関西一部地域で実施された盛土の Nd値と N値の関係

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【建設工学研究所論文報告集第56号〔報告〕2014年11月】
関西一部地域で実施された盛土のNd値とN値の関係に関する検討
AStudyofCorrelationofNdValueandNvalueaboutEmbankments
CaniedoutinapartofKansaiRegion
沖 村 孝 岡 野 靖 野 並 賢 網 野 功 輔
Takashi Okimura Yasushi Okano Satoshi Nonami Kousuke Amino
前 坂 巌 門 田 浩 一 片 浦 正 雄
Iwao Maesaka Hirokazu Kadota Masao Kataura
1.はじめに
2011年に発生した東北地方太平洋沖地震では、仙台市を中心に東北・関東地方の宅地盛土で多数の変状を生じた。こ
のことから、宅地盛土における地盤調査の重要性が注目されている。盛土地盤の評価をボーリングによって行う場合、
精度の高い地盤情報が得られ、かつ工学的な評価が確立しているものの、比較的高価であることが実施上の制約となっ
ている。木造建物等の低層住宅の支持力確認のために一般に行われるスウェーデンサウンディングは、調査が容易であ
るものの地質の把握ができないことや、買入能力が低いため、盛土厚が概ね5mを超えるとこれより下部の調査が困難で
あり、盛土地盤調査としての適性は低い。そこでボーリングに比べて迅速、経済的に地盤の硬軟が判定可能であり、ス
ウェーデンサウンディングよりも貫入能力の高い動的コーン貫入試験(ラムサウンディング)1)・2)による調査事例が最近
増えている。
動的コーン買入試験は従来、ボーリング調査の補完や、比較的表層の地盤の硬軟把握に利用されてきた。このような
使用方法においては、測定値であるNd値と工学的指標の関係について十分な配慮が行われなかった。しかし近年、動的
コーン買入試験単独で地盤性状を判断する機会が増えており、有益な工学的指標であるN値とNd値との相関関係を把握
することが望まれている。関西地区では、宅地耐震化推進事業3)で対象とする大規模盛土造成地に対して動的コーン買
入試験が多く採用され、本試験により第一次スクリーニング4)で絞り込まれた大規模盛土の締固め状況および地下水位
の深度が推定され、第二次スクリーニングに向けた絞り込みのための調査データが採取されているところである。しか
し、盛土地盤は自然地盤と比べて不均質であることが多く、局所的な礫の混入がNd値に影響を与えている可能性がある。
また、自然地盤と比べて続成作用は小さいが、これらがNd値とN値の関係に与える影響は十分に検討されていないのが
実状である。いくつかの自治体ではこのような不明な点を解消するために、動的コーン買入試験の近傍で標準貫入試験
を実施し、Nd値とN値を比較検討した事例が集められている。
そこで一般財団法人建設工学研究所では、自治体のご協力を得てこのようなデータを提供して頂き、同一地点で実施
された動的コーン貫入試験によるNd値と標準貫入試験によるN値を比較し、両者の相関に与える影響について検討を行
った。特に盛土地盤と自然地盤の違いに着目し、トルク補正の必要性や礫あたりの影響の考察を行った。本報告は、そ
の成果の一部である。本検討を通じて得られる成果は、動的コーン買入試験結果の利用に際して有益な情報を与えるこ
とが期待される。なお、大規模盛土造成地で実施され、得られたNd値と盛土諸元に関する検討結果は別報にて報告して
いる5)。また、本文で取り扱うデータは宅地造成盛土を対象としたが、ここで得られる結論は同じ土構造物である道路
盛土や鉄道盛土に対しても適用可能と考えられる。
124
2.動的コーン買入試験方法及び既往の研究
2.1 試験方法の概要
動的コーン買入試験は、先端にコーンを付けたロッドをハンマーの打撃によって地盤に打ち込み、貫入室と打撃回数
の関係から地盤の硬軟を調べる試験である。動的コーン貫入試験の単位面積当たりの打撃エネルギーは次式で定義され
る。
(1)
R。=誓×芸
ここに、Rd:貫入力(kJ/m2)、 M:ハンマー重量(kg)、
H:落下高さ(m) A:先端コーンの断面積(m2)、 g:重力の加速度(m/S2)、
D’:所定の貫入深度間隔(m)、
N:所定のD’に達する打撃回数(回)
<ロッドおよびコーン>
<本体>
正二二王三三三三重豆腫≡≡重態≡診
2 1 3
マスト
買入量スケールパイプ
(20C憫隔)
1:ロッド(¢32mxlOOOm,質量6.2kg)
2:カップリング
3:先端コーン
(先端角900,¢45mmxllOmm,0.4kg)
持上げ金具
キャッチレバー
バスケットパー
打撃数記録カウンター
買入量調整ハンドル
ラムバスケット
レベル
ハンマー移動防止ピン
空気調整ネジ
引き金ハンドル
ラム(ハンマー)
ブレーキレバー
アンビル
(ノッキングヘッド)
サポート
ロッド
ガイドローラー
持上げ金具
<引抜き装置及びコントロールユニット>
ロ ッ ド固 定クラ ンプ 停嵩
肪
臨:
ェ ンジン
:
/
ォィル 白圧 シ リンダー
’
/
日
出 ガー ドリング
フ ィル
引抜 き芋 虫
油圧ポ
ヾ−ス プ レー
タ
/ \
\
泥 落 し板 (ゴム板 )
図−1一般ラム試験装置1)を ̄部修正
125
牽引ハンドル
<ロッドおよびコーン>
ギヤボックス
旺屯一二豊‖≡≡≡∋〕極≡⊃〉
支柱
1:ロッド(¢28mxlOOOmn,4.7kg)
2:カップリング
3:先端コーン
(先端角90o,¢36.6mmx69mm,0.45kg)
パケットストッパ
セーフティハンドル
サポータ
水準器
クラッチ
パケットカバー
運搬車輪
打撃数記録カウンター
ウエイト
ブレーキハンドル
ノッキングヘッド
キャッチフック
油圧モーター
エンドクッション
油圧ホース接続コネクター
ベースプレート
<引抜装置>
ロッド固定___→
クランプ
油圧交換バルブ
ガードリング
<コントロールユニット>
圧力計
∠{/スプリング
流量コントロール
ヾプランジャー
方向切換レバー パルプ(圧力調整用)
ミニオイルレベルゲージ
操作レバー
圧力調整弁
油圧ホース
接続コネクタ
イルタンク
油圧ホース
油圧ホース接続 パルプ
コネクタ (オイル注油ロ)
アーム
油圧シリンタ
図−2 ミニラム試験装置2)を蹄に記述
表−1動的コーン買入試験装置の仕様
一 般ラム
ミニラム
打 撃 エネ ルギ ー
19 6(
kJ /m 2)
98(
kJ /m 2)
試 験 時 の機 械 高 さ
2.
8m
2.
5m
試験機本体の全幅
0.
9m
0.
84 m
試 験 機 の全 重 量
2 10kg
135 kg
ハ ンマー の 重 量
63 .
