”新”地盤調査法
 

支持層の深度と層厚を迅速に提供します。



試験風景
Investigation Scene
我が国ではボーリングと標準貫入試験のN値に基づく地盤調査が一般的に行われています。しかし、この方法では時間がかかる上に、地盤の状況を連続的に把握できません。MWD(Measurement While Drilling)検層は、地盤アンカーの施工などに用いられる回転打撃式ドリルの削孔抵抗から地盤の硬さを求める地盤調査法です。標準貫入試験のN値に相当するNp値を瞬時に、かつ運続量として出力することが可能で、当社が保有する地盤調査車(Geo-Explorer)に搭載されています。杭の支持層の出現深度や層厚の分布を求めるのに特に威力を発揮します。
回転打撃式ドリルは、三つの力(押し込み力、回転力、打撃力)を加えながら地盤を削孔します。軟らかい地盤では押し込み力と回転力を、硬い地盤では更に打撃力を加えて削孔し、削孔時の各投入エネルギーと削孔速度を計測します。
地盤の硬さの評価値として、削孔時に加えられる三つの力から計算される投入エネルギーを削孔速度で除し、削孔に要するエネルギーを求めます。このエネルギーに換算係数を掛け合わせて標準貫入試験のN値に相当するNp値を算出します。
 
1日あたり150〜350mの調査が行えるため、短期間に数多くの地点の調査が可能です。
   
杭の支持層のような硬質地盤の出現深度と層厚を調べるのに適した調査方法です。

地中海障害物や転石の探査にも利用されています。
   
地盤調査車に搭載されている多成分コーン貫入試験と併用することで、調査の幅が更に広がります。
 
MWD検層から得られるNp値は換算係数と削孔効率を適切に設定すれば、標準貫入試験のN値とほぼ等価な値となります。
 
限られた予算内で行われるボーリング調査では、複雑な地盤構成を推定することが困難です。MWD検層は迅速に調査が行えるため、標準貫入試験(SPT)を補完したり、杭の支持層深度を杭1本ごとに調べたり、支持層の3次元的な深度分布を高い精度で推定することが可能です。
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精度の高い液状化判定結果を早く提供します。


液状化による岸壁の被害例
1995年1月の兵庫県南部地震では液状化によって数多くの構造物に被害が生じました。地震時に液状化するかしないか、あるいは液状化した場合、構造物にどの程度の被害を及ぼすのかを把握することは耐震設計上重要な課題です。
我が国では標準貫入試験のN値及び採取試料の粒度試験結果に基づく液状化予測が一般的に行われています。しかし、この方法では時間がかかる上に、地層の状況を連続的に把握できません。当社では迅速、かつ連続的に高精度なデータが得られるコーン貫入試験によって地盤が液状化する可能性を予測する手法を開発しました。
   
コーン貫入試験は長さ47cm、直径3.6cmのコーン貫入体を一定速度で地中に貫入しながら先端抵抗、周面摩擦、間隙水圧を測定する試験法です。さらに、これらの各測定成分を組み合わせることで砂や粘土などの土質を判別できます。
兵庫県南部地震を初めとする過去の地震で、液状化が生じた地点及び生じなかった地点でコーン貫入試験を実施しました。その結果、コーンの先端抵抗と地震時に地盤中に作用した繰返しせん断応力比の間に液状化・非液状化の境界を示すことができました。この関係から地盤の液状化抵抗を推定することが可能です。
   

各測定値のみから土質判別が可能なため、粒試験の必要がなく、試験後直ちに液状化予測ができます。
深さ方向に連続的にデータが測定され、標準貫入試験では見落としがちな中間の薄層も評価できます。
深度20mの試験を1時間程度で行えるため、短期間に数多くの地点の予測が可能です。
 
 
 
 



 
 
   
地震時に、地盤中に作用する繰返しせん断応力比とコーンの各測定値から推定した液状化抵抗を比較して液状化の予測を行います。液状化の可能性は液状化安全率F値として深度方向に連続的に出力され、多数の試験を行うことで三次元的な液状化層の分布を評価できます。
本予測手法は、液状化対策としての地盤改良の効果確認や地震被害調査にも利用されています。
 




当開発・研究は、鹿島技術研究所によるものです。
この調査に関しては、当社を含み全国で3社、鹿島技術研究所と基本契約を交わし、使用承諾権を得ております。

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