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砂質土

主任

0. まずここだけ覚える

  • 根切り工事でボイリング → 砂質土地盤(ヒービングは粘性土)
  • 砂質土地盤の安定検討 → CD(圧密排水)三軸圧縮試験(UU試験は粘性土用)
  • 液状化の条件:砂質土 + GL-20m 以浅 + 飽和(地下水位以深)+ N値 20 以下
  • 液状化判定試験:CU三軸試験は不適(粒度試験・液塑性限界試験・繰返し非排水三軸試験が適切)
  • 砂質土サンプリング:押込み困難 → 中止してサンプラーを引き上げる(「中断して再度押し込む」などは誤り)

1. 意味(一言でいうと)

砂分(粒径 0.075〜2 mm)が主体の粗粒土で、礫分より砂分の方が多い地盤材料。

工学的分類では砂質土 [S] に分類され、細粒分含有率(Fc)に応じて「砂(S)」「細粒分まじり砂(SF)」「細粒分質砂(SF)」などに中分類される。分類記号 {SF} は中分類の細粒分まじり砂(「小分類」との混同に注意)。透水性が高く、飽和状態では地震動により液状化しやすい。比抵抗は粘性土より高い。

2. 出題パターンと重要ポイント

章別の出題傾向

出題数主な出題テーマ
第5章9盛土設計の試験項目・ボイリング対策・液状化・三軸試験の利用
第3章7液状化判定試験・サンプリング・土の分類・電気検層
第2章4根切り工事トラブル(ボイリング・盤膨れ)
第4章1粒度三角図の読み取り

※出題数=令和元年度試験〜令和7年度試験の6年間に出題された数

頻繁に問われるポイント・ひっかけ

根切り工事トラブル】

  • 砂質土 → ボイリング(土留背面と掘削面側の水位差により掘削底面から水と砂が湧出)
  • 砂質土 → パイピング(土留め等の地盤中で水が集中流路を形成する現象)
  • 粘性土でのボイリングは不適(ボイリングは砂質土地盤の現象)

ボイリング対策】

  • 有効な対策:土留めの根入れを長くする、ディープウェル工法による地下水位低下、地盤改良
  • 誤った対策:「背面地盤を掘削する」(水位差が変わらないためボイリングは防止できない)
  • グラベルドレーン工法 → 液状化対策であり、ボイリング対策ではない

盤膨れ】

  • 被圧地下水を有する砂質土等の透水性地盤で、掘削により不透水層が破られて発生
  • 対策:ディープウェル工法、薬液注入による止水、止水壁根入れ
  • バイブロフローテーション工法(地盤締固め工法)は盤膨れ対策ではない

液状化の条件と判定試験】

  • 液状化しやすい地盤:飽和した砂質土、GL-20m 以浅、N値 20 以下
    →粘性土・GL-20m 以深・不飽和・N値 20 超 は液状化しにくい
  • 液状化判定に使う試験:粒度試験、液性限界・塑性限界試験、繰返し非排水三軸試験
  • 液状化判定に CU(圧密非排水)三軸試験は不適(飽和した粘性土用)
  • 液状化判定に UU(非圧密非排水)三軸試験は不適(飽和した粘性土の短期安定用)

盛土設計の試験項目】

  • 砂質土地盤の安定検討 → CD(圧密排水)三軸圧縮試験(過剰間隙水圧が生じない条件)
  • 粘性土地盤の短期安定 → UU試験(砂質土には不適)
  • 透水性の高い砂質土 → 排水が速く即時沈下が主体(長期にわたる圧密沈下は生じにくい)

サンプリング

  • ロータリー式三重管サンプラー → 硬い粘性土・密な砂質土に適用(岩盤には不適)

【砂質土サンプリングの注意事項】

  • 押込み困難になった場合 → 中止して深さを測定し、サンプラーを引き上げる(「一時中断して再度押し込む」は誤り)
  • ライナーの側面には上下の区分を明記する
  • 引き上げは衝撃を与えず静かに行う

電気検層・土の分類】

  • 粘性土と砂質土の自然電位は一様ではなく異なる値を示すことが多い
  • 砂質土は比抵抗の電極間隔による偏差が大きい(「小さい」は誤り)
  • 三角座標:礫分 > 砂分 → 礫質土(砂質土ではない)
  • 分類記号 {SF}は中分類の細粒分まじり砂(( )= 小分類との混同に注意)

3. 過去問例

(令和5年度 第2章 問24より)

次は,根切り工事において予想されるトラブルを示したものである。不適切なもの一つを選び記号((1)~(4))で示せ。

  • (1) 砂・れき地盤での湧水
  • (2) 被圧地下水による盤膨れ
  • (3) 水位低下工法による圧密沈下
  • (4) 粘性土地盤でのボイリング

正解:(4)

ポイント:ボイリングは砂質土地盤(地下水位が高い状態で、土留背面と掘削面の水位差により掘削底面から水・砂が湧出)の現象。粘性土地盤では発生しない。語源は “Boiling(沸騰する)”。

4. 覚え方

混同しやすい事項覚え方
砂質土 → ボイリング「砂がグツグツ沸騰する → ボイリング」
砂質土の安定 → CD試験「砂は排水が速い → Consolidated Drained(排水OK)」
液状化判定:CU試験は不適「液状化は繰り返し動的試験で判定。静的なCU試験は粘性土専用」
押込み困難 → 中止・引き上げ「頑張って押すな → 無理したら試料が壊れる」
{SF} は中分類「波括弧は中くらいのサイズ → 中分類」

5. 関連用語

  • 粘性土:砂質土と対比される細粒土。ヒービング・UU試験の舞台
  • 礫質土:礫分 > 砂分の粗粒土。砂質土より粗い地盤材料
  • 液状化:飽和砂質土が地震動で強度を失う現象
  • 透水試験:定水位透水試験が砂質土(透水性大)に適用される
  • 土の分類:砂質土 [S] の工学的分類体系(粒度三角図)

6. 参考文献

  • JGS 0051-2020「地盤材料の工学的分類方法」
  • JGS 0541-2020「土の繰返し非排水三軸試験方法」
  • 地盤工学会『地盤材料試験の方法と解説[第一回改訂版]』
  • オーム社『ボーリングポケットブック第6版』(第5章 試料採取と土および岩の分類)
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主任と申します!本業である建設コンサルタントの仕事をしつつ、サイト「ReStudy」の運営をしています。今まで培った知識をもとに資格試験の解説記事などを製作しています。 Xでは我が家の癒しであるルーくん(猫)の投稿ばかりしています。
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