この記事の要点
圧縮指数Ccとは、e-logp曲線の傾き。横軸を対数目盛の土被り圧、縦軸を間隙比でとったグラフの直線の勾配
計算式:Cc=(e1-e2)/(log p2-log p1)。単位は無次元(分子も分母も無次元数)
Ccが大きいほど圧密されやすい土。圧縮係数avはe-p曲線(普通目盛り)の傾きで別物
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圧縮指数(あっしゅくしすう)とは、横軸を対数目盛でとった土被り圧(土を圧密する圧力)の増加量と、縦軸を普通目盛りでとった間隙比の変化量Δeとの割合です。
このとき、pとeは直線の関係に表せます。この直線の傾きが圧縮指数です。
今回は圧縮指数の意味、定義と求め方(計算)、単位、間隙比との関係について説明します。
圧縮係数、土被り圧、間隙比の詳細は下記が参考になります。
土質の圧縮係数とは?1分でわかる意味、計算式、グラフ、単位との関係
土被り圧とは?1分でわかる意味、読み方、計算と公式、地下水位がある場合
圧縮指数(あっしゅくしすう)とは、横軸を対数目盛でとった土被り圧(土の重さ。土を圧密する圧力)の増加量と、縦軸を普通目盛りでとった間隙比の変化量の割合です。
このとき土被り圧と間隙比の関係は、下図に示す直線で表せます。この直線の傾きが圧縮指数Ccです。この直線を「e-logp曲線」といいます。
e-logp曲線とは?1分でわかる意味、圧縮指数との関係、圧縮係数とe-p曲線との関係は?
なお、圧縮指数Ccは下式で計算します。
e1、e2は間隙比、p1、p2は土被り圧です。なお横軸は対数目盛です。土被り圧の増加量を計算するときはp2-p1では無く、対数を考慮しましょう。
また横軸を普通目盛りでとると、下図のように、間隙比と土被り圧の関係は曲線になります。
間隙比の変化量Δeと土被り圧の変化量Δpの割合を「圧縮係数(あっしゅくけいすう)」といいます。
圧縮係数の詳細は下記が参考になります。
土質の圧縮係数とは?1分でわかる意味、計算式、グラフ、単位との関係
土被り圧と間隙比の関係を詳しく説明しましょう。土は堆積すればするほど圧密され、間隙が減ります。※土に含まれる間隙の体積を土粒子の体積で割った値が間隙比。
さらに、土が堆積すると「ある地点の土被り圧は増加」します。つまり「土被り圧が増加すると間隙比が小さくなる(間隙が減る)」ということです。
フワフワだった土が、土の堆積に伴い「かたく締まっていく」ことをイメージすれば良いでしょう。圧縮指数の値で「土がどのように圧密するのか」判断できます。
例えばCcが大きければ、少しの土被り圧の増加で圧密されることを意味します。
逆にCcが小さい(e-logp曲線の勾配が緩やか)場合、土被り圧が増加しても圧密が進行しない土かもしれません。
圧縮指数と聞くと難しそうですが、土被り圧と間隙比の関係に置き換えると単純です。下記も併せて勉強しましょう。
土被り圧とは?1分でわかる意味、読み方、計算と公式、地下水位がある場合
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圧縮指数の単位は無しです(無次元数)。圧縮指数は下式で算定します。
間隙比eは無次元数、分母の土被り圧の増加荷重も下式より無次元数になります。よって圧縮指数の単位も無次元数です。
混同しやすい用語
圧縮指数を整理した表を示します。
| 項目 | 圧縮指数(Cc) | 圧縮係数(av) |
|---|---|---|
| グラフ | e-logp曲線(直線) | e-p曲線(曲線) |
| 単位 | 無次元 | ㎡/kN |
| 圧縮しやすさ | Ccが大きいほど圧密されやすい | avが大きいほど圧縮されやすい |
今回は圧縮指数について説明しました。圧縮指数とは、土被り圧の増加量(横軸に対数目盛)と間隙比(縦軸に普通目盛り)の変化量との関係です。
数式も大切ですが、土被り圧と間隙比の関係を理解しましょう。似た用語に横軸に圧縮係数があります。下記も勉強しましょうね。
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意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。

試験での問われ方|管理人の一言
圧縮指数Ccの定義式と単位(無次元)を問う問題が出ます。e-logp曲線の傾きであること、圧縮係数avとはグラフの軸(対数vs普通目盛り)が違うことを整理しておきましょう。