原位置試験・計測には、ボーリング孔を必要としない試験・計測とボーリング孔を利用する試験・計測とがあります。ここでは、ボーリング孔を利用する試験類のうち標準貫入試験、孔内載荷試験とボーリング孔を必要としない試験類をサウンディングとして紹介します。ボーリング孔を利用した試験・計測は、一般的には孔内検層と呼ばれています。
地盤の深さ方向の抵抗値から原地盤の土の強度・変形特性を直接調査するもので、抵抗体をロッドなどで地中に挿入し、貫入、回転、引抜きなどの抵抗から土層の性状を調査する方法です。簡便さ、経済性の面から、地質概況を把握する目的で地質調査の中でも最初に行う調査、またボーリング調査の補足、補完調査として位置づけられています。 サウンディングは、静かに押し込む静的貫入試験と打撃で叩き込む動的貫入試験とに分けられます。

ボーリング孔内で行うサウンディングの一種で、一般的には深さ１ｍごとに行います。原位置での土の硬軟、締まり具合、地層構成を調べる試験です。試験方法は、JIS A 1219で土の標準貫入試験方法として定められています。
試験深度まで掘サクした後、直径51mm、長さ810mmの標準貫入試験用サンプラーをロッドの先端に接続して孔底に降ろします。予備打ち15cmを行った後、ハンマー(63.5kg)を落下高さ75cmの高さから自由落下させ、サンプラーを30㎝貫入させるのに要した打撃回数をＮ値として記録します。このとき打撃回数が50回を越えても30㎝貫入できない場合には、50回で終了し、そのときの貫入量と共に記録し、試験を終了します。
試験終了後、地上に引き上げた標準貫入試験用サンプラーで採取した地質試料を目し観察・記録し、代表的な地質試料としてプラスチック容器に納めて地質標本とします。地質標本は、報告書と一緒に発注者に納品します。

試験方法は、JGS 1433で簡易動的コーン貫入試験方法として定められています。
ボーリング孔を必要としないサウンディングの一種です。質量５kgのハンマーを50㎝の高さから自由落下させ、原位置における土の貫入抵抗を簡易に求めることを目的にしています。この試験機はハンマーも含めて10～15kg程度の小型軽量であることから、急傾斜地の斜面や狭い場所での調査が可能なため、盛土斜面、切土斜面などのど構造物の風化程度の判定、擁壁・カルバート・雪崩防止柵などの小規模構造物や住宅の不等沈下の予測調査・支持力判定などに適しています。CBR試験の予備調査としても有効です。
この試験から求められるNd値は、標準貫入試験のＮ値をはじめ、他のサウンディングの試験値との相関が求められています。
弊社では、この簡易動的コーン貫入試験機を自動化すると共に、従来機の欠点である試験記録が保存できない、試料採取できない、また調査位置がわからないなどをカバーしたスーパーカンドウ君を開発しました(スーパーカンドウ君をクリックすると動画がご覧になれます)。

規格・基準以外の動的コーン貫入試験として、鉱研式、土研式、オートマチックラムサウンディング等があります。オートマチックラムサウンディングはスウェーデンで開発・規格化されたもので、油圧で貫入、引抜きが自動で行われ、しかも周面摩擦抵抗の影響をトルクを測定することで補正できます。補正後のNd値はＮ値とほぼ等価であると言われています。引抜き時の抵抗を低減するため、コーンを地中に置いてくる構造になっています。

試験方法は、JIS A 1221でスウェーデン式サウンディング試験方法として定められています。ボーリング孔を必要としないサウンディングの一種です。荷重による貫入と回転貫入を併用した原位置試験で、土の静的貫入抵抗を測定し、土の硬軟または締まり具合を把握することを目的としています。この試験方法は、装置およびその操作が容易で迅速に測定ができ、しかも比較的貫入能力に優れており、深さ10ｍ程度以浅の軟弱層を対象にした概略調査、補足調査などに用いられています。最近では、一戸建て住宅などの小規模構造物の支持力特性を把握する調査方法として多用されています。
専用ロッドの先端にスクリュウポイントを接続し、調査地点に垂直に立てます。最初に５kgの荷重(Ｗsw)を載せ、貫入深さ(Ｄ)を記録します。荷重を段階的に15、25、50、75、100kgと載せて貫入量を記録します。100kg載荷しても貫入しない場合には、ロッドを回転させ25㎝貫入させるのに要した半回転数(Ｎa)と貫入量を記録します。貫入量１ｍあたりの半回転数(Ｎsw＝100Na/L)と荷重(Ｗsw)の深度分布から地盤の硬さ、地層構成などを判断します。
貫入量５㎝あたりの半回転数が50回以上になった場合、大きな石の上で空転する場合には測定を終了します。