5 kg
30k g
ハ ンマー の 落 下 高 さ
50 cm
35c m
標 準打撃画数
24 回 / 分
24 回 / 分
動的コーン買入試験は打撃エネルギーの違いに基づき、2種類の試験装置がある。図−1には打撃エネルギーが
196(kJ/m2)の試験装置概要図を、図−2には打撃エネルギーが98(kJ/m2)の試験装置概要図を示した。本報文では、前者
を一般ラム、後者をミニラムと称することとする。一般ラムは打撃エネルギーを標準貫入試験に準じて設定しており、
サウンディングとしては大きな貫入力を有することが特徴である。一方ミニラムは一般ラムと比べて小型であるため、
2m四方程度の面積で実施可能であり、振動音もやや小さい等、宅地内の公園や余地で試験の実施に向いている。表−1
に、両者の試験装置の仕様を示した。
試験方法は、一般ラムは63.5kgのハンマーを50cmの高さから自由落下させ(ミニラムはハンマーの質量30kg、落下
高さは35cm)、20cm買入するのに要する打撃回数Nnを測定する。サウンディングロッドは、ハンマーによって機械的に
打込むため、人為的誤差の小さいことが特徴である。Nm値〉5の状態では、ロッドを時計回りに2回転させて次の買入を
行う。回転はトルクレンチを用いて行い、回転に要する最大トルクを測定する。これは、ロッド周辺摩擦によるN値を
求め、測定Nd値から先端コーン貫入抵抗によるN値を分離計算するためである。ただし、打撃回数が20cm当たり5回
126
以下の場合は、ロッド接続時1m毎に2回転させる。
打撃回数から測定値Ndへの換算式について、一般ラムのNd’値、Nd値は次式で求められるl)。
Nd’=Nm
Nd=Nm−0・04M,
ここに、砿’:一般ラムによって得られる換算N値(トルク補正なし)
朽:一般ラムによって得られる換算N値(トルク補正あり)
砿:打撃回数(単位:回)
佐:測定したトルク(単位:kg・cm)
次に、ミニラムのNda値、Ndb値は次式で求められる。なお、ここで示している補正係数は経験的に得られたものであ
る6)ことに留意されたい。
○砂質土地盤
田圃
(4)
○粘性土地盤(買入中のロッドの摩擦力を考慮して)
楊二三枯0・Ol的
(5)
ここに、砿:ミニラムによって得られる換算N値(砂質土地盤、トルク補正なし)
1暢:ミニラムによって得られる換算N値(粘性土地盤、トルク補正あり)
なお、ミニラムにおいては、対象地盤の土質によってトルク補正の有無が異なっており、試料採取を行わない場合の
補正の判断が困難であることが課題として指摘される。
2.2 既往の研究
N値とNd値の関係に関する検討は、主に宅地の液状化調査の視点から、動的コーン貫入試験の高精度化を目的として
実施されている。一般ラムにおいては、特に沖積粘性土層のような強度の小さい粘性土地盤では打撃装置自重の影響が
現れ、地盤強度を過小評価する可能性が指摘されている7)。このことから自重低減した改良機が開発され、粘性土でも
N値とNd値の相関性が向上することが報告されている。ミニラムにおいては、周面摩擦による打撃回数の補正方法につ
いて、周面摩擦に関する理論式が示されている8)。一方、N値とN。値の比較に際しては、N値のばらつきの傾向を把握
しておくことが望ましい。人為的誤差に関する検討事例として、30mX60mの敷地で実施した監督者がついた場合とつか
ない場合の試験結果を比較した場合、両者に無視できないばらつきを生じたことが報告されている9)。次に地盤の不均
質性の影響に関する検討事例として、任意の2本のボーリング孔で同一標高ごとに求めたN値の差を平均した△Nと交
換距離しの関係から、両者に正の相関が見出されたという報告がなされており10),11)、N値のばらつきが地盤の不均質性
に影響されていることが指摘されている。これらの報告は、本検討で実施するN値とNd値の比較に際して、ばらつきの
影響を考慮した考察を行う必要があることを示唆するものと考えられる。
図−3には、新潟市の臨港地区埋立地200mX200mエリアで得られた標準買入試験の深度方向分布図を示した12)。本図
には、標準貫入試験をコーンプーリー法で行ったものと全自動型モンケンで行ったものが混在している。(b)は(a)に示
した全調査データのうち、同一試験者によって行われたものを抜粋している。これより、地盤性状に大きな差がない場
所で同じ試験者が試験を実施してもN値はばらついており、N値は人為的誤差のみならず、機械的誤差も内包している
ことが指摘される。
127
1.
一・
一一つ i i
i
一 書−
港
研
一二W L
6 3 −1 3
の・
・
・
・
・
・
・3 −2
9 −
3 −5
ノニ呼
︵∈︶ 的髄
S
\
I
y
i
i
I
0 10 20 30 40 50
0 10 20 30 40 50
N直
N直
(a)全調査データ
(b)同一試験者による結果抜粋
図一3 新潟の臨港地区埋立地200mx200mエリアで得られた標準買入試験の深度方向分布図T2)
∴
!
キングミ ニ逗
∵
トリガー
変位計
/ ロッド
−
ノ
ク
関 冬 ∴∴ ・
先端コーン :
;
信号ケづ ,
レ
収録
装置
“
:過剰間隙水圧
,
一 ノ
1−
●
図一4 PDCの構成概要13)
このほか、動的コーン貫入試験装置を改良することによって、N。値以外の地盤情報を得る試みも進められている。地
震時の被害を予測する上で重要となる液状化強度を原位置で簡易に評価する方法として、ピェゾドライブコーン(液状化
ポテンシャルサウンディング、以下PDCと略す)がある13) ̄15)。本試験は、動的買入試験装置の先端コーンに内蔵した間
隙水圧計で打撃貫入時に地盤内で応答する過剰間隙水圧を計測し、地盤のN値と共に土質区分が推定できる新しいサウ
ンディング調査法である。打撃貫入することにより1打撃毎に貫大量からN。値、過剰間隙水圧の残留値から細粒分含有
率F。を評価することができ、各種設計基準に準じた液状化判定を行うことができる。図−4にPDCの構成概要を示した。
128
香軋額
採乳簿∴∴雪書証夕吉野運
莞態コJノ
図−5 打ち込み式水位観測井の概要16)
また、盛土の安定性評価には地下水位の測定が重要であるが、地下水位が浅くN値が10以下の砂質土地盤や粘性土
地盤を対象に、動的コーン買入試験を併用した打込み式水位観測装置が開発されている16),17)。本装置は先端コーン・有
孔部・保孔管からなり、有孔部には目詰まり防止のためにプラスティック製のフィルターが装着されている。水位観測
井の設置は動的コーン買入試験によって目標深度まで先端コーンおよび保孔管を挿入し、その後、有孔部および先端コ
ーンを打ち込むことによって保孔管から露出させることによって行う。図−5に打ち込み式水位観測井の概要図16)を示し
た。
このように、動的コーン買入試験に水圧測定を組み合わせて地盤物性の評価精度向上を行う試みが行われている。た
だし、PDCや打ち込み式水位観測井は大きな打撃力が加わるコーン先端部に水圧センサーを組み込んでおり、多くの盛
土地盤のように礫打ちによってN。値が跳ね上がるような地盤に対しては損傷の恐れがあるため、適用例はあまり見られ
ないのが実状である。
3.動的コーン買入試験値と標準買入試験値の比較結果および考察
3.1 試験結果の概要
今回、提供を受けた9地点のデータに基づき比較検討を実施した。内訳はミニラムが4地点、一般ラムが5地点であ
る。いずれの地点も、ボーリングと動的コーン買入試験の離隔は3m程度と、両者が同時に実施可能な限界の距離であり、
地盤の不均質性が比較結果に与える影響を最小限に抑えている。
表−2に、比較地点の基礎地盤表層地質、盛土厚、地下水位一覧を示した。これより、盛土材料と密接な関係があると
考えられる基礎地盤の表層地質は、第四紀層の大阪層群・古琵琶湖層群や、第三紀層の神戸層群、火成岩である花崗岩
類、中古生層である丹波層群と多岐にわたっており、盛土材も礫質土∼砂質土∼粘性土と一般的な盛土材料を網羅して
いることがわかる。表中には盛土内水位を示しているが、この観測方法について、動的コーン貫入試験で得られた水位
はR−4孔、R−5孔以外はロッドの濡れ具合で、R−4孔、R−5孔は試験後に全区間ストレーナを設けた塩ビ管を挿入して一
129
表−2 比較地点の基礎地盤の表層地質、盛土厚、地下水位一覧
盛 土 厚 (m )
試 験
方 法
ラ
ム
地 点名
基礎 地盤 の
主な盛 土材
表 層地 質
M −1
大阪 層群
M −2
神 戸層群
M −3
神 戸層 群
M −4
神 戸層 群
R −1
大阪 層群
動 的 コー ン
買 入試験
礫 質 土 (シ ル ト混 り礫 質 土 ∼ 粘 土
質砂 礫 ) 一部 粘 性 土
砂 質 土 (シ ル ト質 砂 ∼ 砂 ∼ 礫 混 り
シ ル ト質 砂 ∼ シ ル ト質 砂 礫 )
砂 質 土 (礫 混 り粘 土 質 砂 ∼ 礫 混
り砂 )
砂 質 土 (礫 混 り粘 土 質 砂 ∼ 礫 混
りシ ル ト質 砂 ∼ 礫 湿 り砂 )
粘 性 土 (砂 湿 り粘 土 ∼ 礫 湿 り砂
質粘 土 )
礫 質 土 (粘 土 質 砂 礫 ∼ 粘 土 混 り
地 下 水 位 (G L 一m )
ボ ー リン グ
動 的 コー ン
買 入試験
ボ ー リン グ
3.
