杭基礎試験の7つの方法

1. 低ひずみ検出方法

低ひずみ検出方法では、小型ハンマーで杭頂部を打撃し、杭頂部に接着されたセンサーを通じて杭からの応力波信号を受信します。杭-土壌システムの動的応答は応力波理論を使用して研究され、測定された速度信号と周波数信号は反転されて解析され、杭の完全性が取得されます。

適用範囲: (1) 低ひずみ検出方法は、場所打ち杭、プレハブ杭、プレストレストパイプ杭、セメントフライアッシュ砂利杭などのコンクリート杭の健全性を判断するのに適しています。

(2) 低ひずみ試験の過程では、杭側面の土の摩擦抵抗、杭材料の減衰、杭断面のインピーダンスの変化などにより、杭の能力や振幅が変化します。応力波の伝播プロセスは徐々に減衰します。多くの場合、応力波のエネルギーは杭の底部に到達する前に完全に減衰し、その結果、杭の底部での反射信号を検出できなくなり、杭全体の完全性を判断できなくなります。実際の試験経験から、測定可能な杭の長さは 50m 以内、杭基礎の直径は 1.8m 以内に制限することがより適切です。

2. 高ひずみ検出方法

高ひずみ検出法は、杭基礎の健全性と単杭の鉛直支持力を検出する方法です。この方法では、杭重量の 10% 以上、または単一杭の垂直支持力の 1% 以上の重さの重いハンマーを自由落下させて杭の上部を打ち、関連する動的係数を取得します。所定のプログラムを適用して解析・計算を行い、杭基礎の健全性パラメータと単杭の鉛直支持力を求めます。 Case 法または Cap wave 法とも呼ばれます。

適用範囲: 高ひずみ試験方法は、杭本体の完全性を試験し、杭基礎の支持力を検証する必要がある杭基礎に適しています。

3. 音響伝達方式

音波浸透工法は、杭基礎にコンクリートを注入する前に、杭の内部に複数の音響測定管を埋め込み、超音波パルスの送受信プローブのチャネルとして機能します。各断面を通過する超音波パルスの音響パラメータは、超音波検出器を使用して杭の長手軸に沿って点ごとに測定されます。次に、さまざまな特定の数値基準または視覚的判断を使用してこれらの測定を処理し、杭本体の欠陥とその位置を指定して杭本体の健全性カテゴリを決定します。

適用範囲: 音響伝送法は、あらかじめ音響管が埋め込まれたコンクリート現場打ち杭の完全性試験に適しており、杭の欠陥の程度とその位置を特定します。

4. 静荷重試験方法

杭基礎静荷重試験法とは、杭の頂部に荷重を加え、荷重負荷過程における杭と地盤との相互作用を理解する方法です。最後に、QS 曲線（沈下曲線）の特性を測定することにより、杭の施工品質と杭の支持力を決定します。

適用範囲: (1) 静荷重試験方法は、単杭の垂直圧縮支持力を検出するのに適しています。

(2) 静荷重試験方法は、杭が破壊するまで荷重を加えることができ、設計の基礎として単一杭支持力データを提供します。

5. 穴あけ・穴あけ方法

コア掘削法は、主にボール盤（通常内径10mm）を使用して杭基礎からコアサンプルを採取します。採取されたコアサンプルにより、杭基礎の長さ、コンクリート強度、杭底部の土砂の厚さ、支持層の状態などを明確に判断できます。

適用範囲：場所打ち杭の長さ、杭本体のコンクリートの強度、杭底部の土砂の厚さの測定、地盤の岩石や土の性状の判定や特定に適しています。杭端の支持層を確認し、杭本体の健全性カテゴリーを決定します。

6. 単杭垂直引張静荷重試験

単一杭の対応する垂直抗引張耐力を決定するための試験方法は、杭の頂部に段階的に垂直抗引張力を加え、時間の経過に伴う杭頂部の抗引張変位を観察することです。

適用範囲: 単一杭の究極の垂直引張耐力を決定します。垂直引張耐力が設計要件を満たしているかどうかを判断します。杭本体のひずみ・変位試験により、杭の引き抜きに対する横方向抵抗を測定します。

7. 単杭水平静荷重試験

水平耐力杭に近い実際の施工条件を用いて、単杭の水平耐力と基礎地盤の水平耐力係数を求めたり、土木杭の水平耐力を試験評価する方法。単杭水平荷重試験には、一方向多サイクル荷重および除荷試験方法を採用する必要があります。杭本体の応力またはひずみを測定する場合は、低速維持荷重法を使用する必要があります。

適用範囲: この方法は、単一杭の水平臨界支持力と極限支持力を決定し、土壌抵抗パラメーターを推定するのに適しています。水平支持力または水平変位が設計要件を満たしているかどうかを判断します。ひずみ・変位試験により杭本体の曲げモーメントを測定します。