ゼロから学ぶ土木施工管理|資格のT

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標準貫入試験とN値とは?63.5kgを76cmから落とし30cm打ち込む打撃回数がN値

けんせつる

けんせつる

N値って、結局なにを表してるの?

標準貫入試験って、何を調べる試験なの?

この記事の要点

標準貫入試験は、地盤の硬さや締まり具合を調べる原位置試験です。求められる打撃回数がN値です。室内試験まで含めた対応は土質試験と結果の利用にまとめています。

N値は、地盤支持力・砂の相対密度・粘性土のコンシステンシーの推定に使います。過去問での問われ方も押さえます。

地盤がどれくらい硬いかを、現地で直接調べるのが標準貫入試験です。その結果として得られるN値は、設計の基本になる大切な値です。

標準貫入試験は、決まった重さのハンマーを一定の高さから落として、サンプラーを打ち込むのに要する打撃回数(N値)を求める原位置試験です。

標準貫入試験のやり方

ボーリングした孔の底にサンプラーを取り付けたロッドを下ろし、その頭をハンマーで叩いて地中に打ち込みます。打ち込みに要した打撃回数がN値です。

標準貫入試験(ハンマー・ロッド・サンプラー)の模式図 ハンマー 落下 ロッド サンプラー 地盤
標準貫入試験の模式図(形状は実物どおりではありません)。ハンマーをロッドの頭に落とし、先端のサンプラーを地盤に打ち込みます。

試験の条件は規格(JIS)で決まっています。

項目
ハンマーの質量63.5kg
ハンマーの落下高さ76cm(760mm)
サンプラーの打込み量30cm(300mm)

つまり、63.5kgのハンマーを76cmの高さから落とし、サンプラーを30cm打ち込むのに要した打撃回数がN値です。N値が大きいほど、地盤は硬く締まっています。

「30cm」の前に150mmの予備打ちがある

数えはじめる位置に決まりがあります。いきなり孔の底から数えるのではなく、まず試験孔底から150mmまで予備打ちを行い、そこから300mmを本打ちとして数えます(JIS A 1219)。

段階貫入量打撃回数
予備打ち試験孔底から150mm(自沈を含む)数えない
本打ちそこから300mmこれがN値

予備打ちを挟む理由は、孔の底が乱れているからです。ボーリングで掘った直後の孔底には、掘りくずがたまり、土もゆるんでいます。そこを数えると、実際より軟らかい地盤という結果になります。150mm打ち込んで乱れた層を通り過ぎ、本来の地盤に届いてから数えはじめるわけです。

本打ちの打撃回数は100mm貫入ごとに記録します。合計300mmで何回かがN値ですが、途中の記録も残すので、どの深さで急に硬くなったかまで分かります。

打撃50回で打ち切る

硬い地盤では、300mm入る前に打撃回数がどんどん増えます。そこで本打ちの打撃回数は、特に必要のない限り50回を限度とすると決められています。

50回打っても300mm入らない場合は、そこで止めて「50回で何mm貫入したか」を記録します。「N値50以上」と表すのはこのためです。N値には事実上の上限があると押さえてください。

打ち切る理由は2つあります。1つはこれ以上打っても設計が変わらないこと——N値50を超える地盤は、どの道じゅうぶんに硬い支持層です。もう1つはロッドやサンプラーが壊れることです。硬い岩盤を叩き続ければ、器具のほうが先に傷みます。

N値でわかること

N値からは、地盤の性質をいろいろと推定できます。

  • 地盤の支持力(どれくらい荷重を支えられるか)
  • 砂質土の相対密度(締まり具合)
  • 粘性土のコンシステンシー(硬さ・軟らかさ)

同時に、乱した状態の試料を採取できるので、土の種類の確認にも役立ちます。

ほかの原位置試験

原位置試験は、目的によって使い分けます。代表的なものは次のとおりです。

  • ポータブルコーン貫入試験…建設機械の走行性(トラフィカビリティ)の判定(コーン指数で判断)
  • スクリューウェイト貫入試験(旧スウェーデン式サウンディング)…おもりの載荷による沈下と回転で、地盤の硬軟・締まりを判定
  • 砂置換法による密度試験…締固めの良否(土の密度)の判定
  • ボーリング孔を利用した透水試験…土の透水係数を求める

