地質調査技士 独学ノート

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粒度試験とは?ふるい分析・沈降分析と粒径加積曲線の読み方

ちしつモグラ

ちしつモグラ

粒度試験のふるい分析と沈降分析ってどう使い分けるの?均等係数って何の数字?

この記事の要点

  • 土に含まれる粒の大きさの割合を調べる試験。ふるい分析(粗い粒)と沈降分析(細かい粒)を組み合わせる。
  • 結果は粒径加積曲線にまとめ、曲線の傾きから均等係数を求める。
  • 引っかけの核心=粒径が広い範囲に分布する土(均等係数が大きい)ほど粒度分布がよく、締固めやすい。狭い範囲に集中した土ではない。

粒度試験とは、土に含まれる土粒子の大きさ(粒径)ごとの割合を調べる土質試験です(JIS A 1204)。

粒の大きいものはふるい分析でふるいにかけて分け、ふるいを通り抜ける細かいものは沈降分析で水の中での沈む速さから求めます。

境目は粒径0.075mm(75μm)で、これより大きい粗粒分がふるい分析、小さい細粒分が沈降分析の対象です。

粒径加積曲線のグラフ。横軸は粒径(左ほど細かい・対数目盛)、縦軸は通過質量百分率。なだらかな曲線は粒径が広い範囲に分布し粒度分布がよい土、急な曲線は粒径が狭い範囲に集中した均等粒径の土を表す。
粒径加積曲線の模式図(形状は実物どおりではありません)。なだらかな曲線(緑)は粒径が広い範囲に分布する粒度のよい土、急な曲線(橙・破線)は粒径が狭い範囲に集中した均等粒径の土。

粒径加積曲線と均等係数

試験の結果は粒径加積曲線にまとめます。

横軸に粒径(対数目盛)、縦軸に通過質量百分率をとった曲線です。

通過質量百分率が10%・30%・60%になる粒径(D10・D30・D60)を読み取り、均等係数などを計算します。

均等係数は曲線の傾きを表し、値が大きいほど広い範囲の大きさの粒が混ざっていることを意味します。

どんな土が「いい土」か

盛土などに使いやすいのは、大小いろいろな粒がバランスよく混ざった土です。

粒径加積曲線ではなだらかに広がった形になり、均等係数が大きくなります。

すき間を細かい粒が埋めるので、よく締まります。

逆に、粒径が狭い範囲に集中した土(均等粒径)は曲線が急になり、締まりにくくなります。

間違えやすい:広い範囲に分布 と 狭い範囲に集中

粒径が広い範囲に分布する土は均等係数が大きく、粒度分布がよく、締固めやすい土です。

粒径が狭い範囲に集中した土(均等粒径)は締固めにくく、ゆるい砂では液状化もしやすい傾向です。

「狭い範囲に集中した土ほど締固めやすい」とするのが引っかけです。

理解度チェック

問題:粒度試験では、粗い粒はふるい分析で、ふるいを通り抜ける細かい粒は沈降分析で求める。

〇か×か。

答えを見る

答え:

粒径0.075mmを境に、大きい粗粒分はふるい分析、小さい細粒分は沈降分析で測ります。

問題:粒径加積曲線がなだらかで、粒径が広い範囲に分布する土(均等係数が大きい)は、締固めにくい土である。

〇か×か。

答えを見る

答え:×

粒径が広い範囲に分布する土ほど粒度分布がよく、締固めやすい土です。締固めにくいのは粒径が狭い範囲に集中した均等粒径の土です。

粒径が広い範囲に分布する土ほど均等係数が大きく、締固めやすい。ここが粒径加積曲線の出題の中心です。

出典・参考資料

  • 土の粒度試験方法(JIS A 1204)/地盤工学会「地盤材料試験の方法と解説」。粒径区分・試験手順は基準を確認。
  • 一般社団法人 全国地質調査業協会連合会(全地連)地質調査技士検定試験(h29 現場技術・管理部門 No.53 ほか)。正答は全地連公開の正答番号で照合。

※ 用語の意味を自分の言葉で書いています。数値・粒径区分は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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