8
4.
95
15
14.
5
lL 6
1 0 .6
測 定せ ず
5,
5
1 1.
6
1 1 .5
測定 せず
2.
35
1 3 .6
12
測 定せず
10 .
5
10 .
6
8
7.
6
5.
8
4.
8
3 .9 5
2.
4
2.
03
10
8
0 .8
0.
7
7.
8
6.
8
5 .5 5
8.
3
1.
8
1.
81
砂 礫 )の 互 層
粘 性 土 (粘 土 ∼ 砂 質 粘 土 ∼ 礫 混
R −2
大 阪層群
R −3
丹 波層 群
R −4
古 琵琶 湖層 群
り砂 質 粘 土 ),一 部 礫 質 土
般
ラ
礫 質 土 (玉 石 混 り粘 土 質 砂 礫 )
ム
無し
無 し
粘 性 土 (砂 質 シ ル ト∼ 礫 湿 り粘
土)
礫質土(
粘 土 質 砂 礫 )の 互 層
R −5
花 崗岩 類
砂 質 土 (礫 混 り細 砂 )
表一3 比較地点の土被り圧補正した盛土のNl値の平均、およびNdal値“Ndl’値“Ndbl値“Ndl値の平均一覧
(添え字の’’1’’は土被り圧補正していることを表す)
試 験
方 法
地 点 名
動 的 コー ン買 入 試 験
動 的 コー ン買 入 試 験
礫 打 ち補 正 な し
礫 打 ち補 正 あ り
N dal平 均 値
N da l平 均 値
N db l値 平 均
O r N d l’平
O r N d l平 均 o r N d l ’平
均 値
値
均 値
N l平 均 値
N dbl値 平 均
O r N dl平 均
値
M −1
10 .
3
5.
9
9 .
6
5 .2
6.
3
M −2
15.
2
9.
6
12.
5
7.
1
17.
5
ラ
M −3
13.
9
8,
5
11.
4
6
12.
9
ム
M −4
16.
4
9.
7
13.
2
6.
8
R −1
13,
8
12.
8
R −2
1 1.
8
10.
2
8 .7
7.
3
R −3
24 .
9
2 1
1 7 .1
13.
4
R −4
10
6 .
4
4 .
7
R −5
4 .
5
4 .
2
3.
6
〇、
般
ラ
ム
7.
4
15 .
2
8 .
1
34
※R−1、R−4、R−5地点は礫打ち補正の対象なし
N。,‥一般ラムの換算N値(トルク補正なし)、Nd:一般ラムの換算N値(トルク補正あり)
日。a‥ミニラムの換算N値(トルク補正なし)、Ndb‥ミニラムの換算N値(トルク補正あり)
昼夜空けた後の水位であり、ボーリングによる水位は、無水掘りの翌朝水位で確認されたものである。なお肝2孔、M−3
孔、M−4孔については水位計測を実施しなかった。両者の水位差について、R−5孔には3m近い差があるものの、それ以
外は1m程度の差に収まっており、動的コーン買入試験による水位観測の精度は比較的高いものと考えられる。R−5孔は、
動的コーン買入試験ではGL−5.55mを地下水位と認識したが、ボーリングでは、同深度付近(GL−5・10m)に宙水の存在が
報告されており、この宙水を地下水位と認識したため、差が生じたと推定される。
地山と盛土境界については、ボーリングは採取試料の土質観察を行った結果に基づき評価し、動的コーン買入試験は
ボーリング結果を考慮せずにDEMデータによる切盛境界の深度とNd値の変化から設定した4)。精度の高いボーリングに
130
・一一・。・・同db(Ndソ2−ANd)
一考一一一一Nda(Nd’/2)
十曲一標準買入試験N
唾地山境界(RM)
馳①地下水位(BOR)
一書一地山境
∩ ノ ー 3 4
0 0 0
0 0
5 6
︵∈︶哩賎
0 0 0
7 8 9
10.0
11.0
1
!
日
∴十
、
∴
i
Nd値
Nd値
0 10 20 30 40 50 60
0 10 20 30 40 50 60
i
i
∴
/
ゴ
i
ふ
i
it法
度
.
i
、
罰障,
/
命
一
_
/、
\
_
_
∴!
、
∴
i
菓 漢
i
15.0
i
∴ 1
土
.
∴
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i
ii
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1
=
一
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i
i
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i
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 ̄
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 ̄
∴
一
一 、
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三
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i
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あ た
:
二
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ニ
∵
二・ ∴ /
−
ヽ
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1
礫
子
i
∴
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ぐ
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i
礫 あ ‡
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十
14.0
i
I
∵
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i
臣
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之
∴
∴∵∴
:
∴一
∴
i 中
一
一
一
へ
卒
−∴
∴
一命:
∴∴_
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∴:
し−
†
__二十 ラ
雰
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型
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i
ー
よこ
、
一
三キ
i
∵
∴:
∴
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く 「
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、
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i
13.0
)
ヤ
;
東
∵∴
12.0
i
!
l
ii
i
i
i
i
回書
I
少
i
々
子「
\
.
ヾ
遥∴∴
長
愈
/
i
i
i
i
i
i
イ
i
:
i
i
i
i
i
i
i
i
i
i
(b)M−2地点
門
i
「
i
i
i
i
i
i
■貢
(c)M−3地点
16.0
i
i
17.0
」
i
18.0
i
(a)M−1地点
図−6(1)ミニラムとボーリング比較箇所のN値“Nda値.Ndb値の深度方向分布図
よる境界深度と比べて、動的コーン貴人試験による境界深度は1−2mほどのずれを生じており、概ね後者の方が切盛り
境界を深く評価している。これは、試験結果のばらつきに加えて、動的コーン買入試験によるものは基礎地盤表層の強
風化層など、強度の小さな箇所を盛土として評価している可能性がある。
表−3に、比較地点の土被り圧補正したNl値の平均値および、N。al値・N。1’値・N。bl値・N。1倍の平均値一覧を示した。こ
こで、添え字の”1”は土被り圧補正したN値およびN。値を示すものであり、以下に示す道路橋示方書の式18)に基づいて
行っている。
131
Nd値
Nd値
i
1.0
i
i
i
i
i
i
ll
i
i
i
i
冶
金
2.0
千
一
i
i
」
3.0
.
