土の締固め試験

土の締固め試験
（協）島根県土質技術研究センター
浜野 浩幹
突固めによる土の締固め試験
¾
締固め試験は、土の締固め特性を調べる。
¾
締固め試験は、現場における施工時含水比や施工管理基準
の基となる密度の決定に利用される。
¾
含水比を変えた試料を一定のエネルギーで締固め、乾燥密
度と含水比の関係から最大乾燥密度・最適含水比を求める。
¾
乾燥密度と含水比の関係を表したグラフを締固め曲線と言い、
乾燥密度が最も高い所を、最大乾燥密度（ρdmax）、その時の
含水比を最適含水比（Wopt）と言う。
¾
試験方法には、いくつかの種類があり、造成される構造物・土
の種類・粒径に応じていずれかの試験法を選択する。
土の締固め試験機
最大乾燥密度と最適含水比
¾ 通常、締固め曲線は上に凸な曲線を示す。
¾ これは最も効果的に締め固めが出来る含水
比が存在する事を意味する。
（砂質土の締固め曲線）
突固め試験の方法と種類
準備する試料の必要量
呼
び
名
ランマー
質 量
（kg）
kg）
ランマー
落 高
（cm）
cm）
モールド
内 径
（cm）
cm）
モールド
容 量
（cm3）
突固め
層 数
各層の
突固め
回 数
許容最
大粒径
（mm）
mm）
乾 燥 法
繰り返し法
乾 燥 法
非繰り返し法
湿 潤 法
非繰り返し法
a
b
c
A
2.5
30
10
1 000
3
25
19
5kg
3kg×
3kg×n
3kg×
3kg×n
B
2.5
30
15
2 209
3
55
37.5
15kg
6kg×
6kg×n
6kg×
6kg×n
C
4.5
45
10
1 000
5
25
19
5kg
3kg×
3kg×n
3kg×
3kg×n
D
4.5
45
15
2 209
5
55
19
8kg
−
−
E
4.5
45
15
2 209
3
92
37.5
15kg
6kg×
6kg×n
6kg×
6kg×n
※ 試験法でAを、試料の準備方法でｂを用いた場合、A-b法と呼ぶ。
※ A，B法はエネルギーの小さな締固め試験、C，D，E法はエネルギー
の大きな試験
締固め試験結果の目安
（A法を用いた場合）
最適含水比
（Wopt）
最大乾燥密度
（ρdmax）
粒径幅の広い砂質土
8 ∼ 20 %
1.7 ∼ 2.1 g/cm3
細粒分を多く含む粘性土
30 ∼ 70 %
1.1 ∼ 1.3 g/cm3
締固め度評価における基準値の設定
¾
現場においては、最大乾燥密度（ρdmax）を用いて定
義される締固め度Dc値で締固めた土の品質を判定
する場合が多い。
締め固め度 Dc（%）＝
現場で測定された締固めた土の乾燥密度ρd
突固め試験から得られた最大乾燥密度ρdmax
×100
ＣＢＲ試験
（Carifornia Bearing Ratio)
¾
アスファルト舗装の設計や施工に行なわれる試験。
¾
路床や路盤材の強度評価に利用。
室内CBR試験
設計CBR試験（主に路床を対象）
締固めた土のCBR試験
乱さない土のCBR試験
CBR試験
現場CBR試験
修正CBR試験（路盤材料を対象)
CBR試験
¾
締固めた土のCBR試験
道路舗装の設計
自然含水比の試料を採取
¾
乱さない土のCBR試験
極端にCBRの小さい粘性土の場合
¾
現場CBR
原位置で直接貫入試験を行う
（極端にCBRの小さい粘性土の場合）
¾
CBR値が低いほど支持力が小さい
CBR（路床土支持力比）
¾ CBRは、供試体表面に直径5.0cmの貫入ピス
トンを2.5mmまたは5.0mm貫入させたときの
荷重強さ（または荷重）を、標準荷重強さ（ま
たは標準荷重）に対する百分率で表したもの
である。
¾ CBRは、路床や路盤の強さを評価するため
の相対的な強度を表している。
CBRの締固め試験機
CBRと標準荷重強さ
荷重強さ（荷重）
CBR（%）=
標準荷重強さ（標準荷重）
×100
標準荷重強さおよび標準荷重の値
z
貫入量
(mm)
標準荷重強さ
（MN/m2）
標準荷重
（kN）
2.5
6.9
13.4
5.0
10.3
19.9
標準荷重強さ
締固めた砕石に5cmの円棒を貫入させたときのあり沈下における荷重強さ
CBR試験結果の利用
表
層
基
層
舗装
上層路盤
下層路盤
路
床
修正CBR ：
この値によって路盤などに用いる材料
の品質を判断している。
設計CBR ：
路床土について求め、この値によって
