JP2711927B2 - 回転削孔ビット圧可変式地盤強度測定方法 - Google Patents
回転削孔ビット圧可変式地盤強度測定方法Info
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
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Description
を行なうことなく、所定の深さまで削孔することにより
その間の剪断抵抗角と粘着力に係わる地盤情報を連続的
に求めることが出来る方法に関する。
する毎に掘削治具を一旦引き上げ、貫入試験用サンプラ
ーを孔底に降ろし、これを30cm貫入させるに必要な打撃
回数から地盤の強度を推定するJISA1219による土の標準
貫入試験方法が最も普及している。なおこの他にも、所
定の深度まで削孔後ボーリング孔壁の載荷試験を行なう
方法等がある。
抗体を地中に圧入するJISA1220のオランダ式二重管コー
ン貫入試験、JISA1221のスウェーデン式サウンディング
等がある。
既に岩盤や硬質地盤の地盤情報を得るための明コン型錐
進記録(実開昭49−8501号で開示されている試錐の錐進
速度自動記録装置、実公昭50−161号に開示されている
錐進変位の微分及び積分値自動記録装置)がある。この
方法は掘削速度を自動記録し、これを微分・積分するこ
とにより地盤情報を連続的に得ようとするものである。
ためのデジタル・エンパソル(削孔パラメータ記録計)
が開発されている。この方法は、駆動トルク・前進(掘
削)速度・回転数から求まる回転トルクに係わる係数
と、ビット推力・瞬間前進速度等から求まる選択指数及
びビット推力・回転速度・前進速度から求まる削孔に対
する効力を削孔しながら求めて地盤情報を得るものであ
る。
原位置調査法の欠点である貫入抵抗の低減を計るため、
抵抗体を中空にして中掘りしながら連続して地中に圧入
する方法(特公昭57−184116号公報)、回転削孔時にト
ラブルの原因になる地盤情報等の伝達ケーブルをなく
し、抵抗体に接続して情報の記録と制御装置を内蔵した
原位置試験器(特公昭57−123319号公報)をビット下端
付近に接続し追い切りしながら貫入する方法などがあ
る。
は、原位置試験を行なう毎に掘削治具を一旦引き上げ試
験器を孔内に挿入して計測する方法で、削孔を単に補助
手段としているため、調査能率が悪く、深度方向に連続
した地盤情報を得ることが困難であるのが現状である。
盤では貫入が困難で能率が悪く、かつ大きな反力装置を
必要としているのが現状である。
方法は能率の良い方法であるが、既知の方法はビット加
圧力を削孔地盤状態によりあらかじめ一定に設定してお
き、削孔速度やトルクそしてビット加圧装置の容量不足
等に起因する地盤強度の変化に対応できないことにより
生じるビット圧の変化等を記録して、調査対象地盤強度
の相対値あるいは亀裂や空隙等を測定するものである
が、構造物などの設計に必要な基本定数である剪断抵抗
角と粘着力についての情報は得られない等の問題があ
る。
ら地中に圧入する方法は種々の地盤情報を連続的に得ら
れる反面、調査中にモニターできない、装置が複雑で故
障しやすく、さらに高価である等の問題があり、未だ実
用化されるには至っていないのが現状である。
けで地盤の基本的設計情報である剪断抵抗角と粘着力に
関する定量的情報を削孔記録から求めることができる方
法を開発したものである。
て地盤情報を得る方法において、所定深度の削孔ビット
に作用する加圧力を所定の周期と大きさで変化させ、同
時に地盤の削孔抵抗を計測して該加圧力から得られるビ
ットに働く垂直応力と、該加圧力に対応する削孔抵抗か
ら得られるビットに働く捩じり剪断抵抗力に係わる地盤
強度との関係を直交座標上で直線で表し、この直線の勾
配から該所定深度の地盤の剪断抵抗角に係わる係数を求
め、さらにこの直線を延長して加圧力がゼロの縦軸との
交点から該所定深度の地盤の粘着力に係わる係数を求め
ることを特徴とするものである。
ない給圧装置を用い、切削ビットの加圧力をあらかじめ
設定した周期と振幅で定常波給圧あるいはステップ状に
給圧を制御することにより、第1図〜第3図に示すよう
なビット圧と地盤の切削抵抗であるトルク及び削孔深さ
の時間記録が得られるようにする。
に働く垂直応力を、トルクからビットに働く地盤の捩じ
り剪断抵抗力に係わる地盤強度を計算することが出来
る。
の変化と、対応する地盤強度(トルク)の1周期分の変
化を直交座標上に表すと、第4図のようなほぼ直線関係
が得られる。そして得られた直線Aの勾配から、地盤の
ある深度位置の剪断抵抗角に係わる係数φtが求めら
れ、該直線Aを垂直応力がゼロである縦軸まで延長した
交点Bから同じ深度位置の粘着力に係わる係数Ctが求め
られる。
させることにより、削孔抵抗から定量的な地盤情報
φt、Ctを深度方向に連続的に求めることが出来る。ま
た、これらの値からビットの形状と切削屑排出のための
循環泥水の送水量や放出孔位置等による影響係数を用い
て地盤の真の剪断抵抗角φと粘着力Cを推定することが
可能となる。
(1)に沿ってスライドする移動体(3)にボーリング
ロッド(2)を回転するためのモーター(4)とトルク
とビット圧を測定するためのロードセル(5),掘進深
度を測定するための電気式深度計(6)が装着されてい
る。(7)は深度計用のワイヤーである。振動加圧式削
孔計測は、動力源(9)で流体ポンプ(11)を作動させ
て、流量調節バルブ(12)によりロッドの回転速度を設
定する。(10)は流体貯槽である。ビット平均加圧力は
シリンダー(12)のピストン上下の流体差圧で行なうた
めの流量調節バルブ(13)(14)(15)で、ビット圧の
周期的変動と振幅は電磁バルブ(16)で行ない、計測制
御・記録ボックス(8)に収納されているコンピュータ
で記録・計算・図化出力される。なお、このボックスに
は振動発振器とパワーユニットが収納されており電磁バ
ルブ(16)の開閉周期と開口率を制御している。
なる地盤での調査結果の一部をコンピュータでデジタル
