JPH0455790A

JPH0455790A - 地盤調査方法

Info

Publication number: JPH0455790A
Application number: JP2166320A
Authority: JP
Inventors: Shunsuke Shimada; 俊介島田
Original assignee: Kyokado Engineering Co Ltd
Current assignee: Kyokado Engineering Co Ltd
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1992-02-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は地盤または岩盤（以下「地盤」という）内の状
況を調査する地盤調査方法に係り、特にγ線透過法を採
用して地盤の密度を測定し、かつ同時に貫入抵抗パラメ
ータを測定することにより地盤状況を高精度に、かつ広
範囲に推定し得る地盤調査方法に関する。

〔従来の技術〕

ラジオアイソトープ（ＲＩ）を用いる地盤調査方法とし
て、従来、散乱型（反射型）γ線密度計を用いる方法が
知られている。この反射型γ線密度計は一回の散乱をう
けたγ線を検出する方式であってコリメータを設けるこ
とにより注入状態の方向性は弁別できるが、測定可能範
囲はたかだか半径５〜１０ｃｍ位である。また、測定値
は測定範囲内の密度分布に依存性があるので、平均密度
を表しているとは言えず、したがって、正確な測定がで
きない。

このように、反射型の測定器を用いる従来の測定方法で
は、測定範囲が５〜１０ｃ＋ｎと狭いため、正確な地盤
状況を把握するには狭い間隔で多数の試験孔を掘削しな
ければならず、また、測定回数もこれに伴って多くなり
、多大の手間と時間を要するという難点があり、さらに
本質的に精度が低いという難点があった。

さらに、γ線透過法によっても、地盤密度を正確に測定
できるという利点はあるものの、測定範囲がなお半径数
十１以内とせまく、かつγ線の検出に時間がかかるため
広範囲な地盤状況を把握することは困難である。

一方、地盤の密度あるいはこれに関連する強度を知るた
めに各種サウンデイング法、例えばキコーブ型動貫人試
験、標準貫入試験、コーン型動貫入試験、動的円錐貫入
試験、静貫入試験、ポータプルコーン貫入試験、オラン
ダ式貫入試験、スエーデン式貫入試験、ベーン試験、簡
易ベーン試験、引抜き試験、イキスメーター試験等が知
られている。上述サウンデイングは貫入抵抗を測定する
ことにより密度あるいはこれに関連する強度を能率的に
測定し得るが、正確な密度を知るには不充分である。

また、最近、ポーリング削孔装置を用いて削孔時の先端
ピットに生じる削孔抵抗を知り、これから地盤の強度を
推定する方法も採用されている。

すなわち、削孔時の送水圧、回転トルク、推力、削孔速
度、回転速度、削孔時間、貫入力等を削孔パラメータと
して、モデル地盤による基礎試験から削孔パラメータと
地盤強度の関係を調べ、これから地盤状況あるいは改良
地盤の強度を測定するものである。この方法は短時間で
地盤の評価を得る点で優れているが、地盤密度を直接動
ることができないため、これらパラメータのみによって
は正確な地盤状況の把握は困難である。特に、モデル地
盤とパラメータを対応させるにせよ、多数のモデル地盤
と対応させるには自ずと限界がある。

また、多くのパラメータを用いないと正確な地盤状況が
把握できないため、非常に複雑となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者は上述のサウンデイングあるいは削孔抵抗パラ
メータによる調査に対し、さらに密度の要素がとり入れ
られれば、きわめて正確に地盤の変化、土層の強度、改
良地盤の改良度合等を把握し得ることを見い出し、上述
のサウンデイング用貫入体あるいは削孔管を貫入体と称
し、この貫入体にＴ線源を装着して周辺土層の密度を測
定し、同時に貫入抵抗値あるいは抵抗パラメータを測定
し、両者を対応させることにより正確に地盤を把握する
ことを可能にした。

また、多くの抵抗パラメータを用いなくても、少ない抵
抗パラメータと密度とを組み合わせることにより充分な
地盤状況を把握できることも見い出した。例えば、削孔
速度と密度をある時点で測定しておけば、他の時点では
削孔条件を同じにして削孔し、削孔速度を測定すれば密
度を予測でき、このため極めて簡便に地盤条件を把握で
きる。

このように、広範囲な調査対象地盤の代表的な地盤で密
度と貫入抵抗を測定して地盤の性情を正確に把握してお
けば、他はサウンデイングや削孔抵抗を測定するのみで
容易に対象地盤全体を正確に把握できる。また、この方
法を用いれば、自然地盤の土質状況を調査できるのみな
らず、地盤法人を行なった場合の注入前後の改良効果を
適確に知ることができる。

