地盤調査

原位置試験・調査

当社では、ご用命により下記に示す原位置試験・調査を実施しております。
下記掲載項目以外の原位置試験・調査でも実施可能な試験・調査もございます。お問い合せください。

試験・調査項目 規格 試験・調査内容
ボーリング調査 JIS A 1219他 ロータリー式ボーリングマシンを用いて、削孔、標準貫入試験、サンプリング等を実施し、ボーリング柱状図の作成やサンプリング試料による室内土質試験(物理、力学試験など)を行います。また、ボーリング孔を利用した孔内載荷試験、透水試験等の各種原位置試験の実施します。
スウェーデン式サウンディング試験 JIS A 1221 荷重および回転の併用によるロッドの貫入で、深さ10m以内の土の静的貫入抵抗を測定し、その硬軟や締まり具合を判定するとともに地層構成を把握します。操作が簡便であるため、比較的迅速に多数箇所の調査を実施することができます。
簡易動的コーン貫入試験 JGS 1433 質量5±0.05kgのハンマーを500±10mmの高さから自由落下させ、地盤の動的な貫入抵抗を求めます。小型・軽量な装置であるため、急斜面や足場の悪い地盤等での地盤表層部の調査や、小規模な建物の支持力判定に用いられます。
平板載荷試験 JGS 1521
JIS A 1215
当社では、地盤の平板載荷試験(地盤の変形・支持力・沈下特性を把握する試験)、道路の平板載荷試験(路床・路盤の地盤反力係数を求める試験)を実施しています。
簡易支持力試験(キャスポル) 国土交通省近畿地方整備局近畿技術事務所開発品 直径50mm、質量4.5kgのランマーを高さ45cmから自由落下させて、ランマーに内蔵する加速度計で衝撃加速度Ia値を計測します。計測したIa値と、地盤の強度特性(c、φ、CBR値等)との相関関係から、強度特性値を推定します。
簡便に、多数の測定値を得ることができますので、平板載荷試験等の補完に使われます。
小型FWD試験 ㈱東京測器研究所社製 FWD(Falling Weight Deflectometer)は、車等に搭載し、衝撃荷重が49kN~196kNと大型の試験装置ですが、小型FWD試験は小型、軽量化され人力で運搬試験が可能となっています。載荷板の径に応じた規定の変位量が得られる質量の重垂、落下高さを選定し、地盤反力係数や変形係数を求めます。
ポータブルコーン貫入試験 JGS 1431 人力により静的にコーンを貫入し、地盤のコーン貫入抵抗値を求め、この値から地層構成や厚さ、トラフィカビリティ―等を迅速に求めます。人力での試験であるため、堅固な地盤には適用できませんが、軟弱層や狭小部等では多点数の試験が可能です。
現場CBR試験 JIS A 1222 原位置にて直径50mmの貫入ピストンを路床、路盤に貫入させて現場CBR値を求めます。現場CBR値は、主として路床および路盤での強度確認として品質管理試験(施工管理試験)として実施されます。
砂置換法による土の密度試験
突き砂による土の密度試験
JIS A 1214
JGS 1611
原位置の土の密度を求める試験です。試験方法は、盛土材の最大粒径により異なります。
簡易弾性波試験 簡易弾性波試験は、掛矢や大ハンマーなどで人工的に発生させた弾性波の表面波を用いて現場で露頭した岩の区分判定を行います。
※ 詳細については、お問い合せください。
岩盤のシュミット式ハンマー試験 JGS 3411 岩盤用のシュミットハンマーを用いた試験です。計測値から、岩盤の強度、変形係数、静弾性係数、乾燥一軸圧縮強度の推定ができますが、当社では主として岩判定に用いています。
ベンゲルマンビームによるたわみ量試験 NEXCO試験法 102 車両が移動した時に生じるたわみ量をベンゲルマンビームにより読み取る試験です。プルフローリング等で実施します。
電気式コーン貫入試験 JGS 1435 電気式コーン貫入試験(CPTU)は、地盤の力学・物理特性を連続的かつ経済的にリアルタイムで把握できることが特徴で、貫入時のコーン貫入抵抗qc,周面摩擦fs,間隙水圧uの三成分を計測します。当社は電気式コーンにRIを加えた、RI-CPTシステムを用いた地盤調査を行っております。※詳細については、お問合せください。 詳細はこちらをご覧ください。

