土の圧縮の基本

土壌の圧縮とは何ですか?

土壌の圧縮は建設において最も重要な部分の 1 つであり、土壌に圧力を加えて密度を高めるプロセスにより、土壌の構造が緩い弱い状態からより密度の高い強い状態に変化します。土壌の圧縮は、さまざまな特殊な圧縮装置を使用して実行できます。 

なぜ土壌を圧縮するのでしょうか？

土壌の圧縮は、現場 (自然状態) または化学的に改変された土壌の耐荷重能力と剛性を高めるために必要です。圧縮により、粒子の絡み合いによって生じる摩擦が増加し、土壌のせん断強度が増加します。剛性を高め、圧縮された土壌を作成する空隙を排除することで、将来の土壌の沈下を軽減します。空隙を除去すると、土壌の沈降や収縮または膨張の可能性が減り、有害な土壌特性の収縮や膨張を引き起こす可能性がある水の浸透が減少します。収縮/膨張特性により舗装構造が損傷し、舗装構造の早期破損につながる可能性があります。

主な長期的な利点は次のとおりです。

• 耐荷重の増加

• 沈下を減らす

• 安定性の向上

• 水の浸入を軽減する

• 収縮を軽減する

さて、建設のために土壌を移動する必要がある場合はどこでも、基礎は土壌の圧縮から始まります。これらのポータブルタンピングランマー、正逆振動プレート、小型トレンチローラーは、溝の埋め戻し、縁石や側溝、橋の支柱、スラブ工事、歩道の土の圧縮などの狭い面積の作業によく使用される機器です。

土壌の圧縮に影響を与える要因は何ですか?

土壌の種類

土壌の種類が異なれば、圧縮に対する反応も異なります。土壌は粒子サイズによって分類され、一部の土壌クラスでは臨界含水量値またはアトベルグ限界によって分類されます。建設用途では、さまざまな粒子を含むよく整粒された粒状土が好まれます。これは、容易に圧縮でき、空隙を排除し、粒子の絡み合いによる吸湿に抵抗し、より大きな負荷に耐えることができる非常に緻密な土となるためです。粗度に傾斜した土壌には粒子サイズの範囲が狭いため、建設用途には適していません。これは、土壌が相互結合していない粒子に伴うせん断強度を欠いているため、圧縮するのが容易ではないためです。

水分含量

水分含有量は土壌の圧縮において非常に重要な役割を果たします。最大の乾燥密度は、水分含量が望ましいレベルにある場合にのみ達成できます。この点は最適水分レベルとして知られています。土壌の最適含水率を下回っている場合は、給水車に取り付けられたスプリンクラーを使用して計算された量の水を土壌に追加し、グレーダーで土壌と混合して均一な含水率を達成する必要があります。

過剰な土壌水分がある場合、推奨される要件は、最適な水分レベルを達成するためのエアレーションと乾燥です。

圧縮装置

選択する圧縮装置の種類も、圧縮する必要がある土壌の種類に応じて若干異なります。以下の表は、さまざまな種類の土壌に適した装置の種類を決定するための参考として使用できます。

リフト厚さ

土壌の圧縮には、所望の合計厚さが達成されるまで、複数の土壌層または複数の土壌層を圧縮することが含まれる場合があります。各リフトはその下のリフトと同程度の安定性しかないため、各層の圧縮は重要であり、監視する必要があります。正しいリフト厚さを確立することは、小さすぎる層または大きすぎる層間のバランスを見つける上で重要です。リフトが大きすぎると、締固めが不十分になり、安定性に影響を与える可能性があります。一方、リフトが小さすぎると、過度のコストと時間がかかる可能性があります。リフトの厚さは、仕様に応じて通常 8 ～ 14 インチです。

接触圧力

土壌と締固め装置の間の接触圧力も重要です。接触圧力は、圧縮装置の総重量と装置が接触する土壌の面積によって影響されます。接触圧力が高いほど、達成される圧縮度は高くなります。

圧縮に影響を与える要因は数多くありますが、最も基本的な要因は圧縮される土壌の種類とその保水能力です。土壌が圧縮に適しているかどうかを検査する必要があります。

土の圧縮試験はどのように行うのですか?

圧縮の程度を決定するために使用できる圧縮試験方法がいくつかあります。プロジェクト現場での予備的なフィールドテストは、最初に存在した条件を理解するために重要です。風船密度計やシェルビーチューブを使用した砂丘試験はすべて実行可能な選択肢ですが、現場の締固めを試験するには核密度計が最も一般的に使用されます。実験室での方法では通常、土壌密度を得るために 25°C で土壌を型に圧縮します。たとえば、水分密度テストでは、指定された体積の型に入れ、標準重量を使用して指定された高さから土壌を圧縮することを指定します。これらの要件により、圧縮力の制御と再現が容易になり、土壌の最大密度と最適な水分含有量が得られます。

土を圧縮するにはどうすればよいですか？

土壌の圧縮は、静的または動的の力と土壌の操作によって達成されます。静力学では、機械の自重を利用して継続的に下方向に圧力を加え、土壌の上部を圧縮することで圧縮を高めます。動的力は、振動や重りの落下と機械の静的荷重を組み合わせた動きを利用して、土壌の密度を高めます。混練と剪断を行って、より深いレベルで土壌を圧縮します。

BISON には、粘着性 (粘土など) または粒状 (砂利など) の緩い土壌を圧縮して、より強力で圧縮された土壌を形成するために特別に設計された装置があります。機器はハンドコンパクターから非常に大型で非常に重いローラーまで多岐にわたります。これらのデバイスは、 BISON 軽建設機械のサプライヤーで入手できます。