そこで、本発明の目的はγ線透過法を採用して地盤密度
を測定し、かつ同時に貫入抵抗パラメータを測定するこ
とにより地盤状況を高精度に、かつ、広範囲に推定し、
前述の公知技術に存する欠点を改良した地盤調査方法を
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため、本発明によれば、少なくと
もＴａ２源を内装した貫入体を地盤中に貫入し、このＴ
線源からのγ線を検出器により検出して地盤密度を測定
し、かつ、同時に貫入抵抗パラメータを測定し、これに
より地盤状況を把握することを特徴とする。

以下、本発明を添付図面を用いて詳述する。

第１図は本発明にかかる地盤調査方法を説明するための
断面図を示す。第１図に示されるように、地盤Ａ中には
Ｔ線源およびｒ＠検出器をそれぞれ挿入するための調査
孔１．４が所定距離を隔てた位置にほぼ平行に掘削され
る。さらに調査孔１には先端にγ線源２の収容された挿
入管（サウンデイング用貫入体）３が挿入され、かつ調
査孔４にはプローブ５が挿入される。このプローブ５は
下方にγ線検出器６、これに給電する高圧電源７、およ
び検出器６の出力信号を増幅するプリアンプ８を収容し
、信号線が併設されたケーブル９によって調査孔４内に
吊り下げて挿入される。１０は信号線を経て送られるＴ
線検出信号をカウントする計数器である。

上述の調査孔１内のγ線源２および調査孔４内のγ線検
出器６はそれぞれ調査孔１．４に沿って下方から上方に
移動され（上方から下方でもよい。

以下も同様。）、γ線源２からのＴ線をγ線検出器６で
検出することにより地盤の密度を測定する。

なお、本発明は第４図示のように、調査孔１の挿入管３
内に複数個のγ線源２．２・・２を軸方向に沿って所定
の間隔をあけて配置し、一方、調査孔４内には１個のγ
線検出器６を配置し、このγ線検出器６のみを調査孔４
に沿って下方から上方に移動して各γ線源２．２・・２
からのＴ線を１個のγ線検出器６で移動しながら検出す
ることによりそれぞれの地盤レベルの密度を測定するこ
ともできる。もちろん、図示しないがこの逆の場合、す
なわち、γ線源２を１個、γ線検出器６を複数個それぞ
れ調査孔１．４内に配置し、γ線源２のみを調査孔１に
沿って下方から上方に移動して前述と同様に測定しても
よい。

さらに、本発明では第３図示のように、γ線源２を挿入
する調査孔１を中心とし、この位置から所定間隔を隔て
た周囲（円周方向）にγ線検出器６を挿入する複数個の
調査孔４．４・・４を、例えば図示のように６個の調査
孔４．４・・４を、調査孔１とほぼ平行に掘削し、これ
ら調査孔１および４にそれぞれγ線源２およびγ線検出
器６を１個づつ挿入し、かつ、これらγ線源２およびγ
線検出器６を第１図示と同様にそれぞれ調査孔１．４に
沿って移動させながらγ線源２からのＴ線をγ線検出器
６．６・・６で検出することにより調査孔１を中心とし
たγ線検出器６．６・・６間の地盤状況をそれぞれ調査
することもできる。また、第３図において、γ線源２ま
たはγ線検出器６のいずれか一方を一つの調査孔１また
は４内に複数個、他方を１個それぞれ挿入し、第４図と
同様にして地盤状況を調査することもできる。

さらに、第３図において、調査孔４は調査孔１を中心と
する円周上に正六角形となるように配設したが、この例
に限られるものではなく、他の正多角形としてもよい。

また必ずしも調査孔４から調査孔１の距離および調査孔
４同志の間隔も同一である必要はない。ただ、調査孔４
を正多角形に配置すれば、平面的な地盤の密度変化の解
析が容易となり、また調査孔１を中心として左右対象に
配置することにより断面的な地盤の密度変化の解析が容
易になる利点がある。

なお、本発明において、γ線源２ならびにＴ線検出器が
挿入される調査孔はできるだけ平行に設置されることが
必要である。その理由はＴ線の検出は距離の二乗に反比
例するため距離が変化すると土層の変化よりも距離の変
化による影響が大きくなり、正確な解析が困難となるた
めである。

また、同じ理由で調査孔内のγ線源、Ｔ線検出器の移動
は両者がほぼ同一深度を保持するようになされることが
望ましい。

このことはすなわち、調査孔の最下部から同じ速度で両
者を引き上げながら（例えば１ｍ／分）測定するとか、
あるいは０．５ｍ毎に測定して引き上げる等の手段によ
って達成される。