′
r・
一
∼
4.0
5.0
∴
−
 ̄年
率
/
ii
0 10 20 30 40
i
i
i
i
1
i
i
i
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図−7(1)一般ラムとボーリング比較箇所のN値“Nd“悟 Nd値の深度方向分布図
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i
(d)M−4地点
i
i
i
図一6(2)ミニラムとボーリング比較箇所の
N値“Nda値,Ndb値の深度方向分布図
四国
170XN
(6)
O;+70
ここに、Gv’:有効上載圧(kN/m2) N:N値(N。値) Nl:有効上載圧100(kN/m2)相当に換算したN値
ただし、原位置でのov’が50(kN/m2)以下である場合は、Ov’=50(kN/m2)として算出した。
Ndl値の平均値に着目すると、R−3、R−4、RT5地点以外は概ね10前後の値を示しており、一般的な範囲にある。R−3は
34と大きく、R−4、R−5は5以下と、小さな値となっている。また、動的コーン貫入試験では礫打ちの有無による結果を
示しているが、補正方法については3.2節で述べる。以下、議論を簡潔に行うため、Nd’値・N。値・N。a値・Ndb値を包括
して述べることが適当な場合は単にNd値と表現することとする。
図−6(a)∼(d)までにミニラムとボーリング比較箇所のN値およびNd。値・N。b値の深度方向分布図を、図−7(a)∼(e)で
は一般ラムとボーリング比較箇所のN値およびNd’値・N。値の深度方向分布図を示した。図−6、図−7ともに、動的コー
ン貫入試験によるN。値とN値の傾向は概ね一致しているものの、N。値は図中赤丸で示したように、局所的に大きな値を
132
i
︵∈︶也螺
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i
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i
14.0
i
i
(d)R−4地点
図一7(2)一般ラムとボーリング比較箇所のN値“Nd’値,Nd値の深度方向分布図
示す箇所が見られる。この原因として通常標準買入試験は1mピッチ(一般ラムとの比較で行ったN値は0・5mピッチ)
で実施するのに対し、ミニラム・一般ラムは0.2mピッチと短く、薄層の影響を反映していることの違いに加え、礫打ち
によるN。値の跳ね上がりの影響が考えられる。そこで、3.2節では礫打ちの影響および試験対象層厚がN値との相関関
係に与える影響を検討した。
3.2 Nd値の深度方向の平均幅がN値との相関性に与える影響
N。値を用いて盛土の物性評価を行うにあたっては、工学的指標として一般に用いられるN値に換算することが行われ
る。N値の貫入深度は30cm(予備打ち、後打ちを含めると50cm)であるのに対し、Nd値の買入深度は20cmとN値に比べ
狭く、比較を行うにあたっては深度対象の取り方が課題として挙げられる。また、図−6、図−7でみたように礫打ちが与
える影響を把握しておくことが望ましい。以上の観点に基づいて、同一深度におけるN値とNd値の比較を行った。
礫打ち補正は、礫打ちに起因すると考えられるN。値の跳ね上がりを除いて平均値を算出することにより行った。図−8
∼図−16までにミニラムの同一深度におけるN値とN。値の比較結果を示した。(a)は礫補正なしでN値の前後40cmの平
均とN値を比較した場合、(b)は同条件でN値の前後100cmの平均とN値を比較した場合、(C)、(d)は礫補正ありでそれ
133
表−4(a)礫補正の有無とNd値の平均深度毎に整理した各地点のN値と
トルク補正を施さないNda値(ミニラム)“Nd’値(一般ラム)の傾きと相関係数の関係
100 cm
40 cm
試 験
方 法
礫 打 ち 補 正 な し
地 点 名
N 値 と N d値
礫 打 ち 補 正 あ り
相 関 係 数
N 値 と N d値
R 2
の 傾 き
相 関 係 数
R 2
の 傾 き
礫 打 ち 補 正 あ り
礫 打 ち 補 正 な し
N 値 と N d値
相 関 係 数
N 値 と N d値
相 関 係 数
の 傾 き
R 2
の 傾 き
R 2
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1,
2 1
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6 1
1.
2 1
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0 .6 5
1 .1 3
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0 .
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15
0 ,
5 1
0 ,1 5
0 .6 0
0 〃2 6
0.
4 5
0 .1 7
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M −3
1.
4 1
0 .
66
1.
00
0 .
62
1 .0 8
0 .
77
0 .9 0
0 .5 8
ム
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1.
67
−0 .1 4
1.
47
−0 .
08
1.
98
0 .
04
1,
4 6
−0 .1 9
R −1
0 .
72
0 .
04
0 .
69
−0 .
0 1
R −2
1.
7 7
0 .
54
0 .
7 7
0 .
47
1.
39
0 .
85
0 .
67
0 .
74
R −3
0.
54
−0 ,
89
0 .
38
−1 .
73
0 −
5 1
−2 .
6 1
0 .
38
−4 .
79
R −4
1.
5 9
−1 .
0 9
1.
73
−1 .1 6
0.
64
−1 .
4 9
0 .
66
−0 .
84
●
、
般
ラ
ム
R −5
表−4(b)礫補正の有無とNd値の平均深度毎に整理した各地点のN値と
トルク補正を施したNdb値(ミニラム)“Nd値(一般ラム)の傾きと相関係数の関係
10 0 c m
40cm
試 験
方 法
礫 打 ち 補 正 な し
地 点 名
N 値 とN d値
相 関 係 数
の 傾 き
R2
、礫 打 ち 補 正 あ り
N 値 と N d値
相 関 係 数
の 傾 き
R 2
礫 打 ち 補 正 な し
礫 打 ち 補 正 あ り
N 値 と N d値
相 関 係 数
N 値 と N d値
相 関 係 数
の 傾 き
R 2
の 傾 き
R 2
M −1
0.
6 8
0.
6 1
0 .
68
0 .
6 1
0 .
7 1
0 .
77
0 .6 0
0 .6 4
M −2
0.
30
−0 .
2 1
0.
30
−0 .
2 1
0 .
38
0 .
1 1
0 .2 3
−0 .3 4
ラ
M −3
0 −9 9
0.
5 1
0.
5 8
0.
59
0 .
68
0 。
65
0 .
50
0 .6 7
ム
M −4
0 ,8 9
0.
0 6
0 .7 1
0 .1 2
1.
23
0 .
38
0 .
70
0 ,
00
R −1
0 .6 8
−0 .
0 4
0 .
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0 .
05
〇
一
●
般
ラ
ム
R −2
1 .6 0
0 .5 1
0 .6 2
0.
3 3
1.
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0 .
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0 ,
54
0 .
66
R −3
0 〃4 7
−0 .
4 9
0 .3 2
−1 .
6 9
0,
40
一十 4 4
0 .
30
−5 .1 2
R −4
1.
13
−0 .1 5
1 .1 8
−0 .1 4
R −5
0 .
56
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0.
5 7
−2 ,
4 6
ぞれN値の前後40cm、100cmの平均とN値を比較した場合である。40cmの平均に着目したのは、標準貫入試験の実施深
度と整合しようとしたためであり、100cmの平均に着目したのは、N値は1m毎に実施されることが一般的であり、1mあ
たりの代表値とみなされることが多いためである。近似線は原点を通る直線を示している。なお、R−1、R−4、R−5地点
は礫打ち補正の対象となるような深度がなかったため、補正を行っていない。表一4(a)、(b)には礫補正の有無とNd値の
平均深度毎に整理したN値とN。値の傾きと相関係数の関係を示した。図−17、図−18は表−4(a)のデータを図化したもの
である。なお、トルク補正を施した結果をまとめた表互(b)については、3.3節で示すようにトルク補正を施さない場合
よりN値とN。値の相関性が劣るため、図化を行わないこととした。
図一8∼図−16より、同一地点の同一深度のN値とNd値の比較を行うと、両者は相当にばらついていることが確認でき
る。表層地質が同じ神戸層群であるM−2地点∼M−4地点(図−9∼図−11)に着目しても、M−2地点はNd値に比べてN値の
ばらつきが大きく、M−3地点、M−4地点は礫打ちの影響もありNd値の方がN値よりもばらつきが大きくなっている。
図−17よりN値とN。値の回帰直線の傾きに着目すると、平均深度幅や礫打ち補正の有無にかかわらず、1を挟んでば
らついていることがわかる。ミニラムにおける傾向に着目すると、礫打ち補正により概ね近似線の傾きが1に近づく傾
向がある。すなわち、平均深度幅40cmの礫補正ありのプロット(臆)はなしのプロット(◆)と比べM−1地点、M−2地
点で同じであり、M−3地点、M−4地点で1に近づいている。平均深度幅100cmの礫補正ありのプロット(×)は、なし
のプロット(▲)と比べM−2地点、MT3地点で1よりやや離れるものの、M−1地点、M−4地点で1に近づく。一方、一般
ラムで礫打ち補正の有無に着目すると、R−2地点は補正ありの方がなしより傾きはlに近づく傾向が見られたものの、
R−3地点は補正なしの方がlに近づくなど、明確な傾向は現れなかった。一方、Nd値とN値の相関関係の評価に際して
134
は、なるべくばらつきの影響を緩和して一般的な傾向を把握することが望ましいため、今回検討対象としたすべてのデ
ータをあわせて行うこととした。検討結果は3.3節で示すこととした。
次に、図−18よりNd値の平均幅がばらつきの指標を表す相関係数に与える影響について検討を行った。前述した4種
類のプロットのうち、平均深度幅100cm・礫補正なしのプロットが最も1に近づくのがミニラムの4地点とR−2地点、
R−5地点、N値中心の前後40cm・礫補正なしのプロットが最も1に近づくのがR−1地点、R−3地点、R−4地点であった。
しかし、R−3地点、R−5地点は負の値を示しており相関性がかなり劣っていること、この2地点以外は平均深度幅、礫打
ち補正の違いによる顕著な差は見られないことを考慮すると、平均深度幅や礫補正の有無がよるばらつきの程度に与え
0 0 0
へヽヽ小六や争う小∴理茎
0 0 0
3 2 1
ヽヽヽトヽトトィTh﹁∴一割rPE
もヽヽ小六pb寸時∴坦享
に J 4 . つ の − 2 1
0
聖書
0 0 0 0 0 0
もヽヽ小六か土工﹁小
5 . 4 . 3 ∩ ′ − 1
0 0 0 0 0
0 10 剛直裡_リジグ 40
10
0 10剛直裡−リジグ 40 0 10日値得_リジグ 40
腫2集−リジグ 40
(a)礫補正なし、N値
(b)礫補正なし、N値 (C)礫補正あり、N値
(d)礫補正あり、N値
の前後40cmの平均
の前後100cmの平均 の前後40cmの平均
の前後100cmの平均
図−8 M−1地点における同一深度のN値とNd。値、Ndb値の比較(ミニラム)
010 2㌦値塙」9ンダ 60 0
(a)礫補正なし、N値
の前後40cmの平均
もらヽ小ヽpb七品・姐事
之窄 1、
1 i間
db=0.
