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A 1227 : 2021
a) 背圧供給装置から脱気水を供給し,圧密試験機の間隙水圧測定系及び圧密容器底板の多孔板を飽和す
る。
なお,供試体の吸水膨張を防ぐために,多孔板上の余分な水分を拭き取っておく。
b) 間隙水圧測定装置を調整し,この時点の値を原点とする。
c) 供試体が入った圧密リングを底板上に固定し,ガイドリングを圧密リングに取り付ける。
d) 加圧板を供試体上面に置いて,密閉容器で圧密容器内の供試体を密閉する。試料の圧密降伏応力の推
定値の10 %を超えない圧力で,供試体端面と多孔板とを密着させる。
e) 圧密容器を圧縮装置に設置し,変位計を取り付ける。
f) 変位計及び荷重計を調整し,この時点の値を原点とする。
g) 荷重計を介して変位を固定して,供試体を水浸させる際に吸水膨張を許さないようにする。
h) 圧密容器内に脱気水を満たして,供試体を水浸させる。水浸によって荷重計の読みが増加する場合に
は,荷重計の読みを記録して膨潤圧を求める。
i) 供試体内に段階的に背圧を作用させて,供試体底面の水圧の変化を記録する。背圧の値は,50 kN/m2
200 kN/m2の範囲で設定するのがよい。
なお,供試体底面の水圧の測定値が十分短い時間内で背圧に等しくならない場合には,水圧の値が
背圧にほぼ一致するまで放置するか,又は背圧を増加させる。
6.2 軸圧縮及び測定
軸圧縮及び測定は,次による。
a) 試験の目的に応じて設定するひずみ速度は,5×10-5(1/s)から1×10-6(1/s)の範囲とする(表1参
照)。
表1−ひずみ速度の例
塑性指数,IP ひずみ速度
(1/s)
10未満 2×10-5
10以上40未満 1×10-5
40以上 2×10-6
b) 設定したひずみ速度で,供試体を連続的に軸方向に圧縮する。
c) 圧縮開始後,経過時間t(s)における軸圧縮力Pt(N),供試体の圧密量dt(mm)及び供試体底面の間
隙水圧ut(kN/m2)を測定する。測定間隔は,軸圧縮開始後最初の10 minは60 s間隔,1 hまでは300
s間隔,その後は600 s間隔とするのがよい。なお,供試体の圧密量dt(mm)は,予想される供試体
の総圧密量が10 mm未満の場合は0.002 mmの読みまで,10 mm以上の場合は0.01 mmの読みまで記
録する。
d) あらかじめ設定した圧密圧力に達したら,軸圧縮を終了する。
e) 圧縮開始から終了までの間の最高室温(℃)及び最低室温(℃)を記録する。試験は,室温20 ℃
25 ℃の範囲に管理された室内で実施することが望ましい。
なお,試験中の温度変化は,±2 ℃とすることが望ましい。
6.3 解体
解体は,次による。
――――― [JIS A 1227 pdf 6] ―――――
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A 1227 : 2021
a) 背圧を除荷した後,密閉容器内の水を排水する。
b) 軸圧縮力を除荷した後,密閉容器を取り外し,圧密容器を解体する。
c) 圧密容器から供試体全量を蒸発皿に取り出して,JIS A 1203で規定する方法によって110 ℃±5 ℃で
一定の質量になるまで炉乾燥し,供試体の炉乾燥質量ms(g)を0.01 gまで量る。
7 計算
7.1 一般
計算結果は,本文に記載がある場合を除き,四捨五入によって有効数字3桁に丸める。
7.2 供試体の初期状態
初期状態の供試体の含水比w0(%),間隙比e0,供試体の実質高さHs(mm)及び飽和度Sr0(%)は,式
(1),式(2),式(3)及び式(4)によって算出し,四捨五入によって含水比は小数点以下1桁,間隙比及び供試
体の実質高さは小数点以下3桁に丸める。
(mT mR ) s
w0 100 (1)
ms
ms ms
Hs 1000 1000 (2)
s A s π D2 /4
H0
e0 1 (3)
Hs
w0 s
Sr0 (4)
e0 w
ここで, w0 : 初期含水比(%)
e0 : 初期間隙比
Sr0 : 初期飽和度(%)
mT : 圧密前の供試体及び圧密リングの質量(g)
mR : 圧密リングの質量(g)
ms : 供試体の炉乾燥質量(g)
H0 : 供試体の初期高さ(mm)
Hs : 供試体の実質高さ(mm)
A : 供試体の断面積(mm2)
D : 供試体の直径(mm)
ρs : JIS A 1202によって求めた土粒子の密度(Mg/m3)
ρw : 水の密度(Mg/m3)
1 000 : 単位を換算するための係数
なお,e0の代わりに初期体積比f0を用いてもよい。f0は,式(5)によって算出し,四捨五入によって小数
点以下3桁に丸める。
H0
f0 (5)
Hs
ここで, f0 : 初期体積比
――――― [JIS A 1227 pdf 7] ―――――
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A 1227 : 2021
7.3 圧密量と圧密圧力との関係
7.3.1 圧縮曲線,圧縮指数及び圧密降伏応力
圧縮曲線,圧縮指数及び圧密降伏応力は,次による。
a) 時間t(s)における供試体高さHt(mm),間隙比et,軸圧縮圧力 kN/m2)及び圧密圧力pt(kN/m2)
は,式(6),式(7),式(8)及び式(9)によって算出する。
なお,間隙比は,四捨五入によって小数点以下3桁に丸める。
Ht=H0−dt (6)
Ht
et 1 (7)
Hs
Pt
t 1000 (8)
A
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pt t ut (9)
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ここで, Ht : tにおける供試体高さ(mm)
