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現地での調査・試験では地盤全体について多岐に渡る各種詳細なデータを収集しますが、原位置試験ですべてを完結できるわけではありません。室内試験では、さらに詳細な物性を把握したり、種類によっては原位置より精密な測定を実施したりできます。室内試験は原位置での調査・試験結果を補足・補完し、またその裏付けとなります。
土は土粒子・水・空気の三相が混在した状態で存在しており、天候によって、過去からの外力の履歴によって、常に状態が変化し続けています。
三相の構成割合とは別に土特有の性質を示す地盤定数物性値として、土粒子の密度、粒度、液性限界・塑性限界、化学的特性などが挙げられます。
三相の構成割合によって大きく変化する地盤定数状態量として、含水比、湿潤密度、間隙比、締固め度などが挙げられます。
土の過去から現時点までの外力の履歴が大きく影響する地盤定数力学特性として、強度定数(支持力、圧縮強さ、見掛けの粘着力c、せん断抵抗角φ)、変形係数、圧密降伏応力、過圧密比などが挙げられます。
物性値、状態量、力学特性は相互に大きく関係し合うため、特定の定数だけを比較しても意味は薄く、多面的な検討が必要となります。
地盤材料試験の目的の一つは、土に「粘性土質砂」や「礫まじり粘土」 などの名前を与えることです。 名前は土の工学的な性質を端的に表すため、 関わる技術者が共通の理解を得ることができます。 現地での調査・試験では技術者の観察によって名前を与えます。 砂と粘土が混じった土のように観察による判断は難しい場合が多く、室内試験によって数値化して客観的に名前を与えることができます。
試験によって得られた各種定数に土の名前がつくことで、 一段と明確に把握することができます。
土に名前を与えたうえで各種定数を見比べると、土の表情が見えてきます。例えば、粘土で含水比60%ならばまだまだ水を蓄えられるのですが、砂で含水比60%ならば水に沈んでいるような状態になります。