混同しやすい用語

標準貫入試験 と ポータブルコーン貫入試験

どちらも地盤に貫入させる試験ですが、目的が違います。標準貫入試験は、N値を求めて地盤の支持力や締まり具合を調べる試験です。ポータブルコーン貫入試験は、コーンの貫入抵抗(コーン指数)から、建設機械が走れるか(トラフィカビリティ)を調べる試験です。地盤の硬さを数値化するのが標準貫入試験、機械の走りやすさを見るのがポータブルコーン、と分けて覚えます。

過去問でどう問われたか

標準貫入試験とN値は、試験の方法・目的と、ほかの試験との取り違えが問われます。引っかけは大きく3型です。

  • ①N値の意味のすり替え(打撃回数=N値、を別の方法で求めるとする)
  • ②N値とコーン指数の取り違え(地盤の硬さ=N値/機械の走行性=コーン指数)
  • ③試験名と目的の取り違え(透水試験=透水係数、を軟硬判定とする)
年度・級・No.問われ方/引っかけ
令和7年度(前期) 2級 No.2サウンディングの測定量。標準貫入試験=打撃回数、オランダ式二重管コーン貫入試験=貫入抵抗、スクリューウェイト貫入試験=沈下量(正しい組合せ)←測定量・正答:4
令和5年度(後期) 2級 No.55建設機械のトラフィカビリティ(走行性)を「N値で判断する」=誤り(コーン指数で判断する)←N値とコーン指数のすり替え
平成25年度 2級 No.1透水試験の結果を「土の軟硬の判定」に使う=誤り(透水係数を求める。軟硬はN値)←試験の目的のすり替え
平成24年度 1級 No.12既製杭の中掘り根固め工法で、オーガ電流値から「N値を算出して支持層を確認」=誤り(N値は標準貫入試験で求める)←N値の求め方

核心は3つです。N値は打撃回数(63.5kgのハンマー・76cm落下・30cm貫入)、地盤の硬さはN値(標準貫入試験)で、機械の走行性はコーン指数(ポータブルコーン)で判断します。試験名と測定量・目的を取り違えた記述が、誤り肢になります。

理解度チェック

問題:標準貫入試験は、63.5kgのハンマーを76cmの高さから落とし、サンプラーを30cm打ち込むのに要する打撃回数(N値)を求める。

〇か×か。

答え:

規格で、ハンマー質量63.5kg・落下高さ76cm・打込み量30cmと決まっています。その打撃回数がN値です。

問題:標準貫入試験のN値は、地盤支持力や砂の相対密度の推定に用いられる。

〇か×か。

答え:

N値は、地盤支持力・砂の相対密度・粘性土のコンシステンシーの推定に用います。N値が大きいほど地盤は硬く締まっています。

問題:建設機械のトラフィカビリティ(走行性)は、標準貫入試験のN値で判断する。

〇か×か。

答え:×

トラフィカビリティは、ポータブルコーン貫入試験のコーン指数で判断します。N値は地盤の硬さ・支持力の推定に使います(令和5年度 2級 No.55)。

問題:ボーリング孔を利用した透水試験の結果は、土の軟硬の判定に使用される。

〇か×か。

答え:×

透水試験は土の透水係数を求める試験です。土の軟硬や支持力の判定には、標準貫入試験のN値を使います(平成25年度 2級 No.1)。

まとめ

標準貫入試験は、ハンマーの打撃回数(N値)で地盤の硬さを調べる原位置試験です。

63.5kgのハンマーを76cm落とし、サンプラーを30cm打ち込む打撃回数がN値で、地盤の硬さはN値・機械の走行性はコーン指数で判断するのが要点です。

試験名と測定量・目的の取り違えが、過去問で繰り返し問われます。

参考資料

  • JIS A 1219:2013「標準貫入試験方法」(予備打ち150mm・本打ち300mm・打撃50回の限度)
  • 地盤工学会「地盤調査の方法と解説」

※ 数値は規格に基づく標準値です。規格の改定があり得るため、最新の資料で確認してください。

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土木施工管理技士試験で過去に問われた用語・数値・施工手順を、官公庁の仕様書や日本道路協会の便覧に照らして整理しています。

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