土の締固めの目的は？最適含水比・締固め曲線の読み方と実務への応用

この記事の要点

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盛土や路盤工事で締固め試験の結果を使うとき、「最適含水比と現場の含水比がずれていると何が起きるのか」を理解しておく必要があります。

水が多すぎても少なすぎても、締固め効果が落ちます。

この記事では、土の締固めの目的と締固め試験の結果の読み方、実務での管理方法を解説します。

土の密度を高めることで、土の強度向上、透水性の低下が期待できます。

「かたく、強くなる」と考えてよいでしょう。

今回は、土の締固めの目的、土の圧縮性、締固め曲線との関係について説明します。

締固め曲線の詳細は下記が参考になります。

土の締固めの目的は？土の圧縮性との関係

土の締固めの目的は、一言でいえば「土の密度を高めること」です。土の密度を高めることで

・土の強度、剛性の向上（かたく、強くなる）

・透水性の低下（水が通りにくくなる）

等が期待できます。

では、なぜ土を締め固めると「密度は大きくなる」のでしょうか。ご存知のように、ふわふわの土でも手でギュッと握れば、土は手の中で「小さく、密に」になります。土は「空気、水、土粒子」から構成されます。

土に力を加えることで「土に含まれる空気が排出」され、土の体積が小さくなります。一方で、土粒子の密度は変わりませんから「乾燥密度＝土粒子の密度÷土の体積」より、分母の値が小さくなり、密度が大きくなるのです。

また、土は間隙（空気、水）を含んでおり、この排出に伴う「沈下（体積減少）」が問題となる「圧縮性の高い（圧縮しやすい）材料」です。その点、土の締固めを行い、あらかじめ間隙を排出すれば、圧縮性を低下させることが可能です。

土の圧縮性、圧密の詳細は下記をご覧ください。

土の締固めにより変化した「含水比を測定し乾燥密度を計算」します。なお、乾燥密度は下式より求めます。

このとき、縦軸に乾燥密度、横軸に含水比をとったグラフを「締固め曲線」といいます。一般に、締固め曲線は「山なり」の形状となり、これは土の締固め効果は含水比に依存する（含水比が低すぎても、大きすぎても密度は最大にならない）ことが分かります。

土の締固めと締固め曲線

また、土の締固めに関する試験としてJISA1210の締固め試験があります。締固め曲線、締固め試験の詳細は下記が参考になります。

混同しやすい用語

試験での問われ方｜管理人の一言

土の締固めを整理した表を示します。