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ぜねた
元ゼネコンマン/1級土木施工管理技士
元準大手ゼネコン勤務の土木技術者。
一級土木施工管理技士。
ゼネコン時代は安全を第一に
現場を走り回ってました。
現場で学んだ知識や土木に関する知識を
発信しています。
技術士の資格取得を目指して現在勉強中。
【携わった工種】
道路土工、トンネル、PC上部工、橋梁下部工事
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鋭敏比とは? 求め方や目安、 利用法を解説 【土質力学の基礎】

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若手技術者

鋭敏比って何ですか?

ぜねた

土を乱した場合どれくらい強度が低下しやすいのか示す指標です

若手技術者

鋭敏比にはどういう意味があるんですか?

ぜねた

鋭敏比が大きい土というのは、少し乱れただけで強度の低下が著しい土と言う意味です

・鋭敏比って何?
・鋭敏比ってどうやって求めるの?
・鋭敏比が大きい (小さい)とはどういうこと?

こんな悩みを解決します。

本記事の内容

・鋭敏比とは何か
・鋭敏比の求め方
・鋭敏比はどういうときに使うのか

この記事では、鋭敏比について求め方意味解説しています。

これを読み終えれば、鋭敏比とはどんないみがある値で、どのようなときに使う値なのか理解できます。

執筆者

「つちとき」管理人
元準大手ゼネコン7年勤務
『しくみ図解 土木工事が一番わかる』著者
一級土木施工管理技士
ぜねた(@GenetaCivil)

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また、 土工事について詳しく知りたい方は、[土工事とは?一級土木施工管理技士が徹底解]で詳しく解説しています。

土工事で使う機械や管理方法について解説しています。

土工事に使う機械や施工方法や施工の管理方法など、学びたい方はこの機会にサクッと勉強してみることをおすすめします。

関連記事 土工事とは?一級土木施工管理技士が徹底解

当サイトでは、現場監督の抱える悩みを解消するコンテンツを用意しているので、ぜひ参考にしてみて下さい。

目次

鋭敏比とは!?求め方

若手技術者

鋭敏比って何を示す値なんですか?

ぜねた

簡単にいうと、土の乱れによる強度の低下のしやすさのことです

鋭敏比 (えいびんひ)とは、土を乱した場合どれくらい強度が低下しやすいのか示す指標です。

まず大前提として、土は自然的又は人為的に関わらず、かく乱されることで土粒子の構造が変わり強度が低下します。

鋭敏比
「乱さない試料の一軸圧縮強さ」と「含水比を変えずに練り返した試料の一軸圧縮強さ」の比で表したもの

「鋭敏比」という考え方は、基本的には粘土について記述する際に用いられます。

鋭敏比の求め方は以下のとおりです。

St = qu/qr
St(sensitivility): 鋭敏比
qu: 乱さない試料の一軸圧縮強さ(kg/c㎡)
qr: 含水比を変えずに練り返した試料の一軸圧縮強さ(kg/cm²)

式の意味について、詳しく解説します。

鋭敏比が大きいとは? 鋭敏比の目安と意味

先ほどの鋭敏比を求める式を踏まえて、改めて鋭敏比を解説します。

鋭敏比というのは、「乱す前の土の強度は、乱した場合に対して○○倍なのか?」ということ。

なので、鋭敏比が大きいというのは「少し乱れるだけで大きく強度が低下する土」ということです。

式の意味を噛み砕いて、解説します。

鋭敏比St = qu/qr

この式の分子であるquについて、まずは解説します。

quとは「乱さない試料の一軸圧縮強さ(kg/c㎡)」ですが、「乱さない試料」 とは「地盤から取り出した自然状態のままの粘土」のことです。

ぜねた

つまり、かく乱前の土をいいます。

次に分母であるqrです。

qrとは「含水比を変えずに練り返した試料の一軸圧縮強さ(kg/cm²)」ですが、「含水比を変えずに繰り返した試料」 とは「地盤から採取する際に道具などにより、ほぐされた状態の土」のことです。

つまり、かく乱後の土をいいます。

ぜねた

締固めた土よりもスコップでほぐした土の方が、強度が低いというのはイメージてきると思います。

一般的な粘性土の鋭敏比は2〜4程度です。

鋭敏比が3というと、「乱される前の土の強度は、乱された後の強度の3倍」ということ。

鋭敏比が10というと、「乱される前の土の強度は、乱された後の強度の10倍」ということです。

なので、鋭敏比が大きいというのは、

少し乱れるだけで大きく強度が低下する土

ということです。

鋭敏比の目安は以下のとおり。

鋭敏比の目安
粘性土
8 以上:鋭敏な粘土
10以上:超鋭敏粘土
16を超える」クイック・クレイ

参考:『―粘 土 基 礎 講座I―』滋賀県立大学http://www.cssj2.org/wp-content/uploads/clay_11.pdf

粘性土の性質とせん断特性

若手技術者

鋭敏比の求め方や目安が理解できましたが、 どんな意味をもつ指標なのか知りたいです

ぜねた

鋭敏比が求められる理由について粘性土の特長から解説します

最初に解説したとおり、鋭敏比は粘性土の場合に用いられる指標です。

なぜかというと、粘性土砂質土とは性質が異なるから。粘性土圧縮性弾性があり、 またその構造内に吸着水を含んでいます。

逆に、砂質土は透水性がよいため、ほとんど瞬間的に排水してしまうことから間隙水圧の影響ははとんどありません。

しかし、粘性土は非常に長い時間、間隙水圧の影響を受けます。

ぜねた

粘性土特有のせん断の特性は、間隙水圧があることが原因です

鋭敏比の前提が分かったところで、次に鋭敏比を求めるのに必要な一軸圧縮強度試験について解説します。

鋭敏比を求める一軸圧縮強度試験とは

一軸圧縮強度は側圧がない状態における圧縮荷重の最大強度です。試供体を鉛直方向に圧縮することで、圧縮力は徐々に増していきます。

徐々に増していった圧縮力に対して、ピークの強度圧縮強度です。

ちなみに、地盤の固さを示すN値一軸圧縮強度関係があります。

一軸圧縮強度とN値との関係は

qu=12.5×N

です。

ちなみに、N値については[N値とは? 換算N値の違いや求め方、地耐力との関係を1級土木施工管理技士が解説]で詳しく解説しています。

N値の求め方や地耐力について解説してます。

どんな試験方法でN値を求めるのか、地耐力の目安についても解説しているので、自信を持って他の人には説明できないなら、確認しておくことをおすすめします。

関連記事 N値とは? 換算N値の違いや求め方、地耐力との関係を1級土木施工管理技士が解説

まとめ】鋭敏比

鋭敏比について式の意味や求め方を解説しました。

どんな時に活用して、どうやって求めれば良いのか理解できたと思います。

【まとめ】鋭敏比

・鋭敏比は「乱さない試料の一軸圧縮強さ」と「含水比を変えずに練り返した試料の一軸圧縮強さ」の比

・土が乱した際にどれだけ強度が低下するのかという指標

・鋭敏比が大きいほど、土が乱れた際の強度の低下が大きい

・一般的な粘性土の鋭敏比は2〜4程度

以上、鋭敏比の求め方や意味について解説しました。

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