3769日
_
‖2=0.
1139
6 一 i 0 4 3 ∩ ′ − 1
i
−
/
◆N値とNdaの比較
i上目値とNdbの比較
− 線形 (
N値とNdaの比較)
11…線形 (
剛直とNdbの比較)
/
i /
Nda =0.
5115日
R =01 546
◆/
◆
ブ
1−
∴
Ndb =0.
2978日
R2 三 ̄
?・
209、
i
0 0 0 0 0 0 0
Nd b = 0.2978
R 2 二一0.209
I
I
/
へヽヽ叶へpbも高・曲事
もらヽ小人pb寸心∴塑享
◆ i∴
◆ ̄
 ̄
◆N値とNdaの比較
N値とNdbの比較
−線形(
N値と
Ndaの比較)
iil線形(
N値と
Ndbの
比較)
/
日
詰 劉 /
0 0 0 0 0 0 0
6 貫 J 4 3 へ ′ − 1
/
/
Nda = 0.51 15 ‖
i 臣 = 0.1546
0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
もヽヽ小六やトイ小∴塑重
◆ N値 とN daの比較
・
ノ
・
ーN値 とN dbの比較
− 1−
1 線形 (値
(N値 とNdb
とNda の比較)
/
◆N値とNdaの比較
N値とNdbの比較
− 線形 (
N値とNdaの比較)
、
一
、
、
、
線形 (
N値とNdbの比較)
/
/
Nda =0.
4496N
Re =0.
1661
、
/
◆
l
i一丁 ̄
 ̄
言Ndb =0.
228鉦
≡R2 二一
0.
335 」
10 紬直3㌦講ンダ 60 010 2帥直結」8ンダ 60 010 紬重唱」9ンダ 60
(b)礫補正なし、N値 (C)礫補正あり、N値 (d)礫補正あり、N値
の前後100cmの平均 の前後40cmの平均
の前後100cmの平均
図一9 M−2地点における同一深度のN値とNda値、Ndb値の比較(ミニラム)
◆/
器
もヽヽ元\完工で﹁小∴埋茎
◆N値 とNdaの比較
日
値 とNdbの比較
− 線形 (
N値とM aの比較)
・
1線形 (
N値とNdbの比較)
/
Nd =1.
0004日
R2 =0.
6178
音
∴∴
ノ
it/
ぐ≡
 ̄
581時
Ndb=0.
◆ ◆
R2三0.
−
∴∴ ≡
5898 ;
0 0 0 0 0 0
牟
一
一 ≡
0 0 0 0
/
/気
0 10惟2悪−リジグ 40 0
へヽ∵∴小ヽ六二十寸心つ 山里茎
′
//州db = 0.993 7N
/
R 2 =0 .5 133
/
′
’◆
∠
∴ノ
■
◆
へヽ∵∴小人六二で寸心つ 山里呈
 ̄ ◆ ◆
0 0 0 0 0
もヽ∵∫小六六二十ヾ小 山些茎
0 0 0 0 0
◆=
値とNdaの比較
日
値とNdbの比較
− 線形 (
M値とNdaの比較)
品 線形
、
(
N値とNdbの比較)
晋
言:
昔
!
◆ N値 とNdaの 比較
N値 とNdbの 比較
線形 (
N値 とNdaの比 較)
線形 (
N値 とNdbの比較 )
i
∴
N da =0 .8999日
R2 =0 5833
◆
/∴
◆
◆
●●∴
◆ ∴
∴
∴
●
「 Nd b −0I.
4i●
996日
R 2 =0 .6664
1/
/
 ̄
/
 ̄
 ̄
 ̄
 ̄\iii
10N値無−リジグ 4( 0 10日値裡−リジグ 40 0 10剛直得_。場 40
(a)礫補正なし、N値
(b)礫補正なし、N値 (c)礫補正あり、N値 (d)礫補正あり、N値
の前後40cmの平均
の前後100cmの平均 の前後40cmの平均 の前後100cmの平均
図−10 日−3地点における同一深度のN値とNda値、Ndb値の比較(ミニラム)
135
る影響に有意な傾向は認められないといえる。
以上の整理より、ミニラムにおいてはNd値の平均深度幅より、礫打ち補正の有無の方がN値とNd値の相関に影響を与
えることがわかった。一般ラムにおいては礫打ち補正および平均深度幅が相関性に与える影響は明確でないことが示さ
れた。また、N値とN。値のばらつきの程度は平均深度幅および礫打ち補正の有無にあまり影響を受けないことが示され
た。一方、N。値の深度方向平均値はN値の試験深度とほぼ同じとなることが試験対象深度の妥当性の観点からは望まし
い。このことから、3.3節で行うトルク補正および礫打ち補正に関する検討は、N値中心の前後40cmの平均値で比較す
ることとした。
◆
◆
R 2 ニ ー0 .
0 79 …
//
▲
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◆
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iNd「 ニ
708 か
R 2 三 .120 2
へヽヽ小六pbJ小 型塁
= 1 .2 2 5 9 日
Nd a = 1.4 705N
にJ 4 3 2 1−
l
州db
◆◆
較
較
daの 比 較 )
dbの 比 較 )
/
)
0 0 0 0 0 0
[
■/_
i−
/
bヽヽ小六曾卜で小 型茎
/
5 4 3 へ ノ ー t
レ
0 0 0 0 0 0
へへヽ小六phJ小 型塁
4 . 3 へ ノ ー 1
0 0 0 0 0
もヽヽ小六トトイ小 型茎
0 0 0 0
害。
” ” 漢 星星墓園患 ・ ∴
Nda =1.9 797日
R 2 =0.04 16
◆ N 値 とN daの 比
顎値 とN dbの 比
形 (
N値 とN
N値 とN
一、
、
1−線 形 (
i ÷
10聞直無−ijジグ 40
0 10剛直得−リジグ 40
0 10日直悠_諸グ 40 0
10日値得_リジグ 40 0
(b)礫補正なし、N値
(C)礫補正あり、N値
(d)礫補正あり、N値
(a)礫補正なし、N値
の前後100cmの平均
の前後40cmの平均
の前後100cmの平均
の前後40cmの平均
図一11
M−4地点における同一深度のN値とNda値、Ndb値の比較(ミニラム)
/孝
/′ _
Nd =0.
6799日
R2 ニー0.
037
◆
もらヽ叶ヽトキ寸心∴壁書
◆ ン
◆
− . 0 4 3 ︵ ノ ー ・ ” −
◆
0 0 0 0 0 0
もヽヽ元\芸ごつつい∴埋享
0 0 0 0 0
◆N値とNd’
の比較
)N値とNdの比較
二
− 線形 (
剛直とNd’
の比較)
、
−
線形 (
N値とNdの比較)
Nd’=0.