RI計器を用いた原位置試験・調査

試験・調査項目 試験調査内容
RI計器を用いたモデル施工
標準盛土厚層盛土
盛土規模、施工箇所、盛土材、施工条件などを考慮してモデル施工(試験盛土)の計画立案し、当社の様々なRI計器(SRIDFRIDSPITERなど)を用いて実施し、最適な盛土施工仕様(案)を提案します。
※ 詳細については、お問い合せください。
密度・水分量検層 ボーリング孔や埋設された導管パイプに挿入型RI密度・水分計を挿入し、地盤の密度、水分量を測定します。測定を継続的に行えば、地盤の密度、水分量の経時変化を追跡することが可能です。
※ 現場条件や導管パイプの設置状況により測定不可能な場合がございます。
詳細についてはお問い合せください。
フレッシュコンクリートの単位水量測定 打設するフレッシュコンクリートの単位水量をCOARAにてリアルタイムで全量測定します。当社では、測定計画の立案⇒測定⇒測定結果の帳票作成まで一貫した測定業務を実施しています。
※ 詳細については、お問い合せください。
圧送配管内を流れる試料の密度測定 圧送配管内を流れる試料(汚泥、泥土、セメントミルク、PCグラウト材、ダムの堆砂等)の密度測定を配管用RI密度計(PIRICA-S1PIRICA))にてリアルタイムで全量測定します。当社では、測定計画の立案⇒測定⇒測定結果の帳票作成まで一貫した測定業務を実施しています。
※ 詳細については、お問い合せください。

RIコーン貫入試験による地盤調査

1.調査の概要

RIコーンとは、サウンディング試験の一種であり、地盤の深度方向の強度および物理特性を迅速に調査することができます。
主にN値20以下の地盤を対象とし、各種センサーを内蔵したプローブを地盤に貫入したときのセンサーの応答を解析することにより、コーン先端抵抗qc、周面摩擦fs、間隙水圧uといった地盤強度特性と、地盤の物理特性である湿潤密度ρtと含水量ρmを原位置で深度方向に対して連続的に測定データを得ることができます。
これまで、浚渫埋立地盤等の軟弱地盤における地盤改良工の効果確認、液状化検討等の調査、圧密特性の解析に必要なデータを得る目的で適用されております。また、湖沼や都市河川における底泥(ヘドロ)の堆積状態の把握にも適用可能です。
更に、自然ガンマ線量(バックグラウンド:BG)を測定することにより、福島第一原発事故に伴う放射性物質の地表付近並びに地中への影響についても把握できます。

RIコーンプローブ群およびデータ収録装置

RIコーンのプローブ群とデータ収録装置

専用貫入車

専用貫入車

RIコーンシステム

システム概略

新型専用貫入車

新型専用貫入車

新型専用貫入車による調査状況

新型専用貫入車による調査状況

2.測定の原理

①RIコーン密度計の測定原理

RIコーン密度計は、線源部に装着された137Cs(セシウム137)から放出されるガンマ線と電子との相互作用(散乱・吸収)を利用して、電子の空間存在度に比例する質量の空間存在度=湿潤密度を測定します。

RIコーン密度計の測定原理

なお、RIコーン密度計で地盤内の湿潤密度を測定する際は、線源を装着しない状態での自然ガンマ線量(バックグラウンド:BG)を測定し、線源を装着した状態での総ガンマ線量からBG値を差し引いた線源由来のガンマ線強度から湿潤密度を測定します。BG測定結果より、次に示すように地表付近から地中の自然ガンマ線量や福島第一原発の事故に伴う放射性物質の影響度についての計測が可能です。

自然ガンマ線量測定グラフ

(赤色:原発事故以降の関東での測定例)(青色:原発事故以前の西日本地区での測定例)

