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UU試験とは?CD・CU試験との違いと目的の使い分け

この記事の要点

UU試験(非圧密非排水試験)とは、圧密前もせん断中も排水を禁止した状態で行う三軸圧縮試験だ。実際の地盤は排水できない状態での急速載荷に近く、盛土直後の安定性や短期支持力の推定に用いられる。

CD・CU・UUの3種類の試験は排水条件が異なる。CD(圧密排水)は長期的な沈下や安定の検討、CU(圧密非排水)は掘削時の安定検討に使われる。試験目的と地盤の排水条件に応じて使い分けることが重要だ。

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uu試験とは非圧密非排水試験のことです。

uu試験では、せん断前もせん断中も試験体の排水を許さない試験です。

なおUUとは「Un consolidate Un drain」の略で、Consolidateは圧密、Drainは排水を意味します。

uu試験では、短期的な地盤の支持力や安定性を推定する場合に採用されます。

今回はuu試験の意味、目的、cd試験、cu試験との違いについて説明します。

三軸圧縮試験の詳細は下記が参考になります。

三軸圧縮試験とは?意味・供試体の試験法とuu・cu・cd試験の違い(地盤調査)

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uu試験とは?目的は?

uu試験とは、非圧密非排水試験の略です。uu試験ではせん断前もせん断中も試験体の排水を許しません(排水させない)。圧密は排水を伴う現象なので「せん断前に排水させない」ということは「圧密させない」ことを意味します。


さて、土のせん断強さを左右する強度定数「φ(内部摩擦角)、c(粘着力)」は、土の圧密状態(圧密するか、しないか)、排水条件(排水するか、しないか)が大きく影響します。

土のせん断強さとは?τ=c+σtanφの求め方と砂質土・粘性土の違い

土の強度定数とは?内部摩擦角φと粘着力cの意味と試験での求め方


よって、三軸圧縮試験では


・圧密過程

・せん断過程(載荷過程)


を設けて、前述した「圧密、排水」の条件を組合せて試験できます(圧密過程 ⇒ 載荷過程の順で進める)。なお、圧密過程は「せん断前」で、せん断過程は「せん断中」の試験体の状態です。

三軸圧縮試験とは?意味・供試体の試験法とuu・cu・cd試験の違い(地盤調査)


なお、uu試験のuuは「Un consolidate Un drain」の頭文字をとっています。

consolidate は圧密、drainは排水を言いします。

つまり、uu試験で行う試験体が採取された地盤は、非圧密(圧密が進んでいない)、非排水(排水もしていない)の状況であり、すなわち、uu試験で得られた強度定数は「短期的な支持力、安定性の検討」に用いられます。

uu試験とcd試験、cu試験の違いは?

uu試験とcd試験、cu試験の違いを下記に示します。


・uu試験 ⇒ せん断前(載荷前)、せん断中も試験体の排水を許さない(排水させない)試験。

・cd試験 ⇒ せん断前(載荷前)、せん断中(載荷中)も排水を許して行う試験

・cu試験 ⇒ せん断前(載荷前)は圧密を許す(あらかじめ試験体に圧密を生じさせておく)が、せん断中(載荷中)は排水を許さない試験


また、uu試験、cd試験、cu試験の違いを下表に示します。


【uu試験、cd試験、cu試験の違い】

試験の種類 圧密過程における圧密 載荷過程における排水 間隙水圧の測定 試験結果の目的
非圧密非排水試験 (UU試験) しない しない しない 短期的な支持力、安定性の検討。例えば施工中の盛り土の支持力推定など
圧密非排水試験 (CU試験) する しない しない 地盤が十分に圧密されたときの支持力、安定性の検討
圧密非排水試験 (CUバー試験) する しない する
圧密排水試験 (CD試験) する する しない 粘土地盤の長期的な支持力、安定性の検討。砂質地盤の支持力、安定性の検討


cd試験、cu試験の詳細は下記が参考になります。

CD試験とは?UU試験・CU試験との違いと三軸圧縮試験の種類を解説

cu試験とは?cuバー試験との違いとuu試験・cd試験の使い分け(三軸圧縮試験)

混同しやすい用語

cu試験(圧密非排水試験)

cu試験とは、せん断前に圧密を行い、せん断中は排水を許さない試験です。

uu試験と同様にせん断中は排水しませんが、せん断前の圧密の有無が異なります。

これに対してuu試験は、せん断前も排水(圧密)を許さない試験です。

短期的な安定性の検討に用いる点で、圧密後の長期安定性を扱うcu試験・cd試験と区別されます。

まとめ

今回はuu試験について説明しました。

uu試験は、せん断試験において、せん断前もせん断中も排水を許さない試験方法です。

「せん断前に排水を許さない」ことは「圧密を許さない」ことに相当します。

三軸圧縮試験、cd試験、cu試験の詳細など下記も参考になります。

三軸圧縮試験とは?意味・供試体の試験法とuu・cu・cd試験の違い(地盤調査)

CD試験とは?UU試験・CU試験との違いと三軸圧縮試験の種類を解説

cu試験とは?cuバー試験との違いとuu試験・cd試験の使い分け(三軸圧縮試験)

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理解度チェック

Q.

UU試験とは?

非圧密非排水試験のことで、せん断前もせん断中も試験体の排水を許さない三軸圧縮試験です(UU=Unconsolidated Undrained)。

Q.

UU試験はどんな推定に使う?

短期的な地盤の支持力や安定性(盛土直後の安定性など)の推定に用いられます。

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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