地質調査技士 独学ノート

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圧密試験とは?粘性土の沈下と圧縮指数・圧密降伏応力

ちしつモグラ

ちしつモグラ

圧密試験って粘土の何を調べるの?圧縮指数や圧密降伏応力って何を表すの?

この記事の要点

  • 圧密とは、飽和した粘性土が荷重を受けて間隙水が排出され、時間をかけて沈下する現象。
  • 圧密試験は、供試体に荷重を段階的にかけ、沈下(圧縮量)と時間を測る室内試験。
  • 得られる値=圧縮指数(沈下量の大きさ)・圧密降伏応力・圧密係数(沈下の速さ)

圧密とは、透水性の低い飽和した粘性土が静的な荷重を受けて、土の中の間隙水がゆっくり排出され、体積が減って沈下する現象です。

砂のようにすぐ沈下せず、長い時間をかけて進みます。

圧密試験はこの圧密の特性を調べる室内試験です。

試験のしくみ

円板状の供試体(標準で直径6cm・高さ2cm)を側方を拘束し、上下面から排水できる状態にして、荷重を初期値から2倍ずつ段階的に載荷します。各段階で時間と圧縮量(沈下)を測り、圧密の特性を求めます。

圧密試験の圧密セル断面のイラスト。円板状の供試体(粘土)を圧密リングで側方拘束し、上下の多孔質板から排水させながら、加圧板で段階的に載荷し、ダイヤルゲージで圧縮量を測る。
圧密試験(オエドメーター)のイメージ。円板状の供試体(粘土)を圧密リングで側方拘束し、上下の多孔質板から排水させながら加圧板で段階的に載荷し、ダイヤルゲージで圧縮量(沈下)を測る。※実物をもとにした説明用イラスト。

得られる値の意味

表すもの
圧縮指数 Cc沈下量の大きさ(e-logp曲線の傾き)
圧密降伏応力 pc過圧密から正規圧密へ移る境界の応力
圧密係数 cv圧密(沈下)の速さ

圧縮指数は沈下の大きさ、圧密係数は沈下の速さを表します。圧密降伏応力は、その粘土が過去に受けた応力の目安になります。

過去問での問われ方

圧密試験(JIS A 1217)は調査技術の科目で出ます(H29現技管No.73・No.85ほか)。

最頻の引っかけは、圧密係数(cv)で沈下「量」を求められるとすることです。

cvが表すのは沈下の速さ・時間で、沈下のを出すのはe-logp曲線・圧縮指数Cc・体積圧縮係数mvです。

沈下「量」と「時間」のどちらに使う値かを取り違えないことが要点です。

年度ごとの問われ方は圧密の論点ページにまとめています。

まちがえやすい:圧密は粘性土の現象

圧密は、間隙水がゆっくり抜ける飽和した粘性土で問題になります。砂質土は水が速く抜けてすぐ沈下する(即時沈下)ので、圧密試験の対象は主に粘性土です。

理解度チェック

問題:圧密は、飽和した粘性土が荷重を受けて間隙水が排出され、時間をかけて沈下する現象である。

〇か×か。

答えを見る

答え:

透水性の低い飽和粘性土で起こります。砂は水が速く抜けるため即時に沈下します。

問題:圧密係数は、沈下量の大きさ(沈下の量そのもの)を表す値である。

〇か×か。

答えを見る

答え:×

圧密係数は沈下の速さを表します。沈下量の大きさに関わるのは圧縮指数です。

圧密は飽和粘性土の間隙水排出による沈下。圧縮指数=沈下の大きさ、圧密係数=沈下の速さ(量ではない)

ここが出題の中心です。

出典・参考資料

  • 土の段階載荷による圧密試験方法(JIS A 1217)。供試体寸法・載荷段階・各定数は基準で確認。
  • 全地連 地質調査技士検定試験(H29 現場技術・管理部門 No.73・No.85 ほか 圧密関連問題)。出題番号・正答は全地連公開の過去問・正答番号で照合。

※ 数値は標準値です。最新の基準で確認してください。

地質調査技士 独学ノート 編集部

この記事を書いた人

地質調査技士 独学ノート 編集部

地質調査技士検定で過去に問われた用語・数値・調査手順を、地盤工学会の基準やJIS・国土交通省・環境省などの一次資料と、全地連の公式過去問に照らして整理しています。

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