JP2004020531A - Soil investigation method - Google Patents
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する分野】
本発明は、土壌の調査方法に関するものであり、特に土壌・地下水汚染調査など種々の試験のために用いる土壌のサンプリング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
これまで、土壌を含めた環境の汚染が人体に少なからぬ影響を与える恐れがあることから、環境汚染の状況を調査し、適切な処置を施すことが求められている。土壌の汚染を調査する手段として、所定位置の土壌をサンプリングして、含有汚染物質を分析することにより土壌の汚染調査が行われている。
この土壌のサンプリングは、通常コアサンプラーと呼ばれている一方の端部が開放され他方の端部が閉塞された中空円筒状体と、その閉塞端部に付設された把持部とからなる土壌採取部材を用いて行われる。すなわち、このコアサンプラーを、調査対象となる所定位置の土壌中に圧入もしくは打入して、このコアサンプラーの中空円筒状体内部の空洞に、サンプルとなる土壌を充填し、その後、コアサンプラーを土中から取り出して、充填されている土壌を採取する。この工程を、所要回数繰り返し、調査が必要な深さまでの土壌を採取し、これを分析して検出対象とする物質の垂直方向の分布を調査することが行われている。この手法においては、分析した土壌が存在していた垂直方向の位置を正確に把握することが、土壌汚染を正確に判定するために極めて重要な要素となっている。
【0003】
ところで、この方法により深い掘削孔のさらに下部にある土壌を採取するためにコアサンプラーを圧入もしくは打入する場合、コアサンプラーが掘削孔の壁面にある土壌と接触しながら、掘削孔の内部に押し込まれるために、土壌の壁面が崩落し、崩落土壌は掘削孔の底面に堆積することになる。ところで、この堆積土壌は、掘削孔底部に到達したコアサンプラーに取り込まれ、あたかも、その底部位置に存在した土壌のように認識されてしまう。そのために、例えば中間位置の壁面に特定の物質によって汚染された土壌があった場合、この汚染土壌がコアサンプラーによって崩落させられた結果、その底部位置に存在したものと認識され、汚染部位の決定に誤差が生じることになる。
【0004】
従って、土壌の調査を行う場合、調査孔を形成する際に、孔壁保護のための手段を採用することが行われている。
【0005】
その手法の1つとして、地盤環境調査は孔壁保護のためベントナイト泥水を用いて掘削する方法が一般的であるが、近年、環境問題の観点から極力ベントナイト泥水を用いない掘削方法が採られつつある。例えば、いわゆるロータリー式パーカッションボーリングが2重管併用によって清水でも掘削できる技術として提案され、また地盤(地質)の試料採取(コア採取)の方法としてワイヤーラインサンプリングを用いた技術等が提案されている。また、ボーリングによるコア採取は、ワイヤーラインコアバレルを用いた技術が一般的である。
従来は、土の標準貫入試験(JIS A1219号)や他の現位置試験等を行う場合は、必ず削孔後、一度ロッドを引き上げて掘削ビット(いわゆるコアチューブ)を外し、その後に標準貫入試験器(その他には、現位置試験器等)を取り付け、これを削孔孔内に挿入し、試験孔底まで下げて測定を行っている。
【0006】
上記従来の地盤環境調査では、以下のような課題が残されていた。すなわち、地盤の硬軟評価および試料採取を目的として、標準貫入試験(JIS A1219号)が多用されているが、孔内崩壊・孔底残留物(スライム)の存在によって測定結果は大きく変動してしまう。さらに、砂質土・礫質土等の粘着力成分を持たない地層の場合には、試験機構(ビットによる掘削から掘削具揚管、さらに標準貫入試験器挿入)の過程で揚管時の負圧による地層のゆるみが生じやすく、さらにこれらツールスの揚降時間から作業工程が大きくなる等の経済性の問題もあり、根本的な解決等が求められている。特に、近年のボーリング調査では、孔内から各種の情報を得ることが求められており、孔内での各種現位置試験(孔内水平載荷試験、コーン貫入試験、水平載荷試験、間隙水圧測定、現位置圧密試験、ベーン試験等)の実施が一般的であるが、これらの工程はいずれも複雑となっている。
【0007】