上述の本発明は自然地盤の土質調査のみならず、改良地
盤の効果の確認にも用いることができる。

たとえば、第３図において注入前の地盤を測定してのち
、調査孔から薬液あるいはセメントグラウト注入し、そ
の後再度調査孔から改良地盤を測定すれば各土層におけ
る密度の増加状況を連続的に測定できる。

また、本発明における調査孔は垂直方向でなくても、斜
めまたは水平に設けてよいのはもちろんである。

なお、前述の挿入管（サウンデイング用貫入体）３は削
孔管であってもよく、また、検出器６は貫入体３内に内
装されてもよい。さらに、本発明において、貫入抵抗パ
ラメータの測定は削孔管の先端に貫入抵抗測定センサを
装着して削孔管貫入時の押圧力を測定することにより行
なってもよい。

第２図はγ線源、Ｔ線検出器および貫入抵抗測定センサ
の内蔵された本発明に用いる削孔管の断面図を示す。第
２図において、削孔管３ａの先端部には貫入抵抗測定セ
ンサ１１が内蔵され、その上部にはγ線源２が内蔵され
、その上に船速へい体１２を経て、γ線検出器６が内蔵
される。このγ線検出器６はケーブル１３を経てスケー
ラ１４に連結される。１５は先端ビットである。

もちろん、貫入抵抗パラメータの測定は第２図のような
貫入抵抗測定センサ１１のほかに、削孔時の送水圧、回
転トルク、削孔速度、回転速度、削孔時間等を測定する
ことにより行なうこともでき、また抑圧装置から押圧力
を測定するこきにより行なってもよい。

〔作用〕

上述の本発明では、第３図示の例の場合には、γ線源２
として１０ｍＣ４を用い、γ線源２と検出器６の間隔を
５０印とすると、約１分間の測定時間で必要な精度の測
定が可能である。まず、最下部で各検出器６の計数率を
所定の時間（この例では１分間）記録し、ついでγ線源
２と検出器６とを所定長ずつ引き上げながら測定を繰り
返すか、あるいは連続的に測定しながら１分間に１ｍと
いう速度で引き上げる。このようにすると、これらのデ
ータに基づいて地盤の密度変化の態様と地盤密度の分布
状態、土層の変化とその位置関係右よびこれらの立体的
な関係を知ることができるので、これらの情報から地盤
状況を精度よく推定することができる。

また、貫入抵抗パラメータの測定は調査孔１あるいは４
の削孔の際の削孔管（図示せず）の回転トルク、削孔速
度、回転速度、削孔時間等を測定することにより行なわ
れる。本発明ではこれら地盤密度ならびに貫入抵抗パラ
メータを測定することにより地盤状況を把握する。

また、第２図示の例の場合には、削孔管３ａを地盤中に
貫入する際の貫入抵抗パラメータを貫入する際の貫入抵
抗パラメータを貫入抵抗測定センサ１１で測定し、同時
にγ線源２からのｒｌｌＡをγ線検出器６で検出してケ
ーブル１３を経てスケーラ１４で測定し、これら両側定
値により地盤状況を把握する。

〔発明の効果〕

以上のとおり、本発明はγ線透過法を採用して地盤密度
を測定し、同時に貫入抵抗パラメータを測定することに
より地盤状況を高精度に、かつ広範囲に推定しつる地盤
調査方法である。

７・・・高圧電源、　　８・・・プリアンプ、９・・・
ケーブル、　１０・・・計数器、１１・・・貫入抵抗測
定センサ。

特許出願人　強化土エンジニャリング株式会社

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の原理を説明するための断面図、第
２図は本発明に用いる削孔管の一例の断面図、第３図お
よび第４図はそれぞれ本発明の他の具体例の断面図を示
す。 ■、４・・・調査孔、　　　２・・・γ線源、３・・・
挿入管、　　３ａ・・・削孔管、５・・・プローブ、　
　６・・・Ｔ線検出器、子図＠＠芽〆図茅図手続補正書（方式）％式％事件の表示平成２年特許願第１６６３２０号２゜発明の名称地盤調査方法３゜補正をする者事件との関係

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくともγ線源を内装した貫入体を地盤中に貫
入し、このγ線源からのγ線を検出器により検出して地
盤密度を測定し、かつ、同時に貫入抵抗パラメータを測
定し、これにより地盤状況を把握することを特徴とする
地盤調査方法。
（２）請求項第１項に記載の地盤調査方法において、貫
入体は削孔管またはサウンデイング用貫入体である方法
。
（３）請求項第１項に記載の地盤調査方法において、検
出器は貫入体内に装着されるか、貫入体とほぼ平行な位
置に装着される方法。