アスファルト舗装の厚さを設計する。
設計CBR試験
¾
設計CBRは、路床土を対象に試験を行なう。
¾
設計CBRが2%未満の路床土は舗装の基礎として不適当である。
路床土の設計CBRと5年後の大型車の交通量に応じて舗装の厚さが設定される。
¾
CBR試験データシート
修正CBR試験
¾
修正CBR試験は、路盤材料などを対象に行い、乾燥密度と含水比およびCBRの関係から所
要の締固め度に相当する水浸CBRを求める事である。
¾
材料を3層92回で締固め試験を行ない最大乾燥密度を求めた後に、3層17回・42回・92回で
CBR試験を行い、関係図から所要の締固め度に対応する乾燥密度の修正CBRを求める。
路盤材料の修正CBR概略値
材料
修正CBR（%）
砕石
70% 以上
鉄鋼スラグ
80% 以上
砂利・切込み砂利
20% ∼ 60%
砂
乾燥密度と含水比およびCBRの関係図
8% ∼ 40%
CBR貫入試験機
変位計
荷重計
供試体
CBR試験（貫入試験）
締固めた土のコーン指数試験
¾
¾
¾
コーン指数試験は、粘性土を扱う土工工事における施工機械のトラフィカビリティーに用
いられる。
コーン指数試験は、強度特性による建設発生土の分類および活用の指標を得るための
試験としても用いられるようになってきている。
コーン指数試験から得られるコーン指数は、コーンペネトロメーターを連続的に押し込み、
5cm，7.5cm，10cmの時の貫入抵抗力を貫入先端コーンの底面積で除した値である。
ダイヤルゲージ
荷重計
コーン指数の求め方
ロッ ド
先端コーン
コーンペネトロメーターの例
コーン指数 q c（kN/m２） =
貫入抵抗力（kN/m２）
コーン先端の底面積（cm２）
×10
コーン指数試験結果の利用
建設機械の走行に必要なコーン指数
コーン指数 q c（kN/m２）
建設機械の種類
超湿地ブルトーザ
200 以上
湿地ブルトーザ
300 以上
普通ブルトーザ（15t級程度）
500 以上
普通ブルトーザ（21t級程度）
700 以上
スクレープドーザ
600 以上 （超湿地型は400以上）
被けん引式スクレーパ（小型）
700 以上
自走式スクレーパ（小型）
1 000 以上
ダンプトラック
1 200 以上
注）本表中のコーン指数は、現場ではかられたものである。
建設発生土の土質区分基準 （コーン指数）
区
分
第1種建設発生土
第2種建設発生土
第3種建設発生土
第4種建設発生土
泥土
コーン指数
q c（kN/cm2）
分類から（礫・砂）
800 以上
400 以上
200 以上
200 以下
コーン指数試験機
荷重計
ダイヤルゲージ
供試体
現場密度試験
¾ 路体・路床・路盤等の土構造物の締まり具合
を推定する。
¾ 設計、施工管理に利用される。
¾ 密度：単位体積あたりの質量
SI単位 ：［kg/m3］
工学単位：［kgf･ｓ2/m3］
盛土の崩壊
（a）盛土の崩壊
（b）地盤の崩壊
（c）地盤の沈下
（d）構造物取付部の盛土の沈下
現場密度の試験方法
¾
¾
砂置換法
測定地盤に穴を開け、その土の質量と試験孔の
体積から求める。
自由落下により砂を充填するため、充填砂がゆる
詰めの状態にある。
突き砂法
突き固めるため、粗粒度の試験孔壁に砂を十分
充填することができ、岩石材料を含む土までひろく
適用される。
現場密度の測定
砂置換法に夜測定
参考文献
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河上 房善：「土質力学 第5版」，森北出版（1991）
當山 道三：「土質力学」，コロナ社（1961）
テルツァギ・ペック，訳小野他：「土質力学 基礎編」，丸善（1961）
星埜 他：「土質」，実教出版（1964）
山内 豊聡：「土質力学」，理工図書（2001）
土質工学会編：「土質工学ハンドブック」，技報堂（1966）
安川 他：「絵解き 土質力学」，オーム社（2004）
地盤工学会編：「土質試験 基本と手引き」，（社）地盤工学会（2001）
地盤工学会編：「土質試験の方法と解説」，（社）地盤工学会編（2000）
周藤 雅範：「土質試験の実際」，（協）島根県土質技術研究センター
（2004）
浜野 浩幹：「土質力学ノート例題集」，（協）島根県土質技術研究セン
ター（2005）
浜野 浩幹：「構造力学問題集」，園山書店（2002）