砂置換法 (すなちかんほう / sand replacement method, sand cone method)
ひとことで言うと
地盤に掘った穴の体積を密度の分かっている砂で置き換えて求め、掘り出した土の質量から現場の密度を求める方法です。
別名・表記揺れ: 砂置換法による土の密度試験、砂置換
砂置換法は、JIS A 1214に規定される現場での土の密度の試験方法です。締め固めた地盤の表面を平らにならし、ベースプレートの穴から試験孔を掘って、掘り出した土をすべて集めて質量を量ります。次に、あらかじめ密度を調べておいた乾いた砂を、ジャーと漏斗を使って試験孔に流し込み、使った砂の質量から試験孔の体積を求めます。土の質量を体積で割ると湿潤密度が求まり、掘り出した土の含水比から乾燥密度を計算します。この乾燥密度を室内の締固め試験の最大乾燥密度と比べて締固め度を求めます。幅広い土に使える基本の方法として、道路や河川、農業土木などの施工管理基準で広く採用されています。手間がかかるため、多くの地点を測る場合はRI計器が併用されることもあります。
実務での使い方
盛土や路床の施工管理で、発注者の基準に定められた頻度で測定し、締固め度が規格値を満たしているかを確認します。搬入した土の締め固めやすさがそのまま結果に表れるため、不合格が続く場合は材料の含水比や粒度を見直します。
注意点・よくある誤解
試験孔から土がこぼれたり孔の壁が崩れたりすると、結果に誤差が生じます。礫の多い土では孔の形が乱れやすく、使う砂の密度の管理や、振動の少ない場所での測定も重要です。
よくある質問
砂置換法で使う砂は何でもよいですか?
粒のそろった乾いた砂を使い、あらかじめ流し込んだときの密度を調べておく必要があります。砂の密度が正しく分かっていないと、試験孔の体積の計算を誤り、結果に直接影響します。