716 N
R!=0 038
●
∴
◆ N値 とNd ’の比較
ii N値 とNd の比較
− 線形 (
N値 とNdi の比較)
、…線 形 (
N値 とNdの 比較)
/
iNd’=0 .690N
◆◆
/老
R 2 二一0.0 1
レ イ∴ 、
ノノ
j
・シ
言問 d =0.6 15 日
妻
i R =0 .045
0 10腫29ポ_講グ 40 0 10間直線−リ妙 40
(a)礫補正なし、N値 (b)礫補正なし、N値
の前後40cmの平均 の前後100cmの平均
図一12 R−1地点における同一深度のN値とNd●値、Nd値の比較(一般ラム)
:
∴
:R e = 0 .
8 26
0 10 =直結_ij妙
(b)礫補正なし、N値
の前後100cmの平均
へヽヽ諒\芸ごてつい∴埋享
/◆/ N d 二 十2 4 04 日
0 0 0 0
図一13
R 2 =0 .
8 538 i 子
0 0 0 0
(a)礫補正なし、N値
の前後40cmの平均
◆ N 値 とN d ’の 比 較
)N 値 とN d の 比 較
− 線形 (
N 値 とN d I の 比 較 )
11−
−
−
−
線 形 (
N 値 とN d の 比 較 )
i
/
Nd’ = 1.
3 902N
へヽヽ小ヽpト﹂小∴哩享
日値 ボーリング
bヽヽ時人サトで小 輩茎
0 10 20 30 40
− i o 4 . 3 人 ノ ー t
◆,
i
∴ ・
0 0 0 0 0 0
hヽヽ小六かトで小 型茎
0 0 0 0 0
4. 3 ︵ノー l
◆N値とNdiの比較
J N値とMdの比較
− 線形 (
N値とNdiの比較)
i・
i・
i・
1線形 (
N値とNdの比較)
i
Nd’=1.
7668N
L
も的M
Rs =0.
5426
Nd =1.
園 田 Ra =0.
506十
/
/
0 10惟2㌦_ij易 40 0 −0順裡−i)場 40
(c)礫補正あり、N値 (d)礫補正あり、N値
の前後40cmの平均 の前後100cmの平均
R−2地点における同一深度のN値とNd“値、Nd値の比較(一般ラム)
136
0 10 20 30 40 50
へヽヽ時人やb寸心i 坦享
0 0 0 0 0
0 0 0
へヽヽ小六pb∴﹁小
畢塁
0
(a)礫補正なし、N値 (b)礫補正なし、N値
の前後40cmの平均 の前後100cmの平均
図一15 R−4地点における同一深度のN値とNd当直、Nd値の比較(一般ラム)
◆
〉
青
嵐
「∴
∴〕
/イ∴
Nd =0.
5586日≡
Re 二一
3、
346
0 10 日値20ボー膚グ 40
bヽヽ小六pb寸時∴哩享
/
/
0 0 0 0 0 0
貫J 4 3 ︵ノー l
へヽヽ小六やト寸心∴型享
0 0 0 0 0
4. 3 ︵ノー 1−
−
R2 二一
1.
49
60
010 2q惟塙」9ンダ 60
(C)礫補正あり、N値
(d)礫補正あり、N値
の前後40cmの平均
の前後100cmの平均
R−3地点における同一深度のN値とNd’値、Nd値の比較(一般ラム)
(b)礫補正なし、N値
の前後100cmの平均
0 10間置得_ijジグ 40 0 10聞直裡−リジグ 40
◆N値とNd’
の比較
/
i N値とNdの比較
− 線形 (
N値とNd’
の比較)
〇
線形 (
N値とNdの比較)
日値 ポーリング
0 0 0 0
もヽヽ叶へpb寸心∴塾茎
(a)礫補正なし、N値
の前後40cmの平均
図−14
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
4. 3 ︵ノー ー
010 20M直結」9ンダ
日値 ボーリング
もヽヽ諒\芸ごつ﹁小∴型享
もらヽ小六pbJ小 型塁
0 0 0 0
へヽヽ小六FbJ小 型塁
0 10 20 30 40 50 60
N値とNd’
の比較
N値とNdの比較
− 線形 (
N値とNdiの比較)
\
ii。
i線形 (
N値とNdの比較)
/
/
:「 ?
∴言当
/
◆
◆
/
l∴
 ̄
6.024時
 ̄
判d ニ
∴
≡R2= .
44 二
0 10 20 30 40
日値 ポーリング
(b)礫補正なし、N値
(a)礫補正なし、N値
の前後40cmの平均
の前後100cmの平均
図−16 R−5地点における同一深度のN値とNd’値、Nd値の比較(一般ラム)
137
同壁e哩でとり理と
M−1 M−2 M−3 M−4 R−l R−2 R−3 R−4 R−与
地点名
図−17 N値とNda値“Nd’値の近似線の傾きの出現傾向(※R−1、R−4、R−5地点は礫打ち補正の対象なし)
ー
0
”
⊃
_ 一▲
1
“ ヽ ︶ 2
1
生類壁醒嬰のトー縄目−蟻重婚e理でZ山型と
〇m
−■ −
4 0 cm
礫
打 ち 補
正
な し
+
4 0 cm
礫
打 ち 補
正
あ
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l O O cm
礫
打 ち 補
正
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1 0 0 cm
礫
打 ち 補
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、
、
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、
、
,
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、
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_
、
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、
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“
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、
、
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ミ ニ ラ ム
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ラ ム
i
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、
重
フr
i
i
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i e i
ら
i i
M−l M−2 M−3 M−4 R−l R−2 R−3 R−4 R−5
地点名
図−18 N値とNda値“Nd’値の近似線における相関係数R2の出現傾向(※R−1、R−4、R−5地点は礫打ち補正の対象なし)
138
3・3 トルク補正および礫打ち補正に着目したM。値とN値の相関性に与える影響
Nd値とN値が1対1に近づく条件を検討するため、図−19(a)、(b)に今回比較対象とした9地点の同一深度における
Nda値(図中◆・臆・●・▲)およびNd’値(図中◇・□・〇・△・*)とN値の関係を示した。(a)は原点を通る近似直線、(b)
は相関係数が最大となる直線を示している。図−20(a)、(b)にはN。b値(図中◆・漢・●・▲)およびN。値(図中◇・□・〇・
△・*)とN値の関係を示した。図−19、図−20とも、ミニラムのみの近似直線(図−19は実線、図−20は破線)、一般ラ
ムのみの近似直線(区ト19は点線、図−20は一点鎖線)を分けて示している。なお、N。a値・N。,値・N。b値・N。値の定義は
式(2)∼(5)に示しているが、ここで行う検討の補助のため、表−5にそれらを取りまとめた。
トルク補正の影響を検討するため図−19(a)、図−20(a)に着目すると、図−19(a)に示したN。a値もしくはN。,値(トルク
補正を施していない値)とN値の関係の方が、図−20(a)に示したNdb値もしくはNd値(トルク補正を施した値)とN値関係
よりもNd値=N値のラインに近い。すなわち、トルク補正を施していないN。値の方がN値により近い値となっている。
これは以下に示した傾向を反映しているものと考えられる。すなわち、①比較対象の盛土材料は細粒分を含んだ砂礫が
主体で、トルク補正を行う対象となる粘性土のように細粒分が主体の盛土が少なかった。②盛土の続成作用が自然地盤
と比べて進んでいないため、盛土内の細粒分が粘着力を発揮する状態となっていない。これらのことが指摘される。
次に、図−19(b)、図−20(b)に着目すると、相関係数が最大となる近似直線はいずれも原点を通らず、正の値の切片を
有している。ただし、切片の大きさは礫打ち補正を行う方が小さくなっている。この傾向は、N値が10以下の場合にお
いて礫打ちの影響によるN。値のばらつきが影響しているものと考えられる。
ミニラムと ̄般ラムの傾向の違いを検討するためトルク補正を施していない図−19(a)に着目すると、ミニラムの結果
から得られた回帰直線の方が傾きが大きいのに対し、一般ラムの回帰直線はN値とN。,値が1対1の関係に近い。これ
らの傾向は、貫入エネルギーの違いによる礫打ちの影響の差と考えられる。ミニラムは一般ラムと比べて打撃エネルギ
ーが小さいため、礫打ちによるNd値の跳ね上がりが一般ラムと比べて顕著に表れたことが指摘される。
そこで、図−21にトルク補正なし、礫打ち補正ありのN。a値、N。’値の比較結果を示した。その結果、礫打ち補正を行
うことによりミニラムはN値とNda値が1対1の関係に近づくのに対し、一般ラムのN。,値はN値よりも小さくなる傾向
がある。これより、ミニラムにおいては礫打ち補正を行う方がN値とN。値の相関性が向上することが確認された。なお、
 ̄般ラムも礫打ちの影響はあるが、①同じ打撃エネルギーで実施する標準買入試験でも同様の影響はあり、一般ラムだ
けの傾向ではないこと、②40cm区間の平均で評価すると、局所的な礫打ちの影響は緩和されることなどから、補正を施
さない方がNd値との相関はよいことが確認された。
以上の検討より、N値との相関性を意識してミニラムと一般ラムのN。値を評価する場合、ミニラムはトルク補正なし
で礫打ち補正をしたNda値の平均値を用い、一般ラムはトルク補正なしで礫打ち補正をしないN。,値の平均値を用いる
ことが適当であると考えられる。上記のとりまとめとして、図−22にミニラムにおけるトルク補正なし、礫打ち補正あ
りのN値とNda値の関係を示した。図−23に一般ラムにおけるトルク補正なし、礫打ち補正なしのN値とN。,値の関係を
示した。
表−5 動的コーン買入試験装置の仕様
ミニ ラム (
記号)
一 般ラム (
記号)
トル ク補 正 な し
N da (
◆ ・漢 “● “▲ )
