タフネス指数とは？塑性指数・液性指数・コンシステンシー指数との関係
この記事の要点
地盤試験の結果をまとめるとき、液性限界・塑性限界・塑性指数・液性指数・タフネス指数という複数の指標が並んで出てくる。それぞれが何を表しているかを整理しておかないと、報告書の数値の意味が分からなくなる。
タフネス指数はIt=Ip/Ifで計算し、土の破壊抵抗の「粘り強さ」の尺度になる。値が大きい土は粘性が高く塑性変形に抵抗しやすい。各指標の計算式と役割をまとめる。
Itが大きいほど、変形に対する抵抗力が高い（こしが強い）土を意味します。
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タフネス指数Itとは塑性指数Ipと流動指数Ifの比率です。塑性指数を流動指数で割り算して求めるので「It＝Ip/If」です。
なお塑性指数は液性限界と塑性限界の差、流動指数は流動曲線の傾きの絶対値です。
今回は、タフネス指数の意味と求め方、コンシステンシー指数、液性指数、塑性指数の求め方について説明します。
流動指数、塑性指数の詳細は下記が参考になります。
塑性指数とは？1分でわかる意味、求め方、大きい、小さいの意味、液性限界、塑性限界の求め方は？
タフネス指数とは？意味と求め方は？
タフネス指数Itとは、塑性指数Ipと流動指数Ifの比率です。塑性指数を流動指数で割り算して求めるので、タフネス指数は
・It＝Ip/If
で算定できます。なお、塑性指数とは、液性限界と塑性限界の差、流動指数は流動曲線の傾きの絶対値を意味します。流動指数、塑性指数の詳細は下記が参考になります。
塑性指数とは？1分でわかる意味、求め方、大きい、小さいの意味、液性限界、塑性限界の求め方は？
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コンシステンシー指数、液性指数、塑性指数の求め方は？
コンシステンシー指数、液性指数、塑性指数の求め方を下記に示します。なお、WLは液性限界、Wnは自然含水比、Wpは塑性限界です。
・コンシステンシー指数Ic ⇒ Ic＝(WL－Wn)／Ip
・液性指数IL ⇒ (wn－wp)/Ip
・塑性指数Ip ⇒ Ip＝WL－Wp
液性指数の詳細は下記が参考になります。
液性指数の求め方・計算式（IL=(wn-wp)/Ip）・液性限界と塑性限界との関係
混同しやすい用語
タフネス指数とコンシステンシー指数（Ic）は異なります。Icは液性指数を逆にしたもの（Ic＝1－IL）で状態を示すのに対し、Itは流動指数を使って土の強さを示します。
塑性指数（Ip）と流動指数（If）と混同しないよう整理しましょう。ItはIpをIfで割り算した値です。
タフネス指数を整理した表を示します。
| 項目 | コンシステンシー指数 | 意味 |
|---|---|---|
| 流動指数If | 液性限界試験の傾きから算出 | Wf＝f(log N)の傾き |
| 塑性指数Ip | 液性限界－塑性限界の差 | 土の塑性範囲の広さ |
| タフネス指数It | It＝Ip/If | 大きいほど工学的に安定した土 |
まとめ
今回は、タフネス指数について説明しました。タフネス指数は、塑性指数と流動指数の比率です。
タフネス指数＝塑性指数÷流動指数で求めます。流動指数、塑性指数の求め方、詳細など下記も勉強しましょう。
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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。
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- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
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- 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
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