地盤の情報を得る「サンプリング」の必要性について解説
皆さんこんにちは。
埼玉県を中心に栃木県・東京都・千葉県で、コンクリートの補修・補強工事を、茨城県を中心に構造物調査や土質・地盤調査を手がけるエムズアクトです。
前回は地盤調査のひとつであるボーリング調査の中でも一般的な試験といわれる「標準貫入試験」についてご紹介しました。
このボーリング調査の際によく行われるのが「サンプリング」です。
サンプリングは、建築物の設計や施工に際して必要となる地盤の情報を得るために、地中や地表付近から試料を採取し、観察や土質実験などを行うことです。
そこで今回は、茨城県および関東近県で地盤調査を検討されている方に向けて、地盤調査において大きな役割を担う「サンプリング」について解説いたします。
本記事ではサンプリングとは何かと手順などについて詳しく解説しますので、ぜひ参考にしてください。
■サンプリングとは
安定した建物を建てるには、地盤が安定していなくてはなりません。
しかし、土を触ったり、ただ目視したりするだけでは液状化の心配がないか、建物を建てられるほどに地盤が安定しているのかということを正確に把握することはできません。
サンプリングを行うことで、実際の土の中が具体的にどのような状態なのかという情報を詳細に把握することができます。
また、ひとくちに「土地」といっても土質は場所によってさまざまです。
その土地の質が砂質なのか粘土質などによって、建物の設計も大きく左右されます。
そのため、サンプリングによって土質を明らかにすることで、その土地に適した設計や建設方法を選択することが可能となります。
サンプリングで採取される試料には「乱れた試料」と「乱れのない（または少ない）試料」と呼ばれるものがあり、これらは室内土質試験の目的に応じて採取されます。
「乱れた試料」は標準貫入試験用のサンプラーから採取されたり、ボーリングによる試掘で採取した土から採取されたりすることが多いです。
一方、「乱れのない試料」は主に土の自然状態を確認するために、現位置で採取されます。
このほかに、ボーリングを行わず乱れの少ない塊状の試料が採取できる「ブロックサンプリング」という方法もあります。これは、ボーリングを行わないため土の深くから採取することはできませんが、「切り出し式」と「押し切り式」といった方法によって質の良い仕試料を採取することができるといわれています。
■サンプリングの手順について
サンプリングを行うにあたり、まず対象となる地盤や目的に応じて深度を設定します。
サンプリングに使う器具である「サンプラー」にはさまざまな種類があるため、対象地盤の地質や土質、硬軟や混合物の有無によって適切なものを選択する必要があります。
日本国内で広く適用されているサンプラーには、主に以下のものがあります。
1. 「標準貫入試験用 サンプラー」
礫や玉石を除いたすべての土に適用可能。「乱れた試料」を採取。打ち込みによって試料を採取し、試料は観察や物理試験用として適用される。
2. 「固定ピストン式シンウォールサンプラー」
軟らかい粘性土に適用される。「乱れのない試料」を採取。信頼度の高いサンプラーとして活用されており、サンプラーに搭載された「サンプリングチューブ」を地盤に入れることで試料を採取する。
3. 「ロータリー式二重管サンプラー（デニソン型サンプラー）」
中位～硬い粘性土に用いられる。「乱れのない試料」を採取。内管と外管により構成され、外管が回転して地盤を切削しながら内管が試料を採取する。
4. 「ロータリー式三重管サンプラー（トリプルサンプラー）」
中位以上の粘性土、締りの程度が中位以上の砂質土に適用される。「乱れのない試料」を採取。 ロータリー式二重管サンプラーの改良型で、外観が地盤を回転切削し、内管が地盤に押し入ると同時にチューブが試料を採取する。
現地調査開始後には、途中段階でサンプリング方法や深度が地盤に最適であるかの確認を行い、状況によっては再検討や変更を行うこともあります。
また、サンプリング実施後はサンプリング試料の運搬に備えて脱水や凍結等の処理を行う場合もあります。緩衝材で保護し、振動を与えないようにしながら試料を試験センター等で運搬します。
試験センターではサンプリング試料の抜き出しや観察が行われ、結果をもとに現場へのフィードバックが行われます。
■地盤を正しく調査するために求められること
サンプリングは、ボーリング孔底にサンプラーを押し込み、試料を採取します。地質や土質を調査するためのものであるため、ただ現場で試料を採取できればそれで完了ではありません。採取した試料が乱れていると、地盤を過小に評価してしまうということも起こり得るからです。
そのため、原位置の状態をできる限り維持したまま、試料を採取し運搬するための確かな経験や技術が求められます。
加えて地質や土質に適したサンプラーを選択し確実な調査を行うためにも、さまざまな種類のサンプラー用意することのできる専門の業者に依頼できると安心でしょう。
■まとめ
今回は、サンプリングとは何かとその手順、サンプラーの種類などについてご紹介いたしました。サンプリングは、茨城県内でボーリング調査をする際に、対象となる地盤の特徴を把握するためには非常に有効な手法のひとつといえます。
エムズアクトでは、サンプリングをはじめとしたさまざまな地質ボーリング手法を用いて、安全で信頼性の高い調査サービスを提供しております。
茨城県および関東近県での地質ボーリング実績も多数ありますので、ぜひお気軽にお問い合わせください。
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