また、調査対象土壌が粘土質の場合、透水性が悪いため、その上層に水が滞留することが多い。このような地層において、滞留している水に溶解している汚染物質の状況を調査するには、この水の深さ位置を特定する必要があるが、調査孔掘削と同時に出水して調査孔内に浸透するために、その深さ位置情報を正確に把握することが困難であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、泥水を用いずに調査孔の崩壊を防ぐことができ、深さの異なる位置から採掘した土壌が混入することによる汚染すなわちコンタミネーションを防ぐことができ、さらに採取した土壌サンプルの深さ位置を正確に特定することができる土壌のサンプリング方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために成されたものであって、一端部に開口部を有する有底中空柱状体部を備えた土壌採取部材を、土壌中に直線状にあるいは旋回しながら圧入、もしくは打入し、前記有底中空柱状体の内部空洞内に前記土壌を充填した後、これを引き上げることによって調査孔内の土壌を掘削した後、前記有底中空柱状体内の土壌を採取する工程からなる調査孔を掘削しながら土壌を採取する土壌調査方法において、
前記土壌採取部材によって掘削する調査孔の内面に両端部が開口する中空柱状部材を配設して前記調査孔の壁面の崩落を防止することを特徴とする土壌調査方法である。
【0010】
前記本発明において、前記土壌採取部材の有底中空柱状体部が、中空円筒体または中空多角柱体であることが好ましい。さらに、前記本発明において、前記土壌崩落防止用中空柱状部材が、両端部が開口する中空円筒状体であることが好ましい。
【0011】
また、前記本発明において、前記土壌採取部材の圧入もしくは打入が、土壌崩落防止用中空柱状部材の挿入と同時に行なわれることが望ましい。
【0012】
本発明方法によれば、調査対象となる土壌の地質が粘土質、砂質、礫質を問わず適用することができ、また、土壌中に地下水が滞留している場合においても、水による汚染物質の汚染拡散をもたらすことなく、適用することができるものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明で用いる部材を、図面に基づいて詳細に説明する。
【0014】
(土壌採取部材:コアサンプラー)
本発明で用いることのできる土壌採取部材を図1に示す。この土壌採取部材1は、一端部が開放され他端部が小孔1cにより開放された構造を有する中空柱状体の土壌採取部1aと、この小孔1cにより開口された端部に接続された把持部1bを備えた構造を少なくとも有する。この小孔1cは、このコアサンプラーを土壌中に圧入もしくは打入する際に、コアサンプラーの中空部の空気を散逸させ、圧入もしくは打入を容易にするために設けられるものである。この土壌採取部1aの長手方向の軸と、把持部1bの長手方向の軸は一致していることが、把持部1bに印加される力が、土壌採取部1aに無理なく伝達することができるため望ましい。中空柱状体である土壌採取部1aの断面外周形状としては、円形、楕円形や、四角形などの多角形などの形状を有するものを用いることが可能であるが、この土壌採取部材の土壌中への挿入手段として、旋回しながら圧入するような手段を採用することができるため、円筒状体とすることが好ましい。
【0015】
また、この中空柱状体である土壌採取部1aは、その長手方向に沿って分割できる形状とすることが、サンプルである土壌を土壌採取部から取り出すことが容易となるために好ましい。
この土壌採取部材の素材としては、鉄鋼材、ステンレス鋼、アルミニウム合金、青銅などがなどが挙げられるが、鉄鋼材が、安価で強靱なため好ましい。
このような土壌採取部材としては、一般に土壌調査で用いられているいわゆるコアサンプラーと呼ばれている部材を使用することができる。
【0016】
(土壌採取部材の土中への挿入方法)
上記土壌採取部材1は、その上部にある把持部1bに、圧力を印加して、コアサンプラーを土中に圧入するか、あるいは、当該把持部1bに打撃力を印加し、その衝撃によって土中に圧入しても良い。
また、土壌採取部材1の土壌採取部1aが中空円筒体である場合には、回転させながら圧入することも可能であり、この場合には、土壌採取部材1の把持部1bに、図示しないモータのような回転駆動装置を接続すると共に、これを下方に向かって移送させる手段によって、土壌採取部材1を旋回しながら土中に圧入することができる。
これらの手段によって打ち込む装置としては、ボーリングマシンと呼ばれている機械が適している。
【0017】
(土壌崩落防止用中空柱状部材:アウターケーシング)
