ポータブルコーン貫入試験まとめ！目的＆方法＆費用をかんたん解説

こんにちは、土木学士ちゃんさとです。

ポータブルコーン貫入試験ってなんだっけ？

コーン🌽！！！

こんなお悩みを解決します。（※とうもろこしのコーンではありません。（笑））

ポータブルコーン貫入試験は土質試験のひとつ。

土木の基本となる地盤調査ですので、目的や試験方法をしっかり覚えましょう！

この記事を書いている人

名前：ちゃんさと

元公務員の土木ブロガー💻
国立大学★土木工学科卒業（学士）
某県庁の公務員（土木職）として７年間働いた経験をもつ（計画・設計・施工管理・維持管理）
1級土木施工管理技士、玉掛、危険物取扱者乙4などの資格もちです。
今はブログで土木施工管理技士や公務員のあれこれ、仕事をメインにさまざまな情報発信をしています。

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ポータブルコーン貫入試験とは？

ポータブルコーン貫入試験とは、断面積が3.24cm2または6.45cm2で先端角度30°のコーンがついた貫入棒（コーンペネトロメータ）を、1秒あたり1cmのはやさ（1cm/sec)で地盤に貫入させます。（人力）

そしてその平均抵抗値とコーン断面積によりコーン指数を求める試験です。

コーン指数とは、地盤のやわらかさや硬さを表す指標のひとつで、以下の式で求められます。

コーン指数ｑc＝平均抵抗値【kN】／コーン断面積【㎡】

ポータブルコーン貫入試験の目的

ポータブルコーン貫入試験の目的は、コーン指数を求め、施工機械のトラフィカビリティ（走行の難易性）の判定や表層の支持力判定に利用することです。

コーン貫入試験の種類

コーン貫入試験には

単管式（ポータブルコーン貫入試験）
二重管式（オランダ式二重管コーン貫入試験）

の２種類があります。

単管式（ポータブルコーン貫入試験）

コーン貫入抵抗にロッド周辺の摩擦を含んで測定する方式で、外径が16mmで長さが50cmのロッドを継ぎ足して計測します。

ロッドは10cmごとに目盛が刻んであり、貫入した深さをmm単位で測定できる構造です。

ロッドのまわりの摩擦抵抗力を含んで測定するため、貫入深さは3～5mまでが限界です。

二重管式（オランダ式二重管コーン貫入試験）

５ｍ以上の深さを測定する場合は二重管式を使います。

コーン貫入抵抗をロッド周面の摩擦を除いて測定できる方式です。

外管は外径が22mm、内管は外径16mmで長さ50cmのロッドを継ぎ足して計測します。

先端マントルコーン付きのロッドは40cmくらいが一般的で、深い位置まで計測したい場合には単管式よりも二重管式のほうが正確にコーン指数を測定できます。

オランダ式二重管コーン貫入試験については以下の記事をどうぞ！

: オランダ式二重管コーン貫入試験の特徴は？コーン指数qcを求めよう

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ポータブルコーン貫入試験は単管式！

ポータブルコーン貫入試験の方法

ポータブルコーン貫入試験方法

ポータブルコーン貫入試験をおこなう地盤の選定
測定は同じ試験地点で２回以上行い、コーンが路床面より5cm、7.5cmおよび10cm貫入したときの平均値をとる
先端コーンをロッドにゆるみがないように接続し、ロッドの上部分に測定装置と貫入用ハンドルに固定する
ダイヤルゲージを０にセット
ロッドを直立させ貫入用ハンドルを用いて、人力で連続的に貫入させる。（貫入速度は1cm/secを標準)
ロッドにつけた目盛線に合わせて、10cm貫入ごとにダイヤルゲージの読み値Dを記録
最終深さまで測定したあと、先端コーン・ロッドを引き上げて取り外す
地盤などに異常がないか点検して終了