N d’ (◇ “□ “○ “△ “*)
トル ク補 正 あ り
N db (
◆ “臆 “● “▲ )
N d (◇ “□ “〇 °△ “*)
139
◆ M−1 N V s N da o M−2 N V s Nd a
● − S a ◇ R−l N V s Nd ’ O R−3 N V s Nd ’ X ∴ R−5 N V s Nd ’ 一一一一一N V s N d ’近 似 直 線
▲ − S a
□ R−2 N Vs Nd ’
△ R−4 N Vs Nd ’
−
N V s N da 近 似 直 線
i
騎 蓋 素話 .2 6鍵 関
もらヽ小六トト守旧∴埋pN
○
▲ ≡
 ̄貯 王 9 .荻漣琵
′
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, ′
○
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/
●
▲
雫
i
翻 一 重 1 .鎚 鰯  ̄
関
離 = 0 .綴 擢
二
二
一
l
一
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◇
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’
△ ヽ
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2_扉
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−
」 ∠
X ◆ 。移
0
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ノ/
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′′
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′ノ ノ /
′
○
,/′
’ ● 白
′忽 〉
●
/
◇
ヽ〉
X
◇
4 i∴∴∴(
ヽ
0 10 N詔ボ_リング30 40 50
(a)原点を通る近似線
◆ M −1 N V s N d a もらヽ小六トト寸時∴壁pN
M −2 N V s N d a
● 一 S a ▲ M −4 N V s N d a
◇ R −1 N V s N d ’ □ R −2 N V s N d ’
O R −3 N V s N d ’ △ R −4 N V s N d ’
X R −5 N V s N d ’ −
N V s Nda近似 直線
一一一一一N V s Nd ’近 似 直 線
i i /
綱 ∴錦 織 二
_
三
_
≡
一
≡
覇 .縫 鶉
≡
詰龍 一
≡
≡
_
翻 嫡 瀦
▲ s
●
▲
葛 ● ●
◆
亀
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率 韓 6鱒 榔 彊 覇 繭 壇
◇
i
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ノノ l置 ′
△ ヽ
^ _笠
葱
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∴ 三 0 3 6∴
09 ∴
∴
○
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’,
ま〉
▲
緩
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/
_
′
′ ̄
◇
く
ノ
◇
∠i∴∴∴く
ヽ
0 10 N君ボ_リング30 40 50
(b)相関係数が最大となる近似線
図−19 日値とNda値、Nd’値の関係(トルク補正なし、礫打ち補正なし)
◆
●
◇
O X −
M−1 N Vs Ndb s M−2 N Vs Ndb
M−3 N Vs Ndb ▲
M−
4 N Vs Ndb
R−l N Vs Nd □
R−2 N Vs Nd
R−3 N Vs Nd △
R−4 N Vs Nd
R−5 N Vs Nd 一一一N Vs Ndb近似直 線
N Vs Nd近 似直線
(
)
もらヽ小六トト寸心∴型享
/軽
○
輩 塾 勘
/
●
●
●
◇
/
◇
/
▲
▲
▲◇
r
・
/ン
持
◇
嬢
//
/
/
少
/
/
// ◆
^S ◆∧ .
乞 ./完
□ ̄ ◆ 万 //
● ◆
X
○
/
闘 鶏 鵡
融
棚 誓 率 離綴 経 書
◇
X
O
l
10 20 30 40 50
N値 ボーリング
(a)原点を通る近似線
o M −2 N V s N d b
◆ M −l N V s N d b ● M −3 N V s N d b ▲ M −4 N V s N d b
◇ R−1 N V s Nd □ R −2 N V s N d
O R−3 N V s Nd △ R −4 N V s _
Nd
X R−5 N V s Nd 一 一 一N V s Nd b 近 似 直 線
一 ・一N V s N d 近 似 直 線
(
)
もらヽ小六Fb寸時∴埋塁
鰯 雲 ̄
敵
蕪 軍i
酬ii鵬翻 + 鱒
○
護
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●
● ●
/
/  ̄ ∵
/
㌃ /一㌔
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∧○ ◆∧
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○
/
◇
▲
◇
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/
● ◆
一一
瀧 麗 葉 酸 鶉 饗 割 +:2∴4 5 7 5 _
一
l; 離 乳 ∵ i
▲ ///
/◆
◇ ◇
X
O
0 10 N倦)ボ_リンダ 40 50
(b)相関係数が最大となる近似線
図一20 日値とNdb値、Nd値の関係(トルク補正あり、礫打ち補正なし)
141
もらヽ小六トト守旧i 埋享
◆ M−1 N Vs Nda O M−
2 N Vs Nda
● M−
3 N Vs Nda ▲ M−
4 N Vs Nda
◇ R−l N Vs Nd’ ロ R−
2 N Vs Nd’
O R−
3 N Vs Nd’ △ R−
4 N Vs Nd’
X R−
5 N Vs Nd’ − N Vs Nda近似直線
一
一
一
一一
N Vs Nd’
近似直線
‥
/
鍵
韓
襲
i麟i薯薮鷲 ≡
/
▲ −
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∴雲iiiO 」補 綴 頗
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ヽ
0 10 N詔ボ_,ノング30 40 50
図−21N値とNda値、Nd’値の関係(トルク補正なし、礫打ち補正あり)
● ク
◆
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埋茎
▲
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O R−3 N V s N d ’
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R−4 N V s N d ’
X R−5 N V s N d ’
一一一一一N V s Nd ’近 似 直 線
0 0
0 0
へヽヽ小六pb∴﹁小
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鳥 a一
一
三
二
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6N
2 案
喜
_
一
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一
◇ R−l N V s N d ’
もらヽ叶へpb寸心∴埋享
◆ M−l N Vs Nda
O M−2 N Vs Nda
● M−3 N Vs Nda
▲ M−4 N Vs Nda
− N Vs Nda近似直線
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職勝 二
≡
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萎 紹 泌g 鍋
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ノノ
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ノ ◇
X
A /
\
0 10 N鮭ボ_箪ング40
0 10 N鮭ボ_茸ング40 50
図−22 日値とNda値の関係
図−23 N値とNd’値の関係
(ミニラム、トルク補正なし、礫打ち補正あり)
(一般ラム、トルク補正なし、礫打ち補正なし)
3.4 N値とNd値のばらつきの評価
N。値は地盤の硬軟を表す指標であり、試験原理から非排水強度との関連が指摘される。しかし、安定計算に用いるせ
ん断抵抗角などの強度定数との関係を直接的に検討した事例はなく、現状ではN値を介して、N値とせん断抵抗角や粘
着力の推定式を用いることとなる。そこでここではN値とN。値のばらつきの程度を検討した。表−6に、今回比較を行っ
142
た1m毎のN値とNd値の関係における標準偏差と変動係数を示した。評価はミニラムと一般ラムに分けて行っている。
表−6より、ミニラムと一般ラムともに変動係数は0.5を超えており、特に一般ラムは1に近い値となり、相当なばらつ
きを有していることがわかる。一方、N値とせん断抵抗角のばらつきについて、道路橋示方書18)に示されているNl値と
せん断抵抗角¢の関係を図−24に示した。両者の換算式である式(7)はこのグラフに基づいて設定されているが、両者の
関係に相当のばらつきが認められる。
(7)
¢=4・8logNl+21,(N>5)
ただし、¢:せん断抵抗角(○)
なお、logは自然対数である。また本提案式は、N>5の範囲内で適用する。
表−6 N値とNd値のばらつきの評価
N d 値 平 均 値 (今 回 比 較 分 )
標 準偏 差
(N 値 −N d 値 )
変動係数
ミニ ラ ム
N da=1 3 .2 (礫 打 ち 補 正 あ り)
7 .4
0 .5 6
一 般 ラム
N d’ 二9 .8 (礫 打 ち 補 正 な し)
9 .0
0 .9 2
50
50
○
45
/へ40
835
30
/
\
○
連
/
言
/
● 埴㍗
龍
田
垢
○
45
.
