スウェーデン式サウンディング試験

スウェーデン式サウンディング試験は英語ではMethod for Swedish weight sounding testと呼ばれ。略称としてSWS試験と表記します。

スウェーデン式サウンディング試験は、北欧のスウェーデン国有鉄道が1917年頃に不良路盤の実態調査として採用し、その後スカンジナビア諸国で広く普及した調査を、1954年頃建設省が堤防の地盤調査として導入したのが始まりです。1976年にはJIS規格に制定され、現在ではJISA1221(2002)として戸建住宅向けの地盤調査のほとんどが本試験によって実施されるに至っています。

スウェーデン式サウンディング試験の試験手順

  1. 鉄の棒(ロッド)の先端に円錐形をねじったようなスクリューポイントを取り付け、それを地面に垂直に突き立てます。
  2. ロッドには、自由に上下させたり途中で固定もできる受け皿(クランプ、重さ5kg)を通し、さらに上端には水平に取っ手(ハンドル)を取り付けておきます。
  3. クランプに円筒形のおもり(10kgのおもり2枚と25kgのおもり3枚)を1枚ずつ静かに載せていき、1枚載せるたびに、ロッドが下方に沈むかどうかを観察し、記録します。

    (注)スクリューポイントとロッドにかかる荷重は段階的に5,15,25,50,75,100kgとなります。

  4. 全てのおもりを載せるとクランプの重さと合計して100kgになりますが、その際、ロッドの沈み込みがなく静止している場合には、ハンドルを回転させ、先端のスクリューポイントで土を掘進しながら強制的にロッドを貫入させ、ロッドを25cm貫入させるのにハンドルを何回転させたかを記録します。

    (注)ロッドの長さは最長で1mなので、貫入させるに従い、おもりの受け皿となるクランプが地面に着いてしまい、それ以上貫入させることができなくなります。そこで、おもりとハンドルを一旦はずし、新たにロッドを継ぎ足した後、ハンドルを装着し直した上でクランプを所定の高さまで引き上げて、再度、3と4の作業を繰り返します。

    (注)ハンドルの回転数は、180度(半回転)を1回とカウントします。すなわち、360度回せば2回となるので、記録は「半回転数」という表記になります。

  5. 規定の深度(後述)までの貫入が記録できた時点で測定を終了し、ロッドを引抜きます。
  6. ロッドを引抜いた後の、直径が3cmほどの測定孔を利用し、孔が土で目詰まりしていない限り、メジャーで地下水位を計測・記録します。

スウェーデン式サウンディング試験の測定範囲

  • 測定箇所数
    1. 原則として1宅地で4箇所以上の測定を行います。
    2. 各測点間の試験結果に著しい差異が認められた場合には、どのような地層構成であるかを推定するに十分なだけの追加測定を行います。
    3. 測定の障害となる瓦礫などの異物が地中に混入しているために、満足な深度までの記録が採取できない場合も、同様に追加測定を試みます。
  • 深度(ジオテックの基準)
    1. 通常は、深度10mまでを測定します。
    2. 地中に硬質な層が分布し、半回転数が60回に達しても25cmの貫入ができない場合には測定を終了します。

試験結果の整理とデータ処理

  • 土質の判定
    1. スウェーデン式サウンディング試験では土質を判別するに十分な地中の土を採取することができません。厳密には、様々な観点から土の成分や性質を分析し、建物を支える地盤としての強さを総合評価すべきですが、便宜的に、互いに性質が大きく異なる「粘性土」「砂質土」「礫質土」に土質を分類し、データ処理を行います。
    2. 「砂質土」「礫質土」の場合は、ロッドを貫入させると、ハンドルを介して「シャリシャリ」「ジャリジャリ」「ガリガリ」という感触や音が伝わってくることがあり、土質を分類する際の有力な手掛かりとなります。
    3. 「地形分類図(土地条件図)」によっても、おおよその土質の判別が可能なので、かならず参照します。
    4. 地表付近で「ガリガリ」という感触と音がある場合は、瓦礫混じりの盛土が施されていることが多く、その瓦礫層を通過する際の摩擦抵抗から測定値が大きく記録されるため、そのままの値を採用して土質の判別や地盤の性状を推定するには注意が必要です。
    5. 周辺の既存資料も参考になります。ジオテックでは既存ボーリングデータも参考にしています。
  • 地盤の強さは、試験結果ばかりでなく、調査地周辺の地形や水路、隣地との高低差などの観察結果からも推定できる場合があるため、双方を合わせて考慮する必要があります。

換算N値の算出

  • 地盤の強さを判定するには、その評価手続きがある程度認知されている「N値(エヌチ)」を目安にすることが広く行われています。
  • 「N値」は、もともとビルなどの重量構造物向けの地盤調査として普及しているボーリング・標準貫入試験の測定値ですが、スウェーデン式サウンディング試験においても、本来のN値に準じる「換算N値」を算出すことのできる換算式が提案されています。本報告書においても「換算N値」を算定し、後頁に「換算N値グラフ」としてまとめました。
  • 現場で記録された実測値を、地盤工学的なデータに変換し、解析の手掛かりとするために、「換算N値」を下記の式により算出します。
  • 換算N値は粘性土用と砂質土用の2式が用意されており、大別した土質分類に基づいてそれぞれの式に実測値を代入することによって得られます。
    【粘性土】の場合、0.03Wsw + 0.05Nsw
    【砂質土】の場合、0.02Wsw + 0.067Nsw
    【礫質土】の場合、0.02Wsw + 0.067Nsw
    Wsw
    荷重(おもりの重さ)
    Nsw
    1m当りの半回転数(半回転を4倍した計算値)
    ハンドルを回転させずにおもりの自重だけで貫入する場合は、この値はゼロとなる
  • 計算例
    1. 粘性土で75kgのおもりを載せた段階でロッドが沈んだ(ハンドルは回転していない)
      0.03 × 75kg (Wsw)+ 0.05 × 0回(Nsw) × 4= 2.25 ≒ 2.3
    2. 砂質土で、100kgの重りを載せてもロッドが沈まなかったので、ハンドルを回転させたところ、25cm貫入させるのに5半回転した
      0.02 × 100kg (Wsw)+ 0.067 × 5回(Nsw) × 4= 3.34 ≒ 3.3

軟弱地盤の判定

弊社では、下記の図書や実際に不同沈下した物件の地盤データを参考に軟弱地盤の判断を行っています。

  1. 「小規模建築物基礎設計指針」(日本建築学会)
  2. 「住宅地盤の調査・施工に関する技術基準書」(住宅地盤品質協会)