コーン貫入抵抗値の計算や基準

土のつよさはコーン貫入抵抗qc（ｋN/㎡）により求められます。

コーン貫入抵抗qc（ｋN/㎡）の計算式は以下のとおりです。

コーン貫入抵抗qc（ｋN/㎡）＝１．５５×（K×D＋１．２８＋７．６５×N）

Kは補正係数
Dは各深さ毎の読み値の平均値
Nは単管式の場合のロッド本数

また、国土交通省では発生土利用基準として、以下の表を公表しています。

コーン指数の基準値として参考にしてください。

土質区分基準

区分	細区分	コーン指数（ｋN/㎡）	土質材料の工学的分類		備考
区分	細区分	コーン指数（ｋN/㎡）	大分類	中分類　土質【記号】	含水比（地山）ｗ％	掘削方法
第１種建設発生土（砂・レキおよびこれらに準ずるもの）	第１種	ー	レキ質土	レキ【G】、砂レキ【GS】	ー	排水に考慮するが、降水、浸出地下水等により含水が増加すると予想される場合は、１ランク下の区分とする。水中掘削等による場合は、２ランク下の区分とする。
	第１種	ー	砂質土	砂【S】、レキ質砂【SG】	ー
	第１種改良土		人工材料	改良土【I】	ー
第２種建設発生土（砂・レキおよびこれらに準ずるもの）	第２a種	８００以上	レキ質土	細粒分混じりレキ【GF】	ー
	第２b種		砂質土	細粒分混じり砂【SF】	ー
	第２種改良土		人工材料	改良土【I】	ー
第３種建設発生土（通常の施工性が確保される粘性土およびこれに準ずるもの）	第３a種	４００以上	砂質土	細粒分混じり砂【SF】	ー
	第３b種		粘性土	シルト【M】、粘土【C】	４０％以下
	第３b種		火山灰質粘性土	火山灰質粘性土【V】	ー
	第３種改良土		人工材料	改良土【I】	ー
第４種建設発生土（粘性土およびこれに準ずるもの（第３種建設発生土を除く））	第４a種	２００以上	砂質土	細粒分混じり砂【SF】	ー
	第４b種		粘性土	シルト【M】、粘土【C】	４０％～８０％程度
			火山灰質粘性土	火山灰質粘性土【V】	ー
			有機質土	有機質土【O】	４０％～８０％程度
	第４種改良土		人工材料	改良土【I】	ー
泥土	泥土a	２００未満	砂質土	細粒分混じり砂【SF】	ー
	泥土b		粘性土	シルト【M】、粘土【C】	８０％以上
			火山灰質粘性土	火山灰質粘性土【V】	ー
			有機質土	有機質土【O】	８０％以上
	泥土c		高有機質土	高有機質土【Pt】	ー

（引用：国土交通省　発生土利用基準　）

コーン指数が小さければやわらかい地盤、大きければかたい地盤であることがわかるね！

ポータブルコーン貫入試験の費用はどれくらい？

１ヵ所あたり３万～６万円くらいです。

試験方法はかんたんなので、１ヵ所あたり数分程度でおわります。

まとめ

ポータブルコーン貫入試験まとめ

ポータブルコーン貫入試験とは、断面積が3.24cm2または6.45cm2で、先端角度30°のコーンがついた貫入棒（コーンペネトロメータ）を、1秒あたり1cmのはやさ（1cm/sec)で地盤に貫入させ、コーン指数を求める試験
コーン指数とは、地盤のやわらかさや硬さを表す指標のひとつで、コーン指数＝平均抵抗値/コーン断面積で求められる
ポータブルコーン貫入試験の目的は、コーン指数を求め、施工機械のトラフィカビリティ（走行の難易性）の判定や表層の支持力判定に利用すること
コーン貫入試験には単管式と二重管式があり、ポータブルコーン貫入試験は単管式

ポータブルコーン貫入試験方法

ポータブルコーン貫入試験をおこなう地盤の選定
測定は同じ試験地点で２回以上行い、コーンが路床面より5cm、7.5cmおよび10cm貫入したときの平均値をとる
先端コーンをロッドにゆるみがないように接続し、ロッドの上部分に測定装置と貫入用ハンドルに固定する
ダイヤルゲージを０にセット
ロッドを直立させ貫入用ハンドルを用いて、人力で連続的に貫入させる。（貫入速度は1cm/secを標準)
ロッドにつけた目盛線に合わせて、10cm貫入ごとにダイヤルゲージの読み値Dを記録
最終深さまで測定したあと、先端コーン・ロッドを引き上げて取り外す
地盤などに異常がないか点検して終了

土のつよさを求めるには、コーン貫入抵抗qc（ｋN/㎡）＝１．５５×（K×D＋１．２８＋７．６５×N）で計算
コーン指数の基準は国土交通省の発生土利用基準を参考にすること
ポータブルコーン貫入試験の費用は１ヵ所あたり３万円～６万円くらい

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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