1

１．目的 圧密試験は、圧密定数、圧密降伏応力を求める目的で行われる。 この圧密定数、圧密降伏応力が分かれば、地盤の沈下量や、それに要する時間を

推定することが出来、それにより、地盤上に建つ予定の建物やその周りの沈下によ

る影響を考慮して、設計、施工を行うことができる。

２．実験内容 供試体に荷重をかけ、時間とともに、どの程度の沈下が見られるかを観測した。

日が変わる毎に荷重を変化させ、全ての測定を終えるのに 2 週間を要した。

写真１ 圧密試験機

３．測定結果 残念ながら、最初の載荷 0.1[kgf/cm2]での測定は失敗した。0.1[kgf/cm2]を載荷し

ても、全く沈下が起きなかったため、3 班では、2 回目となる予定だった 0.2[kgf/cm2] 載荷からスタートした。

3 班の圧密試験の測定結果を下表 1 と次頁の表 2 に表し、これらをグラフ化したものを 3 頁以降に示す。なお、表 2 の下部にある理論圧密度や圧密時間（経過時間）は、グラフから読み取ったものである。

表 1 試料の各種計測数値と算出した含水比 圧密リング質量 mR[g] 123.33圧密リング高さ H0[cm] 2.00 圧密リング内径 D[cm] 6.00 (供試体＋リング)質量 mT[g] 215.01供試体質量 m0[g] 91.68土粒子比重Ｇｓ 2.65

ｼｬｰﾚ 番号

ｼｬｰﾚ（空） の質量

mc[g]

ｼｬｰﾚと 湿潤試料の

合計質量

ma[g]

ｼｬｰﾚと 乾燥試料の

合計質量

mb[g]

乾燥試料

の 質量 ms[g]

試料中の 水の

質量 mw[g]

含水比

ω0[%] 平均含水

比 ω[%]

Eq-D6 77.88 89.46 85.32 7.44 4.14 55.65 B1-E18 77.39 89.05 84.90 7.51 4.15 55.26 E13-E12 77.70 91.23 86.40 8.70 4.83 55.52

55.47

2

5 月 29 日 5 月 29 日 6 月 1 日 6 月 2 日 6 月 3 日 6 月 4 日 6 月 5 日 6 月 8 日 6 月 9 日 6 月 10 日 実験開始時刻

20 時 40 分 21 時 20 分 19 時 37 分 21 時 17 分 19 時 28 分 17 時 18 分 21 時 22 分 21 時 14 分 21 時 24 分 載荷[kgf/cm2] 0.1 0.2 0.4 0.8 1.6 3.2 6.4 12.8 0.8 0.1

1 回目 2 回目 3 回目 4 回目 5 回目 6 回目 7 回目 8 回目 9 回目（除荷） 10 回目（除荷） 経過時間 T[min] d[mm] d[mm] d[mm] d[mm] d[mm] d[mm] d[mm] d[mm] d[mm]

０秒 0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 ６秒 0.1 0.020 0.032 0.063 0.100 0.110 0.123 0.130 -0.180 -0.050 ９秒 0.15 0.025 0.038 0.072 0.112 0.128 0.143 0.152 -0.208 -0.055

１５秒 0.25 0.030 0.043 0.088 0.128 0.153 0.167 0.181 -0.224 -0.062 ３０秒 0.5 0.032 0.054 0.101 0.186 0.195 0.220 0.242 -0.265 -0.076 １分 1 0.036 0.068 0.138 0.198 0.258 0.291 0.324 -0.325 -0.096

１分３０秒 1.5 0.040 0.078 0.157 0.229 0.301 0.346 0.386 -0.362 -0.111 ２分 2 0.044 0.086 0.175 0.249 0.337 0.387 0.423 -0.390 -0.122 ３分 3 0.051 0.098 0.200 0.281 0.392 0.451 0.500 -0.436 -0.145 ５分 5 0.060 0.113 0.230 0.326 0.465 0.532 0.589 -0.490 -0.178

１０分 10 0.071 0.131 0.268 0.380 0.552 0.634 0.697 -0.554 -0.233 １５分 15 0.075 0.140 0.274 0.409 0.593 0.683 0.746 -0.580 -0.271 ２０分 20 ３０分 30 ４０分 40 １時間 60

１時間３０分 90 ２時間 120 ３時間 180 ６時間 360

１２時間 720 ２４時間 1440 0.115 0.211 0.407 0.585 0.825 0.842 1.063 -0.696 -0.601

1 回目 2 回目 3 回目 4 回目 5 回目 6 回目 7 回目 8 回目 9 回目 10 回目 理論圧密度 0% 0.019 0.020 0.037 0.060 0.050 0.050 0.048 -0.125 -0.030 理論圧密度 90% 0.072 0.120 0.244 0.330 0.512 0.560 0.615 -0.490 -0.340 理論圧密度 100% 0.078 0.131 0.267 0.360 0.563 0.617 0.678 -0.531 -0.374 圧密度 90%時間 10.6 6.5 6.2 5.2 7.2 6.0 5.8 5.0 23.0