試験方法は、JGS 1431でポータブルコーン貫入試験方法として定められています。
ボーリング孔を必要としないサウンディングの一種です。粘性土や腐植土などの軟弱地盤に人力でコーンを静的に貫入し、コーン貫入抵抗を求める試験法です。この試験法は人力で貫入させること、単管式は周面摩擦抵抗力が大きくなることから貫入深さは３～５ｍが限界です。これ以上の深さを調査する場合には二重管式を用います。
試験は専用ロッドに先端コーン(先端角度30°、底面積6.45㎝^２)を接続し、貫入速度１㎝/ｓ程度で連続的に貫入します。10cm貫入ごとに荷重計の読み値(D)を記録し、コーンの貫入力抵抗値(qc＝Qc/A)を求めます。qc値から粘性土の一軸圧縮強度(qu)を求めると同時に軟弱層の厚さや分布が把握できます。

試験方法は、JIS A 1220でオランダ式二重管コーン貫入試験方法として定められています。
ボーリング孔を必要としないサウンディングの一種です。ロッド部分を二重管構造として周面摩擦を排除し、コーン貫入抵抗が求められます。また専用の圧入装置を用いて圧入することから、Ｎ値30程度の砂質地盤にも適用できます。ただし、装置が比較的大掛かりであり、地盤中にアンカーを設けるなど十分な反力が必要であること、貫入先端は調査１回ごとに分解掃除をすることなど機動性がないため、補間調査や砂質地盤の精密調査に利用されます。
二重管ロッドの先端に専用コーン(マントルコーン、先端角度60°、底面積10㎝^２)を接続し、外管を5㎝だけ貫入させ、内管を押してマントルコーンだけを5㎝貫入したときの圧入力を読み取ります。以下順次ロッドを継ぎ足して測定を行います。求められるコーン貫入抵抗qcは、ごく軟弱な粘性土を除けば正確な貫入抵抗が得られます。

試験方法は、JGS 1421で孔内水平載荷試験方法として定められています。
ボーリング孔内で行うサウンディングの一種で、ボーリング孔壁に垂直方向に加圧することによって地盤の水平方向の変形特性(変形係数、降伏圧力、極限圧力)を把握する試験です。孔壁面が滑らかでかつ自立するすべての地盤や岩盤を対象としています。

試験方法は、JGS 1521で地盤の平板載荷試験方法として定められています。
自然地盤や盛土地盤に直接荷重を載荷して、地盤の変形や強さなどの支持力に関する性状を把握します。
比較的簡便で、対象となる地盤の種類に関係なく直接的に試験できることから、構造物や建築物基礎の設計に用いる諸定数の調査に多用されています。
一般には、直径30ｃｍの円形の載荷板に、油圧ジャッキでスムーズに荷重を掛けます。実荷重は設計最大荷重の1.2～２倍が必要です。３～５段階式繰り返し載荷を行っていることが多く、荷重を掛け載荷板の沈下量を経過時間ごとに測定します。このとき荷重の保持時間は30分程度です。沈下量の測定は原則０分、１分、２分、５分以降５分ごとに測定します。
支持地盤の長期許容支持力、地盤反力係数、地盤変形係数を求めることができます。しかし、平板載荷試験は、載荷板直径の1.5～２倍程度の深さの地盤が調査対象です。構造物の基礎が大きい場合には、さらに深く掘サクをして載荷試験を行う必要があります。

ボーリング孔を利用する原位置試験は、一般的には孔内検層と呼ばれています。ボーリング孔内を通して検出される物理的性状をボーリング孔を利用して垂直方向に測定し、深度に対応した孔壁付近の物理的変化量と地層構成を把握するものです。孔内検層は地盤の物理探査や地下水調査に関係した試験類が多く、孔軸の直線性、孔径の保持、孔壁や孔底のスムーズな仕上げ、スライムの除去、目詰まりをさせないなど試験孔の適切な仕上げと調査・試験を適切に行うことによって、地下水に関する重要なデータを入手できます。さらに地すべり調査においては、測定機器を設置することによって地すべりに関する重要なデータを提供してくれます。

試 験 方 法	測定物理量	基　準	利　　　用　　　面
速度検層 (ＰＳ検層)	弾性波 (Ｐ波、Ｓ波)	JGS 1122	地質構成、物理的性質、力学的性質、人工的振動・地震時の地盤応答解析
電気検層	比抵抗、 自然電位	JGS 1121	地層区分、地層構成、滞水層の検出
地下水位測定	地下水位	JGS 1311、1312	広域地下水保全・開発、地盤沈下･地すべり･斜面安定等の設計
間隙水圧の測定(電気式)	水圧	JGS 1313	構造物の沈下、安全性、地すべり対策、掘サク時の排水検討
透水試験	透水係数	JGS 1314	薬液注入･グラウト等地盤改良地の透水性評価
ルジオン試験	透水性	JGS 1323	ダム等の基礎岩盤の透水性評価
地下水検層	比抵抗		地下水の流動層(滞水層)の検出
孔内微流速測定(地下水流速流向測定)	流速		地層の透水性、地下水の流動、岩盤の割れ目の有無、岩盤の透水性
温度検層	温度		地下水の流動層(滞水層)の検出
キャリパー検層	孔径		孔壁の状態、地層区分
地中の 水平変位測定	静ひずみ量	JGS 1731	建設現場や地すべり地の地盤の挙動

不同沈下とは

建築物のニ方向以上で、沈下が起きた際、それぞれの沈下の度合いが違うために、家が傾く・ガラス窓が拓かなくなるなどの不具合を生じさせる沈下を言う。