サンプリングした結果を示す。第6図及び第7図は砂地
盤での給圧及びトルクと経過時間を振動波数で示したも
のである。第8図及び第9図はローム地盤での給圧及び
トルクと経過時間を波数で示したものである。第10図及
び第11図はこれらの記録のうち代表的1波について計算
した地盤強度と垂直応力の関係を示したもので、第4図
に対応するものである。この図から1波毎の強度定数で
ある粘着力係数と剪断抵抗角係数がもとまる。このよう
にして求めた強度定数の深度方向の分布を第12図〜第14
図に示す。この図からわかるように深度方向に連続した
粘着力係数と剪断抵抗角係数を短時間で求めることが出
来た。
なう方法では第12図〜第14図に示す深さ15mまで調査を
行なうには3日程度を要し、測定結果も連続したものは
得られなかった。これに対し給圧を周期的に変動させな
がら削孔することで地盤の強度定数である粘着力係数と
剪断抵抗角係数を求める本発明の調査手法と装置によれ
ば、作業工程が従来手法の1/5以下に出来、地盤の基本
的強度情報である粘着力と剪断抵抗角に係わる係数を分
離して、かつ深さ方向に連続的に求められるようになっ
た。
変化させる状態を表わす線図、第2図は本発明でビット
への加圧力を周期的に変化させた場合のトルクの時間変
化を表わす線図、第3図は本発明でビットへ給圧して削
孔した場合の掘削深さの時間変化を表わす線図、第4図
は本発明により第1図ないし第3図の結果から地盤情報
を得るために作成した垂直応力と地盤強度の関係を示す
線図、第5図は本発明装置の一例を示す説明図、第6図
及び第7図は砂地盤に本発明方法を適用した一例を示す
実測図、第8図及び第9図はローム地盤に本発明方法を
適用した一例を示す実測図、第10図は第6図及び第7図
から得られた垂直応力と地盤強度の関係を示す線図、第
11図は第8図及び第9図から得られた垂直応力と地盤強
度の関係を示す線図、第12図は第10図及び第11図で求め
られた地盤情報を基に得られた深度方向の地盤構成を示
す線図、第13図は同じく深度方向の粘着力係数を示す線
図、第14図は同じく深度方向の剪断抵抗角係数を示す線
図である。 1……ガイド支柱 2……ボーリングロッド 3……移動体 4……モーター 5……ロードセル 6……電気式深度計 7……ワイヤー 8……計測制御・記録ボックス 9……動力源 10……流体貯槽 11……流体ポンプ 12……シリンダー 13,14,15……流量調節バルブ 16……電磁バルブ
Claims (1)
- 【請求項1】地盤を回転削孔して地盤情報を得る方法に
おいて、所定深度の削孔ビットに作用する加圧力を所定
の周期と大きさで変化させ、同時に地盤の削孔抵抗を計
測して該加圧力から得られるビットに働く垂直応力と、
該加圧力に対応する削孔抵抗から得られるビットに働く
捩じり剪断抵抗力に係わる地盤強度との関係を直交座標
上で直線で表し、この直線の勾配から該所定深度の地盤
の剪断抵抗角に係わる係数を求め、さらにこの直線を延
長して加圧力がゼロの縦軸との交点から該所定深度の地
盤の粘着力に係わる係数を求めることを特徴とする回転
削孔ビット圧可変式地盤強度測定方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5739790A JP2711927B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 回転削孔ビット圧可変式地盤強度測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5739790A JP2711927B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 回転削孔ビット圧可変式地盤強度測定方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03260212A JPH03260212A (ja) | 1991-11-20 |
JP2711927B2 true JP2711927B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=13054500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5739790A Expired - Lifetime JP2711927B2 (ja) | 1990-03-08 | 1990-03-08 | 回転削孔ビット圧可変式地盤強度測定方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2711927B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4705520B2 (ja) * | 2006-05-31 | 2011-06-22 | 株式会社日本住宅保証検査機構 | 貫入試験方法 |
KR100692305B1 (ko) * | 2006-06-20 | 2007-03-12 | 이한용 | 전류 측정값을 이용한 지반강도 측정방법 및 이에 사용되는장치 |
KR100843885B1 (ko) * | 2007-03-02 | 2008-07-03 | 이한용 | 구동모터의 측정전류 진폭을 이용한 지반강도 측정방법 및이에 사용되는 장치 |
JP5731305B2 (ja) * | 2011-07-21 | 2015-06-10 | 西日本高速道路株式会社 | 地盤のせん断強度の測定方法および地盤のせん断強度の測定装置 |
-
1990
- 1990-03-08 JP JP5739790A patent/JP2711927B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03260212A (ja) | 1991-11-20 |
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