土質試験（室内試験）の種類とは？乾燥密度など土質試験結果一覧表

土の性質を正しく把握するために行う室内土質試験は、盛土・基礎・地盤改良などあらゆる施工の品質を左右する重要な工程です。

乾燥密度・含水比・粒度分布・液性限界など、多様な試験結果を組み合わせることで、土の強度や締固め性、施工適性を総合的に評価できます。

ここでは、代表的な室内試験の種類と、実務でよく使われる土質試験結果を一覧表で整理し、必要なポイントを一目で確認できるようまとめました。

また、動画で確認したい方はこちら 🙂

土質試験（室内試験）の種類とは？土の判定分類と力学的性質

土質試験は、土の判定分類のための試験と、土の力学的性質を求める試験の2つに分類できます。

試験の目的A（土の判定分類のための試験）

試験の目的B（土の力学的性質を求める試験）

土質試験（室内試験）乾燥密度など土質試験結果一覧表

土の性質を数値で把握するために行う室内土質試験は、乾燥密度・含水比・せん断強さなど、設計や施工管理に直結する重要データを得るための基礎工程です。

ここでは代表的な試験と得られる結果を一覧表で整理し、実務で必要な指標をすぐ確認できるようまとめました。

種類①含水比の測定ー室内土質試験ー

含水比とは、土のなかの水の質量と、土粒子の質量の比のことです。

含水比の式は以下のとおりです。

種類②湿潤密度や乾燥密度の測定ー室内土質試験ー

湿潤密度と乾燥密度の言葉の定義は以下のとおり。

湿潤密度の式

乾燥密度の式

種類③土粒子密度の測定ー室内土質試験ー

土粒子の密度とは、土の固体部分の単位体積あたりの質量のことをいいます。

土の固体部分というのは、土や砂利、石などの固体有機物のことです。

間げき比や飽和度、空気間げき比などが分かります。

このことから、土の締固め程度や、有機質土の有機物含有量などが求められます。

間げき比の式

間げき率の式

飽和度の式

空気間隙率の式

種類④相対密度の測定ー室内土質試験ー

相対密度とは、バルク状態の土の密度に対して、その物質の密度の比のことです。

相対密度の式

ちなみに、

自然状態での砂が最もゆるい場合には、（ｅ＝ｅmax）であるからＤr＝０

最も密な状態にある場合には、（ｅ＝ｅmin）であるからＤr＝１

すなわち、Ｄr は０～１の範囲にあって、一般には砂の締まり状態を判定するのに、次のような区分に分かれています。

ｅmax、ｅdminの値は砂の粒度や粒子形状、細粒分の含有量などによって変わります。

粒度や粒子形状による砂の間隙比の関係は以下のとおりです。

種類⑤粒度試験ー室内土質試験ー

粒度試験は、土のなかに含まれるさまざまな土粒子が土全体のなかでどれくらいの割合を占めているかが分かる試験。

この試験から得られた粒径の分布状態を表したのが粒径加積曲線です。

粒度試験の結果により、粗粒土や砂質土の性質を判定する資料として使われます。

そのほか試験結果は、

などにも利用されます。

種類⑥コンシステンシー試験ー室内土質試験ー

土のコンシステンシーとは、土に含まれている含水量によって土の状態が変化することや、変形のしやすさが異なることなどの総称のことです。

土は含水比によって、

固体→半固体→塑性体→液性体

と変化します。

液性限界および塑性限界の図は以下のとおりです。

液性限界

液性限界とは、土が液体から塑性の状態にうつる境界の含水比のことです。

塑性限界

塑性限界とは、土が塑性体から半固体の状態にうつる境界の含水比のことです。

土の含水比が塑性限界以下になると、土がもろくなって亀裂を生じたり、自由に変形しにくくなります。

塑性指数

塑性指数とは、液性限界と塑性限界の差です。

塑性指数Ip＝WLーWp

粘性土の安定性の判定などに使われます。

種類⑦せん断試験（一面せん断試験・一軸圧縮試験・三軸圧縮試験）

せん断試験とは、土をある面でせん断し、その面上にはたらく力を調べる試験です。

せん断試験から求められることは以下のとおり。

これらにより、土の斜面安定、支持力、土圧などの検討に使われます。

一面せん断試験

土の供試体をある決まった面でせん断し、その面上のせん断応力とせん断強さを直接調べる方法です。

基礎や斜面などの安定計算に利用されます。

一軸圧縮試験

粘性土を円筒形に成形し、供試体の一軸（上下）方向に圧縮力を作用させ、せんだん強さを求める試験です。

粘性土地盤のせん断強さの測定に利用され、一軸圧縮強さｑuの１/２が粘着力ｃとなります。

一軸圧縮試験についてさらにくわしくは別記事でご確認ください。

三軸圧縮試験

同じ状態の円柱形供試体を３個つくり、それぞれ異なった水圧のもとで上下に圧縮してせん断破壊させます。

その時の各ピストン荷重を測定します。

地盤の安定計算や構造の判定に利用されます。

さらにくわしくは三軸圧縮試験★求められる値や試験の種類（UU・CU・CD）でご確認ください。

種類⑧圧密試験

粘性土地盤の圧密による地盤沈下の解析を行う場合に必要となる圧密特性（沈下量と沈下時間の関係）を調べる試験です。

試験結果は、粘性土地盤の沈下量及び沈下速度の計算などに利用されます。

種類⑨透水試験

室内透水試験には２種類方法があります。

定水位透水試験

定水位透水試験は、透水性の大きい砂質土（ｋ=10^-2～10^-3cm/s程度のもの）に適用されます。

あらかじめ水で飽和させた土試料に一定の水頭差を保ちながら透水させ、ある時間ｔ（ｓ）の間の透水量Q（cm³）を測定する方法です。

変水位透水試験

変水位透水試験は、透水性の比較的小さい細砂やシルト質土（k=10^-3～10^-6cm/s程度のもの）に適用されます。

この試験は、真空ポンプなど利用して、あらかじめ供試体内の空気を排除し、水で飽和させておきます。

そしてある水位のもとで透水を開始し、透水とともに水位が時間的に変化していく様子を測定する方法です。

定水位、変水位どちらも土の透水係数Kを求めます。

種類⑩締固め試験

締固め試験は、土の含水を変化させて、ある一定の方法で突き固めたときの乾燥密度と含水比の関係（締固め曲線）が分かります。

これらにより、最大乾燥密度と最適含水比を求めることができます。

試験結果は、締固めの施工管理の締固め度や施工含水比の管理基準に利用されます。

種類⑪CBR試験ー室内土質試験ー

室内ＣＢＲ試験は、室内でモールド内に資料をＪＩＳに定まった方法により突き固め、2.5ｍｍ貫入に必要な荷重つよさを求めます。

室内ＣＢＲには、

の２種類あります。

試験結果は路盤材や路床土の支持力測定などに利用されます。

土質試験（室内試験）の種類とは？乾燥密度など土質試験結果一覧表まとめ

【土質試験結果一覧表】

今回は以上です。

参考になればうれしいです。

ありがとうございました。

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