.
a (
 ̄
1
(40
●
.
○
i
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●
●
○ヽ
e35
●/
°
i
I
30
ぢ
25
l
l
25
0 20 40 60 80 100
既
1 10 100
朽
○:凍結サンプリングによる試料,㊥:その他のサンプリング方法による試料
図−24 砂質土の三軸圧縮試験結果とNlの関係18)
本検討で得られたN値とNd値のばらつきの程度と、従来の成果である図−24のばらつきを踏まえると、Nd値よりN値
を介して物性値を評価するに当たっては慎重な対応が必要になると考えられる。本検討にかかる今後の課題として、N。
値を用いて強度定数を評価するためiの手法を検討するとともに、N。値の大小を宅地盛土の耐震対策の優先順位設定に反
映するための手法を検討することなどが挙げられる。
4.おわりに
本報文では、同一地点で実施された標準貫入試験によるN値と動的コーン貫入試験によるN。値を比較し、両者の相関
に与える影響について検討を行ったものである。本検討で得られた結論を以下に示す。
① Nd値の深度方向の平均幅がN値との相関性に与える影響について、N。値をN値中心の前後40cmの平均と、N値中
心の前後100cmの平均で評価して比較した場合、両者に明確な傾向の違いは現れなかった。一方、N値の試験幅
との整合性を考慮すると、平均幅40cmで評価することが望ましいと考えられる。
② 深度方向の平均幅が両者の相関性に与える影響は、N。値の礫打ち補正が与える影響よりも小さいことが確認され
た。
③ トルク補正の有無とN値との関係で評価するためミニラムと一般ラムのN。値を検討した結果、ミニラムと一般ラ
ムともにトルク補正を施さない方がN値との相関性は高いことが確認された。
143
④ ミニラムは礫打ち補正をしたN。a値の平均値を用い、一般ラムは礫打ち補正をしないNd’値の平均値を用いる方
がN値との相関性はよいことが確認された。両者の差は貴人エネルギーの違いによる礫打ちの影響の差に起因す
ると考えられる。これらのとりまとめとして、図−22にミニラムにおけるトルク補正なし、礫打ち補正ありのN
値とN。。値の関係を示した。図−23に一般ラムにおけるトルク補正なし、礫打ち補正なしのN値とN。’値の関係を
示した。
謝辞
本研究を遂行するに際して、貴重なデータの提供をして頂いた兵庫県県土整備部住宅建築局、京都市都市計画局都市
景観部、大津市都市計画部に対し、甚深なる謝意を表します。さらにこれらのデータの整理や解釈の研究会に参加して
いただいた応用地質株式会社、パシフィックコンサルタンツ株式会社、日本工営株式会社の関係各位に厚くお礼申し上
げます。
付録
本研究で示した記号の一覧を以下に示す。
N:標準買入試験で得られるN値
Nd’:一般ラムによって得られる換算N値(トルク補正なし)
Nd:一般ラムによって得られる換算N値(トルク補正あり)
もしくは、Nd’値・Nd値・Nda値・Ndb値を包括してNd値と称している場合もある。
Nm:打撃回数(単位:回)
M.:測定したトルク(単位:kg・cm)
Nda:ミニラムによって得られる換算N値(砂質土地盤、トルク補正なし)
Ndb:ミニラムによって得られる換算N値(粘性土地盤、トルク補正あり)
Nl:土被り圧補正したN値
Ndl’:土被り圧補正したNd’値
Ndl:土被り圧補正したNd値
Ndal:土被り圧補正したNda値
Ndbl:土被り圧補正したNdb値
参 考 文 献
1)地盤工学会編:地盤調査法 第13章 規格・基準以外の方法、pp.460−470、2013.
2)応用地質株式会社:ミニラムパンフレット,〈http://www.oyo.jp/product/11−in−Situ/miniram.html〉,2005[閲
覧日 2014年10月1日].
3)国土交通省:わが家の宅地安全マニュアル渦動崩落編,2010.
4)国土交通省:大規模盛土造成地の変動予測調査ガイドラインの解説,2012.
5)沖村 孝、門田浩一、片浦正雄、網野功輔、前坂 巌、中川 渉、野並 賢:関西一部地域の盛土諸元と動的コ
ーン買入試験結果の関係一大規模盛土造成地変動予測調査を活用して(中間報告)−、建設工学研究所論文報告
集第56号掲載予定、2014.
6)菅原紀明・鈴木勝久・菅原章治:小型動的買入試験機の開発とその利用、全地道「技術フォーラム’97」講演集、
pp.461−464、1997.
7)平田茂良・山本明弘・市村仁志・大島昭彦・山田 卓・平田卓也・西田 功:大型動的コーン買入試験における
打撃装置自重の影響、第49回地盤工学研究発表会、pp.73−74、2014.
8)深井 公・大島昭彦・平田卓也・平田茂良・西田功:中型動的コーン貫入試験のNd値の補正方法の検討、第49
144
回地盤工学研究発表会、pp.75−76、2014.
9)Escario.V.C:PenetrationTestinginSpain、Proc.OfEuropeanSymposiumonPenetrationTesting、Vol.1、
pplO7−113、1974.
10)藤田圭一:N値の解釈と適用、基礎工、Vol.18、No.3、pp.19−29、1990.
11)地盤工学会編:地盤調査法 第2章 標準貫入試験、pp.274−313、2013.
12)田中政典:私信、独立行政法人 港湾空港技術研究所 地盤研究領域、2014.
13)澤田俊一:ピェゾドライブコーン(液状化ポテンシャルサウンディング)性能設計に向けた原位置試験、応用地質
技術年報No.30、pp.75−80、2011.
14)Sawada、S.:Evaluationofdifferentialsettlement followingliquefactionusingPiezoDriveCone、17th
International Conference on Geotechnical Engineering、Alexandria、Egypt、pp.1064−1067、2009.
15)利藤房男・澤田俊一・伊藤義行:新しいサウンディング技術、地盤工学会誌、Vol.58、No.8、pp.26−29、2010.
16)NETIS新技術情報提供システム、登録No.TH−110007−A、打ち込み式水位観測井、2011.
17)独立行政法人土木研究所:整理番号第377号堤防管理技術高度化のための堤体内水位観測方法の開発に関する
共同研究報告書「河川堤防における堤体内水位観測マニュアル(案)」「第1編河川堤防における堤体内水位観測
マニュアル(案)」、pp.1−56、2008.
18)社団法人 日本道路協会、道路橋示方書・同解説、I共通編IV下部構造編、pp604−605、2012.
著 者
沖村 孝
所員,理学博士,地盤工学,地形工学
岡野 靖
応用地質株式会社,修士(工学),地盤工学
野並 賢
応用地質株式会社,博士(工学),地盤工学
網野 功輔
日本工営株式会社,学士(理学),地質工学
前坂 巌
日本工営株式会社,修士(理学),地質工学
門田 浩一
パシフィックコンサルタンツ株式会社,博士(工学),地盤工学
片浦 正雄
パシフィックコンサルタンツ株式会社,修士(理学),地盤工学