株式会社ランドクラフト|土質採取・土質サンプリング・地下水測定・液状化判定・簡易液状化調査・簡易土質試験

液状化調査に対応した簡易で新しい地盤調査技術

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技術概要―液状化調査に対応した簡易で新しい地盤調査技術―
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当技術が 建設技術審査証明 を取得しました
(一般財団法人ベターリビング BL審査証明-018)
これは「 技術分野毎に権威のある学識経験者で構成した技術審査委員会を設け、信頼性の高い審査を実施 (ベターリビングHPより)」されて性能が証明されるもので、SWSサンプラーとして国内唯一です
液状化調査に対応した簡易で新しい地盤調査技術
10mの試験孔から、1m間隔で、同時に10深度の土質採取ができる 唯一のサンプラー 1m間隔での細粒分含有率(Fc) SWSでの不可能を可能にしました  砂質土・腐植土・ローム等を楽に採取
土質採取と地下水測定で可能となるSWS試験に付随した液状化調査
(ソイルキャッチャーα・地下水チェイサー)

地盤の液状化調査には今まで多くの手間と費用がかかっていました。これを低コストで、迅速・簡便にした『液状化調査に対応した簡易で新しい地盤調査技術』をご案内いたします。
スウェーデン式サウンディング試験液状化調査の方法はすでに確立されています。地盤調査をして土の硬さ・土の種類・地下水の深さ、この3つがわかれば 液状化判定ができます。ただ、液状化危険地域であっても戸建住宅規模の建物では、そ の被害の程度を予測する調査が行われることはほとんどありません。理由は、判定のためのボーリング調査費用が高いためです。

大規模工事では当たり前に実施されるボーリング調査は、戸建住宅にとっては費用が高額で大掛かりな方法となるため、敬遠され使われていません。通常、戸建住宅規模の地盤調査ではボーリングではなく、より簡易なスウェーデン式サウンディング試験を利用します。(写真1)

これは狭い場所でも短時間で簡便に地盤調査ができる優れものです。ただ、残念なことに、わかることは地盤の硬さ・やわらかさだけです。これと同時に正確な地下水位の測定と、土の採取と、その分析さえできれば液状化判定が可能となります 。しかし、今までそれは不可能、または極めて困難とされてきました。この技術はその不可能を可能とするため、様々な検証実験を重ねて完成したものです。
土質採取と地下水測定で可能となる簡易試験に付随した液状化調査
地盤に開けられる孔スウェーデン式サウンディング試験で、正確な地下水位の測定と土の採取が困難な理由は地盤に開けられる孔の直径が3センチ程度しかないためです。(写真2)

その小さな孔からの土質採取は、まさに難事中の難事です。これまでもその困難に挑んだ道具がいくつかありました 。これらには共通点があり、円筒形のパイプの形をした器具に土を入れるためのスリットを開けた形となっています。
土質採取と地下水測定で可能となる簡易試験に付随した液状化調査
ただ、これらはそもそも丸い形の調査の孔にほぼ同じ太さの丸いパイプを差 し込む作業ですので、孔壁とパイプとの挿入抵抗によって途中でまともには入らなくなる、というような問題がありました。 また、たいへんな重労働を乗り切って土を取ったつもりで地上に上げてみたら、中身がほとんどこぼれて無くなっていたり 明らかにいろいろな深さの土が混入していた、というような有様でした。

そのようなわけで、土の採取と分析がどうしても 必要となる液状化調査は戸建住宅においてはほとんど実施されてきませんでした。この解決には、まず第一に挿入性を向上させる必要があると考えました。サイズを変えたり、さまざまな形を試すなどの試行錯誤の中、ある時、器具の形を思い切って四角柱にしてみました。すると、従来は挿入不能となるようなしまった砂地盤でもスムーズに深くまでの挿入が可能となりました。それだけでなく 、例えば1メートルごとに複数の器具を連結しても楽に挿入できるようになりました。

これによってスウェーデン式サウン ディング試験の最大深度、10mの深さまで1メートルごとの土を一度で同時に採取できるようになりました。必要な場合は50cm間隔も可能です。これをソイルキャッチャーαと名づけました。 ソイルキャッチャーαの土の格納部分は1cm角の穴を14個並べました。この穴は土の入口と出口の両方が開放されています。 ここには挿入する前にあらかじめデンプン糊を注入します。(写真3)
ソイルキャッチャー
土質採取と地下水測定で可能となる簡易試験に付随した液状化調査
こうすることによって挿入の途中で余計な土が入り込むのを抑制します。そして目的の深さに達したところで、地上から ロッドを介して回転を加えます。回転によってソイルキャッチャーαの角にあるブレードが調査孔の内壁を削り格納部に目的の土が入る、という仕組みです。 (写真4)格納部は回転軸の外側にありますので、土は一方向から入ります。

ソイルキャッチャーこれにより、注入したデンプン糊や途中で入り込んでしまった余計な土は押し出され目的の土と入れかわります。土を採取したあとは引抜きです。土をこぼさないことが大切です 。その為の工夫として格納部の幅を器具の最大幅より4mm小さくしました。これで孔の壁面と採取した土との接触を回避し、 中の土がこぼれることを防止しています。

そうして採取される土の量は、一つのソイルキャッチャーαで20ml。これで液状化判定に必要な粒度分析は十分可能です。これを深さごとに容器に移して土の採取は完了です。
土質採取と地下水測定で可能となる簡易試験に付随した液状化調査
次に、同じ孔を利用して地下水位をはかります。

このとき、孔の中は直前の採取作業で乱され、崩れてところどころ埋 まっている場合があります。また、植物の根、地中のゴミや小石といった障害物は地盤調査の現場では日常茶飯事です。従来の手法ではそれらの障害を排除するため、有孔管で作られたケーシングパイプを調査孔に押し込んで設置し、時間を置き 、水位が安定するまで待ち、そのあとようやく電線のような水位計を垂らして水位を確認する、という手間と労力と時間のか かる手順がとられていました。

これに対し、地下水チェイサーと名づけたこの水位計では伸縮自在な角パイプの中に水位センサーを装着しました。これによって孔が埋まっていてもそれを貫いて地下水に到達、迅速に測定ができるようになりました。(写真5)こうして得られた土の種類・地下水の深さなどの情報とともに、サウンディングによる地盤の硬さの記録とあわせて検討することで液状化判定が迅速簡易に低コストで実現します。
地下水チェイサー
この技術は実務に導入して容易で精度良く実施することができる方法です。 今後は住宅地盤などの液状化対策の進展、そして広く社会の防災・減災に役立つ技術として活用していただけるよう、普及のための努力を重ねて行く決意です。

ソイルキャッチャーαのイメージ

とても楽に、一度で同時に、複数深度の連続サンプリングができます。
※特許取得済
とても楽に、一度で同時に、複数深度の連続サンプリングができます。
ソイルキャッチャーαの長さは300mmですので
  • 200mmの連結ロッドで連結すると、その間隔は500mm
  • 700mmの連結ロッドで連結すると、その間隔は1000mm
  • 連結ロッドと通常のSWS用ロッドを組み合わせると、1500mm間隔も可能です
  • もちろん、それ以上の間隔での連結も可能です
  • 地下水チェイサーのイメージ

    とても簡単に、SWS試験の残孔で、地下水位の正確な測定ができます。
    ※特許取得済

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    SWS試験での土質採取と水位測定