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地盤調査の結果、砂層が安全？粘土層が危険は本当か？

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地盤調査をした結果、粘土層がでてきたから不安！なんて声を耳にします。いつから、そんな常識が世間に広まったのでしょうか。粘土が弱くて、砂は強い？本当でしょうか。全くの逆とまでは言い切れないですが、粘土層はけっして弱くありません。今回は、砂層と粘土層について説明します。


地盤調査の意味、砂層と粘土層の関係は下記が参考になります。

現地調査とは？1分でわかる意味、読み方、建築との関係、種類

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砂質土と粘性土の関係は？1分でわかる意味、違い、見分け方、n値と強度

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学 改訂版/工学社」

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砂と粘土の違いとは？

砂と粘土の違いは、どのように決まるのでしょうか。一般の方は、ドロドロ、べたべたした土が粘土で、サラサラした土が砂だと思っているかもしれません。


砂と粘土を区別する方法は、「粒径」です。粒径が0.075ｍｍ未満であれば、粘土系の土質。0.075ｍｍより大きければ砂系の土質です。


0.075ｍｍと言われてもイメージが湧かないと思いますが、こういった決まりです。


勘違いしてほしくないことは、粘土はドロドロで砂はサラサラで強そう、ではないことです。確かに、弱い粘土はドロドロですが、強い粘土層もあります。強い粘土層は固く締まっています。


砂質土、粘性土の詳細は下記が参考になります。

砂質土とは？1分でわかる意味、読み方、特徴、内部摩擦角、ｎ値との関係

粘性土とは？1分でわかる意味、読み方、特徴、液状化、内部摩擦角

液状化を起こしやすいのはどっち？

先に述べたイメージから、粘土層はドロドロで液状化を起こしやすい、と思っている方も多いようです。


これは全くの逆。粘土は液状化を起こしやすいどころか、液状化の心配がありません。逆に砂層は液状化を起こす可能性があるのです。


その理由を少しだけ説明します。液状化の原因は水です。土粒子の間には間隙水といって、粒子の間隙に水が入っています。この間隙水が地震力によって圧力が高まり噴出する現象が液状化です。


さて、粘土の土粒子を拡大すると、粒子同士は手をつなぐように強く結びついています。結びつく力を「粘着力」と言います。地震が発生しても粘土には粘着力があり、粒子は安定状態を保つのです。


子供の頃、粘土遊びをしませんでしたか？ 粘土を両手で持って引っ張ると、「ねばー」と伸びますよね。これは粒子同士の結びつく力があるからです。


一方、砂は粒子ごとに手をつなぎ結びついている、わけではありません。砂層は粒子同士の摩擦力などで強さを発揮しています。


先ほど述べたように粒子同士には間隙があり、間隙は水で満たされています。通常時は安定している間隙水も、地震の圧力で水圧が上昇、安定状態の粒子が散り散りになります。この一連が液状化現象なのです。液状化現象の詳細は下記が参考になります。

ダイレイタンシーの基礎知識と液状化の関係

まとめ

今回は、砂層と粘土層の違いを説明しました。とくに液状化について、誤解されていた方は認識を見直して欲しいと思います。


・粘土層⇒液状化しない

・砂層⇒液状化の発生が懸念される


地震力のレベルや細粒分含有率といって粒度のバラつきによって、液状化発生確率も変化することも覚えておいてくださいね。下記も参考にしてください。

細粒分含有率とは？1分でわかる意味、含水比、シルト、液状化との関係

砂質土とは？1分でわかる意味、読み方、特徴、内部摩擦角、ｎ値との関係

粘性土とは？1分でわかる意味、読み方、特徴、液状化、内部摩擦角

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