ＮＧ

表 2 段階載荷による圧密試験結果

12

4．測定値の整理 測定データより、体積圧縮係数、圧密係数等を整理した。

表 3 体積圧縮係数、圧密係数の整理

載荷

段階

圧密圧

力

[kN/m2]

圧力増

分

[kN/m2]

圧密量ΔＨ

[cm]

供試体高さＨ

[cm]

平均供試体

高さＨ

[cm]

圧縮ひずみ

Δε

[%]

体積圧縮係数

ｍｖ

×10-4[m2/kN]

間隙比ｅ

0 2.000

1 2.000 1.541

19.6 0.012 1.994 0.577 2.94

2 19.6 1.989 1.527

19.6 0.021 1.978 1.067 5.44

3 39.2 1.967 1.500

39.2 0.041 1.947 2.090 5.33

4 78.4 1.927 1.448

78.4 0.059 1.897 3.083 3.93

5 156.8 1.868 1.374

156.8 0.083 1.827 4.516 2.88

6 313.6 1.786 1.269

313.6 0.084 1.744 4.829 1.54

7 627.2 1.702 1.162

627.2 0.106 1.648 6.449 1.03

8 1254.4 1.595 1.027

-1176 -0.070 1.630 -4.270 0.36

9 78.4 1.665 1.115

-68.6 -0.060 1.695 -3.546 5.17

10 9.8 1.725 1.192

載荷

段階

平均圧

密圧力

[kN/m2]

ｔ90

[min]

圧密係数Ｃｖ[cm2/d]

透水係数ｋ

[cm/s]

一次圧密量

ΔＨ1 [cm]

一次圧密比ｒ

補正圧密係数

Ｃｖ’

[cm2/d]

透水係

数ｋ’

[cm/s]

0-1

1-2 0.00 10.6 115 3.8E-04 0.0059 0.517 59 2.0E-04

2-3 27.72 6.5 184 1.1E-03 0.0111 0.527 97 6.0E-04

3-4 55.44 6.2 187 1.1E-03 0.0230 0.565 105 6.4E-04

4-5 110.87 5.2 211 9.4E-04 0.0300 0.513 108 4.8E-04

5-6 221.75 7.2 142 4.6E-04 0.0513 0.622 88 2.9E-04

6-7 443.50 6.0 155 2.7E-04 0.0567 0.673 104 1.8E-04

7-8 886.99 5.8 143 1.7E-04 0.0630 0.593 85 9.9E-05

8-9 313.60 5.0 162 6.7E-05 -0.0406 0.583 95 3.9E-05

9-10 27.72 23.0 38 2.2E-04 -0.0344 0.573 22 1.3E-04

13

表 3 を元に、圧密曲線を描くと下図となる。

図 4 圧密曲線

この図 4 より、三笠法を使って圧密降伏応力 Pc を求めると、1.84[kN/m2]と読み取る事が出来る。 これにより、この粘土地盤では、1.84[kN/m2]より高い応力域が正規圧密領域、

低い領域が過圧密領域と言うことが出来る。 また、８回目の時点は正規圧密領域にあるので、その後の９，１０回目の除荷で

は弾性的挙動は見せない（理論通り）事も確認出来る。

0.800

0.900

1.000

1.100

1.200

1.300

1.400

1.500

1.600

1.700

1.800

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5

log P

e

Cc

Cc'

Cc'' A点

B 点

Pc

正規圧密領域 過圧密領域

P5

P7

14

圧密係数、体積圧縮係数、平均圧密圧力をグラフに表すと、下図になる。

0

50

100

150

200

250

28 55 111 222 443 887

0.00E+00

1.00E-04

2.00E-04

3.00E-04

4.00E-04

5.00E-04

6.00E-04

平均圧縮圧力

体積圧縮係数

図５ 圧密係数－体積圧縮係数－平均圧密圧力関係

これより、圧密が進むに連れて、圧縮し難く（ｍｖが小さく）なっている事が分

かる。

5．考察 最終沈下量 fS を P5 の時点から（P5 の圧力が初期圧力）P7 まで（P7 の圧力が最終圧

力）として、以下の 2 式で算出比較してみた。

圧縮曲線法： L7860.1374.11

)162.1374.1(201

=+−

=+

−=

i

fif e

eeHS ≒ ][79.1 mm

cC 法 ： L8026.18.1562.627log

374.113554.020log

1=

+=

+=

i

f

i

cf P

Pe

CHS ≒ ][80.1 mm

これより、この 2 つの方法での沈下量の推定値はほとんど違わない事が分かる（正確性はさておき）。

以 上

平均圧密圧力[kN/m2]

体積圧縮係数ｍｖ [m

2/kN

]

圧密係数Ｃｖ [c

m2/

d]