ボーリング調査

ボーリング調査とは


ボーリングとは、地盤に細い孔を深くあけていくことです。ボーリング調査はボーリングで採取した土や岩盤の試料を直接観察して地質の状況を把握することができます。
また、ボーリング孔を利用して標準貫入試験や孔内載荷試験等、各種試験や計測に広く利用されています。

貫入不能N値(※1)が1cm未満の時。
自  沈ドライブハンマーの落下を伴わずに、ボーリングロッドもしくはドライブハンマーの自重のみで
標準貫入試験用サンプラーが貫入すること。

(※1)N値:打撃数が50回に達した時の貫入量を測定し、(50回/貫入量cm)をN値とします。標準的な地盤指標を指し、建築や土木で地盤や、杭の支持力や、各種計算の土質定数を推定するのに役立ちます。


ボーリング調査はどんな時に必要?

建物や構造物などの支持地盤の深度と強度を確認するために行いますが、一般的には下記の場合です。
  • 鉄筋コンクリートなどの規模の大きな建物で硬い地盤を調査しなければならない場合
  • 杭などを採用する場合で比較的硬い地盤を調査しなければならない場合
  • 埋立地などで、廃棄物が埋められており、他の調査では正しく地盤調査できない場合
  • 地盤改良などで土質を把握しなければならない場合
  • 液状化の検討をしなければならない場合
  • 正確な地盤沈下の検討を行う場合

ボーリング調査の種類



標準貫入試験


  • ボーリング調査で行う標準貫入試験(JIS規格)は、重さ63.5kgのオモリを76cmの高さから落下させて、先端に取り付けた標準貫入試験用サンプラーを30cm打ち込むのに要する打撃回数です。
    N値は建築や土木で地盤や、杭の支持力や、各種計算の土質定数を推定するのに役立ち、標準的な地盤指標と言えます。
  • < 工法の特徴 >
    • あらゆる地層の掘削が可能
      軟弱な地盤から硬質な岩盤まで掘削可能。
    • 掘削孔を利用しての各種原位置試験が可能
      標準貫入試験、現場透水試験、孔内載荷試験、物理検層、電気検層等。
    • 土質試料の採取が可能
      直接土を採取することにより正確な土質判定が可能。
    • N値
      標準貫入試験により地盤の強度を判定するN値が求まる。地盤や杭の支持力や土質定数が算定できる。
    • 地下水位の確認が可能


孔内載荷試験


  • 孔壁を加圧することによって水平方向の変形係数、降伏圧力および極限圧力を求めます。
  • < 工法の特徴 >

    • 適用地盤
      ボーリング孔を利用して実施できる。
      孔壁面が滑らかで、自立するすべての地盤および岩盤で実施できる。
    • 地盤の変形係数と強度特性(降伏応力・極限応力)を求める。
    • 設計に必要な土質定数が得られる。水平方向地盤反力係数(KH)
      の他に下記の土質定数が算出可能
      ・強度定数(C,Ø)
      ・基礎の沈下量・支持力算定




調査の流れ

試験深度まで掘削する。

タンクに注水、測定管を試験深度まで挿入する。
段階的に測定管に圧力水を送る各圧力段階で圧力を一定保持し、セル水圧と変位量を測定する。

降伏応力:変位量が急激に増加
極限応力:スタンドパイプの推移が最下端に達する。

地盤の水平方向の変形特性の解析


現場透水試験

ボーリング孔の先端に地下水が流入するストレーナー部分(試験区間)を設け、孔内の水位を人工的に低下させ、その後の回復状況を測定します。(回復法)
このときの時間と地下水位の回復量とから地盤の透水係数を求める試験。水を注入する方法もあるが、一般的にこの非定常試験を現場透水試験と呼んでいる場合が多いです。


揚水試験

地すべり地の地盤の透水性を把握するために広く行われている方法です。通常の揚水試験と異なり、一つのボーリング孔を利用するもので、地下水位が一定となるように地下水を汲み上げ、その揚水量を求めます。さらに、揚水を中止し、時間~水位回復曲線を求め、ヤコブ式を適用して透水係数を算出するものです。


ルジオン試験

岩盤の透水性を測るための試験法です。ボーリング孔に高圧の水を注入し、その透水度より岩盤の透水性を求めます。10kg/cm2 の水圧で、孔長1mの区間に単位時間当たり注水される水の量(これをルジオン量という)を測定します。


PS検層・密度検層

PS検層は、単一のボーリング孔を利用して、地盤内に伝わる弾性波の速度を測定する技術で、受振器へ最初に届く弾性波(初動)の速度から地盤内の弾性波速度分布を求め、地山岩盤や土質地盤の力学的特性を評価します。
測定方法は、震源(起震)と受振位置の配置により下記の3種類等に分類できます。

  • ダウンホール法(陸上起震、孔内受振)
  • アップホール法(孔内起震、陸上受振)
  • サスペンション法(孔内起震、孔内受振)
密度検層とは、ボーリング孔を利用した物理検層の一種で、原位置における地層の密度を測定する方法です。ボーリング孔に挿入する観測装置には、放射線源(セシウム137やコバルト60など)とガンマ線測定センサーが内蔵されています。


弾性波探査

弾性波探査とは、地下を伝わる弾性波が物性(主にP波速度、S波速度および密度)の異なる境界で屈折や反射などの現象を生じることを利用して、地下構造を調査するための手法です。
代表的な探査法として、屈折波を利用する屈折法と反射波を利用する反射法があります。


物理探査・検層

物理検層は、掘削した孔井内に各種測定器(検層器)を降下させ、検層器から得られる物理量を用いて、地層中の地質情報を連続的に計測する技術です。検層の種類には、着目する物理量によって速度(PS)検層、密度検層、電気検層、温度検層など多種にわたり、調査目的に応じて行われています。


乱れの少ない試料採取

乱れの少ない試料とは、土質の力学的性質を室内試験するために、地盤内での状態をそのまま維持した試料の事です。


オールコアボーリング

地表面から打ち止めに至るまでの範囲の地質を全て採取することができ、高い精度で地質状況を把握することができます。
実際にコアを見たり触ったりできるため、地質を理解しやすいです。


地盤改良の効果確認

効果の確認は、地盤改良の目的が達成されているかを判定するために行うものですが、地盤改良前に行った調査結果と改良後に行った効果測定結果を比較することによって、より明確にすることができるので、効果確認を行う場合は、事前調査も十分に行うものとします。