dt : tにおける供試体の圧密量(mm)
et : tにおける間隙比
tにおける軸圧縮圧力(kN/m2)
Pt : tにおける軸圧縮力(N)
pt : tにおける圧密圧力(kN/m2)
ut : tにおける供試体底面の過剰間隙水圧(kN/m2)
1 000 : 単位を換算するための係数
b) 縦軸にetを算術目盛に,横軸にptを常用対数目盛にとって圧縮曲線を描く。
なお,圧縮曲線は,etの代わりに式(10)によって算出するtにおける体積比ftで描いてもよい。
Ht
ft (10)
Hs
ここで, ft : tにおける体積比
c) 圧縮曲線の正規圧密領域の直線部に2点a,bをとり,圧縮指数Ccは,式(11)によって算出する(図2
参照)。
ea eb
Cc (11)
log(
10 pb / pa )
ここで, Cc : 圧縮指数
なお,圧縮曲線をftで描いた場合には,Ccは,式(12)によって算出する。
fa fb
Cc (12)
log(
10 pb / pa )
――――― [JIS A 1227 pdf 8] ―――――
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A 1227 : 2021
記号説明
pa : 点aの圧密圧力(kN/m2)
pb : 点bの圧密圧力(kN/m2)
ea : 点aの間隙比
eb : 点bの間隙比
fa : 点aの体積比
fb : 点bの体積比
図2−Ccの求め方
ただし,圧縮曲線に明瞭な直線部分が認められない場合は,正規圧密領域の最も勾配の大きい部分
を直線近似して求める。
さらに,目的に応じて必要な圧密圧力範囲における圧縮曲線の平均勾配からCcを求める。その場合
は,対応する圧密圧力範囲を併記する。
d) 圧密降伏応力pc(kN/m2)は,次の方法によって求める(図3参照)。ただし,pcを求めにくい場合は,
ptを算術目盛にとってe−p曲線又はf−p曲線を描き,それが上に凸な部分をもたなければpcを求め
なくてもよい。
記号説明
A : Cc'=0.1+0.25 Ccの勾配をもつ直
線と圧縮曲線との接点
B : 点Aを通ってCc"=Cc'/2の勾配を
もつ直線と圧縮曲線の正規圧密
領域の最急勾配部を代表する直
線の延長との交点
図3−pcの求め方
1) c'=0.1+0.25 Ccの勾配をもつ直線と圧縮曲線との接点Aとを求める。
2) 点Aを通ってCc''=Cc'/2の勾配をもつ直線と圧縮曲線の正規圧密領域の最急勾配部を代表する直線
の延長との交点Bの横座標をpcとする。
なお,間隙比0.1に相当する縦軸のスケールを横軸の対数目盛1サイクルの長さの0.1倍0.25倍
にとって圧縮曲線を描き,明瞭な最大曲率点が得られる場合には,次の方法でpcを求めてもよい(図
4参照)。
2.1) 圧縮曲線の最大曲率の点Aを求め,この点から水平線AB及び曲線の接線ACを引く。
2.2) 直線ABと直線ACとがなす角の二等分線ADと圧縮曲線の正規圧密領域の最急勾配部を代表す
――――― [JIS A 1227 pdf 9] ―――――
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A 1227 : 2021
る直線の延長との交点Eの横座標をpcとする。
記号説明
A : 圧縮曲線の最大曲率の点
E : 直線ABと直線ACとがなす角の
二等分線ADと圧縮曲線の正規圧
密領域の最急勾配部を代表する
直線の延長との交点
図4−pcの求め方[7.3.1 d) 2) 2.1)及び2.2)による場合]
7.3.2 体積圧縮係数
体積圧縮係数は,次による。
a) 時間t(s)とそれより s)との間の圧密量の増分 mm)及び時間t(s)とそれよ
s)との間の平均供試体高さH(mm)は,式(13)及び式(14)によって算出する。
Ht'−Ht (13)
Ht' Ht
H (14)
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ここで, tとt'との間の圧密量の増分(mm)
H : tとt'との間の平均供試体高さ(mm)
Ht : tにおける供試体高さ(mm)
Ht' : t'における供試体高さ(mm)
b) とt' との間の圧縮ひずみの増分 びtとt' との間の軸圧縮圧力の増分 kN/m2)は,式(15)及び
式(16)によって算出する。
H
(pdf 一覧ページ番号 )
H
(pdf 一覧ページ番号 )
ここで, tとt'との間の圧縮ひずみの増分
tとt'との間の軸圧縮圧力の増分(kN/m2)
tにおける軸圧縮圧力(kN/m2)
t'における軸圧縮圧力(kN/m2)
c) とt' との間の体積圧縮係数mv(m2/kN)は,式(17)によって算出する。
mv (17)
ここで, mv : tとt' との間の体積圧縮係数(m2/kN)
d) 縦軸にmvを常用対数目盛に,横軸に式(18)で求めたtとt' との間の平均圧密圧力p(kN/m2)を常用対
数目盛にとってlog mvとlog pとの関係を示す。
――――― [JIS A 1227 pdf 10] ―――――
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JIS A 1227:2021の国際規格 ICS 分類一覧
- 13 : 環境.健康予防.安全 > 13.080 : 土質.土壌学 > 13.080.20 : 土壌の物理学的性質
JIS A 1227:2021の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISA0207:2018
- 地盤工学用語
- JISA1202:2020
- 土粒子の密度試験方法
- JISA1203:2020
- 土の含水比試験方法
- JISA1217:2009
- 土の段階載荷による圧密試験方法
- JISA1217:2021
- 土の段階載荷による圧密試験方法