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②RIコーン水分計の測定原理

RIコーン水分計は、252Cf(カリホルニウム252)から放出される速中性子と物質を構成する原子の原子核との相互作用を利用しています。水素原子の原子核は、中性子の運動エネルギーを減衰させる能力が際立って高く、幾度か衝突を繰り返すことで運動エネルギーを失い、速度の遅い熱中性子に変わります。地盤中の水素原子のほとんどは、水(H2O)の構成元素として存在しています。そのため、熱中性子の量を計測することで水素原子の空間濃度、つまり、単位体積あたりの水の量を測定することができます。

RIコーン水分計の測定原理

3.測定手順

RIコーンは、以下に示すような測定手順で実施します。なお、以下に示す測定フローは、専用貫入車を使用した場合の標準的な手順です。

RIコーン貫入試験測定手順

※ なお、飽和地盤(飽和度Sr=100%)を測定対象とする場合、湿潤密度の測定結果と土粒子の密度より水分量の算定が可能であるため、水分検層を省略することができます。

①貫入1回目(三成分+BG検層)

先端に三成分コーンを取り付けた密度計コーンプローブを1m/分の速度で、所定の深度まで地盤に貫入します。途中、静的貫入が不能となる障害物層が存在する場合は、障害物を除去することを試みるか、試験を中止します。

②貫入2回目(密度検層)

密度計コーンプローブの先端部を三成分コーンからγ線線源コーンに付け替えて貫入し、散乱γ線の測定により地盤の湿潤密度を測定します。

③貫入3回目(水分検層)

水分計コーンプローブを貫入し、熱中性子線の測定により地盤の水分量を測定します。

※②密度検層、③水分検層の貫入は、①三成分コーン+BG検層を実施した孔と同じ孔で行います。

RIコーン貫入試験

RIコーンにおける計測項目とその内容は以下の通りです。

a)先端抵抗qc: コーントップが地盤中に貫入する際の抵抗。標準貫入試験のN値や一軸圧縮強度qu、非排水せん断強度suに換算できます。
b)周面摩擦ƒs: 貫入中にセンサプローブ周面が受ける摩擦抵抗。飽和領域では土の粒度、拘束力(土圧)の指標となります。
c)間隙水圧u: 粘性土では非排水せん断(コーンによる強制変形)に伴う正の過剰間隙水圧、砂質土では静水圧もしくは負の過剰間隙水圧を示します。この値から、粘性土の圧密程度、地盤中の排水層の位置・能力を評価できます。また、過剰間隙水圧が発生している状態で貫入を停止し、間隙水圧の消散試験を行うことで、原位置圧密係数を求めることもできます。
d)自然γ線BG: 地盤中に含まれる天然の放射性物質に由来するγ線の強度です。花崗岩起源の真砂土では、天然の放射性同位元素として40K(カリウム40)が5ppm程度存在します。自然γ線は、密度測定に利用する散乱γ線のバックグラウンドとして補正対象であると共に、そのプロフィールも地盤状況を推測する情報の一つとなります。
e)散乱γ線計数率Nρ: ローブ先端部に装着した線源から放射されたγ線が地盤中の物質で散乱され、密度計プローブ内部の検出器に入射した散乱γ線の強度。医療に用いられるレントゲン(X線)と同じ電磁波の一種であるγ線は、通過経路の密度が大きいと吸収されるため、検出される強度が低下します。湿潤密度と検出γ線数の関係を予め校正試験で決め、適用することで湿潤密度を求めることができます。d)の自然γ線はバックグラウンド(BG)として補正します。
f)熱中性子線計数率Nm: 水分計プローブに内蔵されている線源から放射された速中性子線が地盤内の水素原子と衝突を繰り返すことで運動エネルギーを失い、熱中性子に変化します。水分計コーンは、この熱中性子線の強度を測定します。水分が多いほど、熱中性子の検出強度は大きくなります。

4.得られる測定結果

以下に、RIコーンで得られる調査結果の一例を示します。

RIコーン貫入試験調査結果の例

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