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20413
日本建築学会大会学術講演梗概集
（北海道） 2013 年 8 月
バイブロボーリングマシンによる
バイブロボーリングマシンによる掘削が
掘削が乱れの少ない試料に
乱れの少ない試料に及ぼす影響
ボーリング
サンプリング
正会員
正会員
神村 真 1*
○永井優一 1*
土質試験
１．背景
１．背景
住宅の地盤調査は主にスウェーデン式サウンディング
試験（以下、SWS 試験と記す）で実施されている。この
試験手法は簡便かつ廉価であるため、多測点調査が可能
で、住宅にとって重要な不同沈下リスク評価に有効な手
法と言える。しかし、SWS 試験だけでは、液状化の危険
度や沈下量の定量的な評価は困難であるので 、住宅の基
礎地盤は、何らかの地盤対策を実施する場合が多い。
著者らは、掘削速度の速いバイブロボーリング（以下、
VB と称す）で掘削し、乱れの少ない試料を採取できれば、
試料採取コストの低減が図れ、住宅での地盤評価精度の
飛躍的向上が図られると考えた。ここでは、VB による乱
れの少ない試料とロータリーボーリング（以下、RB と称
す）で掘削し採取した乱れの少ない試料の物理、強度、
圧密特性をそれぞれ比較し、掘削手法の影響を確認した。
1)
図 2-1 に、掘削手順を示す。本装置による掘削は、原
則として全長において土試料を採取することとしている
ため、ケーシングとインナーチューブ（コアパック）か
らなる二重管を振動によって貫入する。なお、地下水位
の高い砂質土層が連続する場合、ボイリングによる孔底
崩壊を防ぐため、泥水をケーシング内に充填する手法を
開発した 。この掘削手法の適用性を検証するために、
RB による標準貫入試験（以下、SPT と称す）と VB によ
る SPT の比較を実施した。図 2-2 にその結果を示す。図
から掘削手法によらず N 値はほぼ対応しており、この掘
削手法によれば、ボイリングによる孔底崩壊の影響を抑
制できることが分かる。
疑似不攪乱試料は、このような掘削の後、シンウォー
ルサンプラーを静かに地中に押し込むことで採取した。
2)
２．使用設備と掘削手法
２．使用設備と掘削手法
写真 2-1 に、使用した VB マシンを示す。本装置は、バ
イブロドリルによる上下運動と回転により掘進を行う。
図 2-1 掘削手順
50
スリット
スリット
Type-A
Type-B
40
N
値
るよ
にン30
グン
リー
ボロ20
ブイ
バ
10
0
0
10
20
30
ロータリーボーリングによるN値
40
50
図 2-2 砂質土地盤での掘削手法による N 値の違い
写真 2-1 掘削機(YBM 社製)
A Study on influence that differences in boring techniques give to
undisturbed sample
― 825 ―
KAMIMURA, Makoto, NAGAI, Yuichi
因する地盤定数の変化が懸念されるが、図から、各定数
の平均値は、概ね 1:1 線近傍に分布しており、掘削手法の
違いによる、明確な影響は見られないようである。
３．採取試料の特性
３．採取試料の特性
表 3-1 に、採取した土質とそのサンプル数を示す。本手
法によって 15 現場で粘性土 26 試料を採取した。また、
表 3-2 に、VB および RB で採取した試料の土質試験結果
の比率（V/R 値）を示す。
表から、各地盤定数における V/R 値の変動係数は、物
理定数（間隙比や含水比）が 0.2～0.25、一軸圧縮強さが
約 0.39、圧密定数（圧縮指数・圧密降伏応力）が 0.44～
0.48 であり、V/R 値のばらつきは、物理定数で小さいもの
の、強度・圧密定数では、やや大きいことが分かる。図
3-1 に、掘削手法の違いによる各地盤定数の差異を示す。
図中には、V/R 値の平均値μとμ±σ（ここで、σは標準
偏差）を併記した。VB の場合、掘削時の振動が土粒子構
造に及ぼす影響が危惧されるので、地盤密度の変化に起
４．結論
４．結論
VB および RB で掘削したボーリング孔で採取した乱
れの少ない試料を用いて土質試験を実施した結果、次の
ことが確認できた。
・ 物理定数（間隙比，密度）は、掘削手法によらず、ほ
ぼ一定の値を示す
・ 一軸圧縮強さと圧密定数は、V/R 値のばらつきが大き
いが、掘削手法による明確な差異は見られなかった
・ 本研究の調査範囲では、VB により採取した乱れの少
ない試料は、掘削手法の影響が小さいと推測される。
400
表 3-1 採取試料の
採取試料の土質と
土質とサンプル数
）300
件数
砂質シルト
シルト
砂質火山灰質粘性土
砂混じり火山灰質粘性土
火山灰質粘性土
砂質粘土
粘土
合計
kN/m2
土質名
（）
（
度200
強
縮
圧
軸
一100
qu V
4
1
4
8
2
3
4
26
0
0
平均値
標準
偏差
変動
係数
21
0.999
0.196
22
1.022
0.252
u
19
1.123
0.435
0.387
18
1.045
0.497
0.476
c
18
1.098
0.487
0.443
1000
0.196
2.0
） 800
0.246
） 1.5
（数
指
縮
圧1.0
）（ 600
（力
応
400
伏
降
密
圧200
V
0.5
5.0
200
0.0
0
0.0
4.0
V
e V
50
0
0.0
1.0
2.0
間隙比
(i)
サムシング
*
3.0
間隙比e（R）
4.0
5.0
1.0
1.5
圧縮指数Cc（R）
2.0
2.5
0
200
400
600
800
圧密降伏応力pc（R）（kN/m ）
1000
2
(ii)
1.0
0.0
0.5
圧縮指数
(iii)圧密降伏
圧密降伏応力
降伏応力
図 3-2 強度と
強度と圧密定数
圧密定数
150
）％
（）
（比100
水
含
） 3.0
（
比
隙間2.0
400
2
kN/m2
2.5
V
c
300
(i)
検体数
間隙比 e
含水比 w
一軸圧縮強さ q
圧縮指数 C
圧密降伏応力 p ’
200
一軸圧縮強さ
圧縮強さ
表 3-2 掘削手法が供試体に与える影響(V/R 値の比較)
項目
100
一軸圧縮強度qu（R）（kN/m ）
0
50
図 3-1 物理定数
物理定数
100
含水比（R）（％）
150
含水比
(ii)
200
【謝辞】本研究では、兼松日産農林様、ジオテック様に、
様々な面でご指導・ご協力を頂きました。ここに感謝の
意を表します。
【参考文献】
1) 日本建築学会：小規模建築物基礎設計指針, p.73, 2008.
2)
金原他：ﾊﾞｲﾌﾞﾛﾄﾞﾘﾙによる掘進が標準貫入試験結果に
及 ぼ す 影 響 , 第 48 回 地 盤 工 学 研 究 発 表 会 概 要
集,2013(投稿中)
*SOMETHING
― 826 ―
1