孔内水平載荷試験

  1. 目的
  2. 試験方法
  3. 留意点
  4. 関連技術

孔内水平載荷試験
孔内水平載荷試験の概要

 図はLLTがモデル

 ゾンデをボーリング孔のなかで膨らませ、地盤の変位と圧力の関係を測定し、地盤の水平方向の変形特性を求める。
 グラフで直線部分が弾性変形領域で、この傾きがK値である。

 


1.目 的

 地盤の水平方向の変形係数Eなどを求める試験。原位置で測定され、信頼性が高い。

2.試験方法

 現在地質調査で利用されている試験器にはLLT(等分布荷重式1室型)、プレシオ(等分布荷重式3室型)、KKT(等分布変位式)、 エラストメーター(等分布荷重1室型)等がある。

試験器の設置
@所定の深度までボーリングを行う。
A平行して試験器を組立て置く。また、等分布荷重式の場合、ゴムを利用するのでキャリブレーション試験を事前に行っておく。
B測定管(ゾンデ、ジャッキ)を孔内に降ろし固定。
C試験を開始する。

測 定
D油圧、ガス圧により土質の強度に合わせた載荷ピッチで載荷する。通常2分ピッチ で荷重を増加させる。
E通常載荷後、荷重圧力を保持し15、30、60、120秒における変化量を測定し、ク リープ量を算出する。
Fクリープ量は初期で大きく、孔壁にピッタリと測定管が密着するとしばらく落ち着いた小さい値を示す。この間が地盤の弾性変形領域で、 これ以後、クリープ量は増大す る。
G急激にクリープ量が大きくなった時点で測定終了とする。
H測定管が収縮するのを待って、試験器を片づける。

   なお、E〜Gは比較的固い地盤の場合、荷重圧力保持時間を短時間とする場合  も多い。

解 析
I弾性領域における圧力と変位の比 k=△圧力/△変位を求める。
J変形係数Eを求める具体的な解析方法は、試験器により異なるが基本的には次式 による。

     E=(1〜1.5)×試験半径×k

        1〜1.5はポアソン比に関する係数で通常1.3

3.留意点

@地盤の強度に応じた試験器、荷重段階を用いる。
Aボーリング孔壁の善し悪しが試験結果を左右するので、孔壁の乱れの少ない適切 なボーリングを行う。
B応力解法による乱れを少なくするため、試験区間を削孔後速やかに試験を行う。
 

4.関連技術

@一軸圧縮試験、三軸圧縮試験・・・・破壊曲線から変形係数を求める。
AN値・・・E=4〜10Nと言われる。相関性があるのは確実だが、係数を決定するのは難しい。
Bセルフボーリングプレッシャーメーター・・・・プレボーリング式の孔内水平載荷試験 で発生する孔壁乱れ、応力解法を防止する。
C全自動LLT・・・・精度確保と省力化を目指した製品。

● 参考文献
地盤工学会「地盤調査法」
関東地質調査業協会「ボーリング孔を利用した原位置試験の技術マニュアル」
各種試験器マニュアル
三木幸蔵社長(川崎地質)「わかりやすい岩石と岩盤の知識」