土質調査

土質調査とは?

 土質調査とは、地盤の地質構造・土層分布の状況、地盤を構成する土や岩の工学的
性質を明らかにするために行われ、その場所の土の適正を判断し、合理的で経済的な
設計施工に役立っております。土質調査には、サンプリングされた試料を対象として
土の工学的性質を調べようとする室内土質試験と地盤内の土に対して直接行う原位置
試験とに区別されます。

調査
区分
調査段階 調査目的 主な調査項目・調査方法


調
文献調査 1.地形・地質・地盤条件の分
 類と特性把握
2.地域利用現況と将来計画
地形図、空中写真、地形図、地盤図、ボーリン
グ等土質調査資料、地形分類図、土地条件図、
土地利用図、工事記録、災害記録
現地踏査 1.文献調査結果の確認
2.次の調査の着眼点の把握
建設予定地点とその関連地域での踏査
周辺地域での予想支持地盤の地表露頭や隣接工
事現場等での類似地盤の観察
概略調査 1.基礎構造の形式決定
2.概略地盤構造と硬軟の把握
3.本調査地点と方法の決定
ボーリング、標準貫入試験、物理探査、孔内載
可試験、土質試験

調
1次調査
(2次調査)
1.基礎の位置決定、詳細設計
2.施工方法の検討
3.地盤の模式化と設計地盤定
 数の決定
(状況により、数段階に分け
 調査を実施する)
ボーリング、標準貫入試験、乱さない資料採取
物理探査(地震探査、電気探査)
物理検層(速度検層、電気検層、地下水検層)
サウンディング(動的貫入試験、静的貫入試験)
原位置試験(湧水圧測定、孔内載荷試験、平板
載荷試験、原位置せん断試験)、地下水調査
(透水性、水圧、方向、流量、季節変動)、土
質試験

土質調査の進め方

土質調査の目的と流れ

土質試験の種類と利用法

土質試験名 試料の状態
○:乱さない
△:乱した
求められる値 主な利用法 記事
1.土粒子の密度
 (JIS A 1202)
密度 ps 物質の判断
他の試験値の計算
一般の土質調査では、1〜5及
び7の試験を「物理試験」と称
して、土の判断分類土性の判定
の為に試験をするのが普通であ
る。
少なくとも各土層から1個ずつ
試験を実施していると、土の分
類・取扱い基準として非常に役
に立つ。
また物理試験相互の値から、飽
和度間げき比、乾燥密度等を算
定でき、土を総合的に判定する
うえでこれらの物理試験は重要
である。
2.含水比
 (JIS A 1203)
含水比 W 土の状態判断
他の試験値の計算
3.粒度分析
 フルイ分析
 沈降分析
 (JIS A 1204)
粒度分布曲線
一定粒径に対す
る質量百分率
粒度分布の良否
透水性の推定
土の分類
材料としての判定
4.液性限界
 塑性限界
 (JIS A 1205)
液性限界 WL
塑性限界 WP
土の分類
土の安定性判定
材料としての判定
変形、塑性の判定
5.収縮限界
 (JIS A 1209)
収縮限界 Ws 塑性指数
液性指数
6.密度 ○△ 単位体積重量
pt
土被り圧
土の分類
土の重量は構造物に対しては土
圧として働き、また土自体にも
地中応力として働いている。
従って、工学的検討をする場合
は重要項目の一つである。
7.強熱減量 有機物含有量
Li
土の性質判定
土の処理方法の
判定
8.遠心含水当量
 (JIS A 1207)
遠心含水当量
Wc
凍土性の判定
排水性の判定
9.突固め
 (JIS A 1210)
最適含水比
Wopt
最大乾燥密度
pdmax
盛土等の施工
規定
土を転圧した場合どのような状
態になるか、即ち道路・鉄道・
堤防・宅地等に盛土するときの
施工機種別・転圧回数を決定し
たり、舗装厚を決定したりする
場合は必ず実施したい試験であ
る。
10.CBR
 (JIS A 1211)
○△ CBR
(一定の条件に
おける)
地盤の支持力比
舗装厚の決定
施工の管理
CBR試験は乱さない場合(切
取部)と乱した状態(盛土)で
試験を実施するが、現地の状況
で何れかにする。
11.透水
 (JIS A 1218)
○△ 透水係数 K 透水性
透水量の算定
アースダム基礎、堤防材料につ
いては是非実施する方が望まし
い。
12.圧密
 (JIS A 1217)
圧密係数 Cv
圧縮指数 Cc
圧密降伏応力
Pc
体積圧縮係数
Mv
沈下量の計算
沈下に要する
時間の計算
12〜17を通常「力学試験」と称
し工学的検討の際には重要な要
素となる数値を提供する。
このうち13〜17の試験を「せん
断試験」と呼んでいるが目的に
よって使い分けることが必要で
あり、調査の目的によって専門
技術者の判断を要する。
力学試験の結果から地盤の支持
力や沈下特性が計算され、斜面
の安定性の検討や、地盤改良の
必要性と方法、基礎形式の決定
と、基礎の支持力等が算定され
る。
尚、試験条件として3種類ある
がその適用については専門書を
参照されたい。
13.一軸圧縮
 (JIS A 1216)
一軸圧縮強さ
qu
地盤の支持力
14.三軸圧縮 粘着力 C
せん断抵抗角Φ
地盤の支持力
摩擦力の算定
15.直接せん断 粘着力 C
せん断抵抗角Φ
地盤の支持力
摩擦力の算定
16.振動三軸 せん断応力比
σd/2σ
液状化の判定
17.中空ねじり
  三軸
○△ 変形特性
G〜γ
H〜γ
地盤の支持力

 土質試験は土を定量的且つ科学的に判断する上に必要で、一定の統一的方法の下
に測定された値を利用して工事の安全で経済的な設計施工法を見出すことができま
す。従って、土質調査によって採取された土は代表試料について土質試験を実施し
精度の高い土質調査とすることが望ましい。
以下に土質試験項目とその目的、利用法等について表示します。

土質とは?

 土の性質や状態を土質といい、一般には土、地層、地盤という対象の性質を意味
します。
 山地に対して都市や水田の広がる低地(沖積層)は最終氷期以後に堆積した砂礫
や泥であり、一般には軟弱な性質を示すことから土質調査の対象は沖積層がほとん
どを占めます。

 建築物・道路・鉄道・空港・港湾などを設計・施工するためには前もってその基
礎となる土の性質を調べる必要があり、土質調査や土質試験が行われています。
 土は固体部分と液体・気体の三相からなり、土粒子、間隙水、間隙空気で構成さ
れます。
 土を粒子の大きさで分類すると、粒子の細かい順に、粘土、シルト、砂、礫に分
類されます。
 土の構成粒子が砂や礫などの粗粒分を多く含む場合、その工学的性質は粒子の大
きさ(粒度)が支配的です。一方、粒土やシルトなどの細粒分を多く含む場合は、
含水比によってその工学的性質が大きく異なり、含水比の変化に伴って液体、塑性、
半固体、固体に変化します。このように、含水比によって土の硬さや変形抵抗が変
化する性質をコンステンシーといいます。
 特に、シルトや粘土よりなる軟弱な地層(沖積層)が厚く分布している場合は、
地下水位の低下及び盛土や構造物などによって地盤に新たな荷重が加わると、地盤
から水分が絞り出されて圧密沈下を起こします。また、構造物などからの荷重が均
一でない場合は不同沈下を起こす場合があり、土(あるいは地層、地盤)の土質工
学的性質を明らかにして、より安全で、より経済的な施工方法を検討する必要があ
ります。