、継続する地盤沈下が課題となっている。地盤沈下は、圧密試験から得られる諸係数から計算が可能である。一方、切土や圧縮指数 C c

1．はじめに2.0C(w150.0=c1.0C-10)
(w L
900.
c=0
沖積粘性土
洪積粘性土

掘削等の盤ぶくれに対する予測を実施する場合に、圧密試験から得られる膨潤指数が適用可能で、今後も圧密試0.00

験の重要性は高いと考える。

)
19L-50

このことから、本報文では当組合で実施した伊勢湾・100150200

液性限界w L (%)

濃尾平野地域における圧密試験の結果と既存データとの図-2

液性限界と圧縮指数の関係比較を行うとともに、コンシステンシー特性と膨潤指数との相関を求め、良好な関係が得られたので報告する。

２．対象試料と地域
今回対象とした試料
は、図-1に示すように、伊勢湾・濃尾平野地区の28カ所でサンプリングされた沖積粘性土60試料・洪 積 粘 性 土 17 試 料 で ある。尚、これらはすべて当組合で試験実施された

図-3ものである。

液性限界と圧縮指数の関係1)（伊勢湾）～80%・圧縮指数が0.2～1.0付近に集中している。このよ
図-1

データに使用したサンプル地点

３．試験方法と試験器具

うに、沖積層に比較すると洪積層がセメンテーション効果等によって硬質で圧縮性が低いことを示唆している。

使用した以下の試験方法は、すべて(社)地盤工学会「土これらの特性値について、今後は洪積層の細分類を実施質試験の方法と解説」（2000年版）に準じて実施した。

して、実務に適用できるようにデータ収集に努めたい。

４．液性限界と圧縮指数・圧縮係数の関係液性限界と圧縮係数の関係では、沖積粘性土において液性限界と圧縮指数の関係を、図-2に示すが、沖積粘性は、図-2の圧縮指数と同様に、液性限界が30～110%付近1)に対応した圧縮係数は、30～4000（cm2/d）付近に広く分土では、図-3の既存データと同様に液性限界が30～110%・圧縮指数が0.2～1.5付近に集中して分布している布していることが図-4～5で判る。また、洪積粘性土では、ことが判る。

圧縮係数が沖積粘性土同様に比較的広い範囲に分布して圧密試験から求められる圧縮指数と液性限界との関係いるが、液性限界の低い砂質土の特性に近い粘性土は、は、鋭敏比の小さい粘土について、スケンプトンによる沈下速度が速く、液性限界の高い粘性土の特性を有する相関（式-1）が求められており、広く利用されている。

ものは遅い圧縮係数を有している。このことは、洪積粘国内の沖積粘性土の圧縮指数と液性限界の関係は、図性土は、比較的硬質であるものの、沖積粘性土と同様の-2～3のようになり、かなりのバラツキを示しており、得沈下速度で有していると考えられる。

られたデータの中に、（式-2）のCcをかなり上回るもの５．一軸圧縮強度と圧密降伏応力の関係（高圧縮性を示す）が目立っている。しかし、全国の港一軸圧縮強度と圧密降伏応力の関係（図-6）では、沖湾地区の海成粘土層のCcの代表的相関性として、(式-2)

積 粘 性 土 で 、 qu=20 ～ 200kN/m2 に 対 し て 、 pc=40 ～ 400が妥当であると考える。

kN/m2と約1.5倍になっているのが判る。圧密降伏応力は、

Cc=0.009(wL-10)（式-1）

土が過去に受けた圧密応力を示すもので、沈下量計算にCc=0.015(wL-19)（式-2）

おいて最も重要な定数である。原則として、pc は、乱れ

一方、既存データにはない洪積粘性土は、液性限界が30の少ない試料の標準圧密試験結果より求める。

logCv =5.0-0.05w L

1000

logCv =4.6-0.02w L2

沖積粘性土
洪積粘性土
2

圧縮係数 Cv (cm /d)

p c=1.5q u

圧密降伏応力 ｐ c(kN/m )

10000

1000

100800600
400200

沖積粘性土
洪積粘性土

0010050100150200300400
2
一軸圧縮強度q u (kN/m )図-6

一軸強度と圧密降伏応力200

液性限界wL (%)

図-4100液性限界と圧縮係数の関係

5000.4

膨潤指数 C s(沖積)C s = 0.0005w L

1.19220.3（洪積）C s = 0.0009w L

1.01430.20.1

沖積粘性土
洪積粘性土

0.0050100150200

液性限界w L (%)

図-5

液性限界と圧縮係数の関係（伊勢湾）1)

図-7

試料が乱れるとpcは、実際の値より小さくなるので、正0.4

沖積粘性土
洪積粘性土2)ることが望ましい 。
a.サンプリング試料が乱れていないか.
b.対象地盤の応力覆歴を考えて、現在の有効土被り応力σv’との比較を行ない、得られたpcの評価を行なう。

膨潤指数 C s

しく評価することは、すなわち、試料の乱れを判断することになる。pcを評価する場合、次の内容を考慮に入れ

液性限界と膨潤指数の関係

0.3（沖積）C s = 0.0003w n

0.20.11.014c.土の強度は圧密圧力に比例する。したがって、pcは強度からも推定できる。全国の港湾地区の沖積粘性土は、c/p=1/3で代表され、qu/p=2/3とおくことができる。すな

1.34（洪積）C s = 0.0012w n0.0050100150200含水比w n (%)

わち、pc≒1.5 quとなる。図-6はまさに、この代表的な関係を示している。この結果を用いて、データをチェ

図-8

含水比と膨潤指数の関係ックすることが必要である。このように、試験を実施７．まとめする立場からの希望として、単に圧密試験の結果を利

当組合で実施した圧密試験データから伊勢湾・濃尾平用するだけでなく、深度方向に変化する堆積環境・強野地域の粘性土の圧密試験について、沖積・洪積を区分度分布等を考慮して、設計値を設定することを望む。

し、代表的な既存データと比較するとともに、膨潤指数

一方、洪積粘性土では、qu=100～400 kN/m2と幅広く分についても液性限界・含水比との関係をまとめた。洪積

2

布し、pc=200～800 kN/m で、pc≒(1.5～3.0) qu を示す。

については、細分類が必要である。当組合では、全地連６．膨潤指数とコンシステンシー特性との相関の進めている Web-Gis にも参加しており、試験発注者か有効土被り応力σv’+増加応力Δp<pcの場合に、圧密沈ら電子納品情報を提供していただくことで、毎日集積す下量を求める際には再圧縮指数(Cr)を用いるが、膨張指るデータをデータベース化し、東海地域のデータバンク数（Cs）を適用可能である。図-7～8に膨潤指数と液性限として皆様方の需要に応えていくことを計画している。

界、含水比の関係（提案式は図中）を示す。一般的には、

参考文献：1)(社)地盤工学会：土質試験の方法と解説-第12)Cs/Cc=1/(4～5)とされている が、当地域の場合には、平回改訂版-、pp.372-373、2000.

均値0.12（沖積）、0.13（洪積）となり小さめである。

対策工事ポケットブック、山海堂、pp. 74-79、1986.

2)鈴木一正他：軟弱地盤