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ポータブルコーン貫入試験

この記事を要約すると、、、
  • ポータブルコーン貫入試験は軟弱地盤の硬さや土層構成を調査し、地耐力や盛土管理に利用される
  • 人力で行うため軟弱地盤に限定され、深さ5m程度が限界とされる
  • コーン指数を基に地盤の硬さを評価し、複数回実施して平均値で判断する試験方法
ポータブルコーン貫入試験は簡便で手軽に実施でき、軟弱地盤の調査や安全な建設設計に役立つ試験です。

ポータブルコーン貫入試験とは?

粘性土や腐植土などの軟弱地盤に行われる試験がポータブルコーン貫入試験です。土質試験の方法のひとつで、軟弱地盤の土層構成や厚さ/深さを計算して、建設機械の通行性能や盛土締め固め管理、戸建住宅地の地耐力の判定に使われます。

人力で貫入させる方法のため、軟弱な土にしか使えないのが特徴です。また、深さは5m程度が限界とされています。

具体的な方法は、先端角度30°のコーンがついた貫入棒を地盤に貫入させるというもの。断面積は3.24m²または6.45m²、スピードは1秒あたり1cmで静的に進めていきます。深さ10cmごとに貫通抵抗を読み取ることが多いです。

棒を貫入したときの平均抵抗値とコーン断面積からコーン指数を求めます。コーン指数は、地盤のやわらかさ、あるいは硬さを表す数値です。「コーン指数qc=平均抵抗値【kN】÷コーン断面積【m²】」で求められます。

ポータブルコーン貫入試験の種類は、「単管式」と「二重管式」の2種類です。単管式は、コーン貫入抵抗にロッド周辺の摩擦を含んで測定する方式。二重管式は、オランダ式二重管コーン貫入試験で、コーン貫入抵抗をロッド周面の摩擦を除いて測定できる方式です。二重管式は5m以上の深さを測定する場合に使われます。

ポータブルコーン貫入試験で分かること

地盤の硬さ

コーン貫入抵抗から、深さ方向の地盤の固さが推定できます。同じ深さでも場所が少し違うとコーン指数が変わるため、複数回実施して平均値を求めて評価するのが一般的です。

土層構成や深さ

力を加えてもロッドが下がらない状態になったところを最終深さとして記録。引き上げたコーンに変形や曲がりがないかをチェックすることで、土層構成や深さが分かります。

ポータブルコーン貫入試験の流れ

  1. ポータブルコーン貫入試験を実施する地盤を選定します。
  2. 先端コーンをロッドに緩みがないように接続。ロッドの上部分を測定装置・貫入用ハンドルに固定します。
  3. ダイヤルゲージを0にセットしましょう。
  4. ロッドを直立させます。貫入用ハンドルを用いて、1cm/sの貫入速度で人力で連続的に貫入させます。
  5. ロッドにつけた10cm間隔の目盛線が地表面に一致するごとに、貫入を一時中止します。
  6. 改めて圧力を加え、コーンが動き出す瞬間のダイヤルゲージの読み値Dを記録。10cm貫入ごとに記録していきます。
  7. 最終深さまで測定した後、先端コーン・ロッドを引き上げて取り外します。異常がないか点検してください。
  8. 測定は同一試験地点の付近で二回以上行います。測定深さごとの平均値を計算しましょう。

簡単に流れをまとめると、場所を決めて、地面に試験器具を刺し、計測をするという流れです。試験員が手で地面に棒を刺すだけなので、比較的簡単に実施できる試験と言えるでしょう。

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地盤弱体化で改良・補強が
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画像引用元:アース公式HP(http://erh21.co.jp/)

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