現位置試験で単位体積重量を求める方法

土木設計では、構造物の単位体積重量を求める必要があります。

これは、ボーリング機械を用いた、シンウォールサンプリングやトリプルサンプリングなどの、乱れの少ない試料を採取して室内土質試験を行うことによって得られる数値ですが、経費が嵩むのと、日数が余分にかかるので、重要な構造物以外では行ってないのが現実です。
ただし、現位置試験でも、単位体積重量を求めることはできます。
なお、現位置試験土がもともとの位置にある自然な状態のままで実施する試験のことです。

①砂置換法
砂置換法 最大粒径が53mm以下で試験孔の孔壁が自立する土を対象とする試験方法です。
質量の測定は試験孔から掘りとった土の質量を直接測定し、 体積の測定は掘りとった試験孔に密度のわかっている砂を充填してその充填に要した質量から体積を求めて土の密度を求めます。
求められるのは、湿潤密度で、これが単位体積重量になります。
測定器はジャー、アタッチメント、ベースプレートから構成されます。
適用範囲が広く作業性も良いことから、最も一般的に用いられている密度試験です。
②突き砂法
最大粒径が150mm以下の土を対象とします。
砂置換法では自然落下によって試験孔に測定用の砂を充填するのに対して、 突き砂法では人為的な操作により突き固めるために粗粒土の試験孔壁細部にまで測定用の砂が充填されます。
測定器はベースプレート、上枠、突棒からなる。あらかじめ較正用容器を用いて、試験用の砂の密度の較正を行っておきます。
試験方法にはA法・B法・C法があり、試験対象土の最大粒径によって選択します。
③水置換法
粒子間の間隙が大きいために砂置換法などによる密度測定が難しい岩石質材料を含む土を対象とする試験方法です。
掘削した試験孔の孔壁にビニールシートを密着させて水を注ぐことにより、土の密度を求めます。
孔壁とビニールシートの間の隙間を完全になくすことは不可能のために測定精度はあまりよくないのですが、 最大粒径が150mm以上の場合には他に有効な方法がないのが現状です。
④コアカッター法
細粒土を対象とする試験方法です。
作業性もよく測定値のばらつきも少ないのでコアカッターの貫入が可能な地盤では良く 用いられる方法です。
試験対象土にコアカッターを打ち込み、掘り出した後に両端面を整形して質量を計り、土の密度を求めます。
コアカッターは内径が50~150mm、長さが10~20cmで貫入のための刃先がついたものを用います。
祖粒土であっても砂質土で貫入に支障がない場合には適用することができます。
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