前記土壌採取部材1を挿入する調査孔の壁面を保護するための手段として、本発明においては土壌崩落防止用中空柱状部材を調査孔内部に調査孔内部壁面と密着するように挿入する。
この土壌崩落防止用中空柱状部材としては、その内部を前述の土壌採取部材1が自在に通過するため、この土壌崩落防止用中空柱状部材いわゆるアウターケーシングと呼ばれている部材の形状は、その内部を通過する土壌採取部材1の移動を阻害せず、かつ、土壌が残留する余地のない程度に土壌採取部材外面と土壌崩落防止用中空柱状部材内面が接近していることが好ましい。従って、土壌崩落防止用中空柱状部材内面形状が、土壌採取部材の断面形状と相似していることが好ましい。この断面形状としては、円筒状や多角形状のいずれであっても良いが、内挿されるコアサンプラーの回転による挿入が可能なこと、作製の容易性、及び、土壌崩落防止用中空柱状部材にかかる外部圧力に抗する力が最大となることなどから、円形であることが最も好ましい。
この土壌崩落防止用中空柱状部材の素材としては、鉄鋼材、ステンレス鋼、アルミニウム合金、青銅などが挙げられるが、鉄鋼材が、安価であり滑強靱であることから好ましい。
また、この土壌崩落防止用中空柱状部材の内直径は、挿入の容易性、及びサンプリング作業の容易性から、土壌採取部材外径に対して、数mmから数cm程度大きな内径を有するものを用いることが多い。
【0018】
(土壌崩落防止用中空柱状部材の土中への挿入)
この土壌崩落防止用中空柱状部材の土壌への挿入するに当たっては、調査孔の孔壁を可及的に破壊もしくは、崩落させないように行うことが好ましい。そのための方法としては、調査孔直上から回転しながら圧入する方法、回転せずに機械などを用いて直接調査孔へ圧入する方法、あるいは、上部より打ち付けるような方法であってもよい。土壌への挿入方法は土壌の質(粘土質、砂礫質、その他)によりいかような挿入方法でも行うことが可能である。
【0019】
以下、本発明の調査方法の実施の形態について説明する。
【0020】
[発明の第1の実施の形態]
本発明の第1の本発明の実施の形態について、この方法を説明するための工程図である図2を用いて説明する。
まず、調査すべき地点の地中2に、土壌採取部材であるコアサンプラー1を打ち込む(図2(a))。このときサンプルとなる土壌5はコアサンプラーの有底中空柱状体部である土壌採取部1aの空間に充填される。 引き続き、コアサンプラー1を土中から引き抜く(図1(b))と、土壌サンプル5は、コアサンプラー1に保持されたまま、引き上げられるので、これをコアサンプラー1の土壌採取部1aから取り出し、所定の手法によって分析を行う。続いて、さらに深い位置の土壌を採取するために、コアサンプラー1を土中に打ち込むが、その前に、調査孔3の壁面の崩落を防止するために、調査孔壁面にアウターケーシング4を打ち込む。この際、アウターケーシング4と調査孔壁面が接触することによって壁面が削られ、わずかながら、調査孔底部にスライムと呼ばれる壁面崩落土壌6が堆積する(図1(c))。そこで、土壌除去部材7を用いて、調査孔底部の壁面崩落土壌6を除去する(図1(d))。次いで、さらにコアサンプラー1を打ち込み(図1(e))、さらに深い位置の土壌の採取を継続する。
このような方法により、採取したサンプル土壌において、深さ位置が異なる位置情報の不正確な土壌が混入することなく、コンタミネーションのおそれのない土壌のサンプリングを行うことができる。
【0021】
本実施の形態の方法を、地下水が滞留している地質層に適用した場合に、コアサンプラーを抜去した段階で、調査孔内に地下水が流入するが、アウターケーシングを挿入する後にポンプによって地下水を除去することが好ましい。
【0022】
[第2の発明の実施の形態]
次に、異なるサンプリング手順の本発明の実施の形態について、図3を用いて説明する。
この方法は、図3に見られるように、コアサンプラー1とアウターケーシング4との打ち込みを同時に行うものである。まず、図3(a)に示すように、コアサンプラー1と、アウターケーシング4とを、それらの底部がほぼ一致するように、相互に固定し、これを圧入もしくは打入の手段によって、地中2に打ち込む。次いで、土壌採取部1aにサンプル土壌が充填されたコアサンプラー1のみを、地上に引き上げ(図3(b))、サンプル土壌5を、コアサンプラー1から取り出した後、さらに、第2のアウターケーシング4’と、コアサンプラー1とを固定し、これを先に形成した調査孔3に挿入する(図3(c))。この際に、先に配置されていたアウターケーシングは、コアサンプラー1と第2のアウターケーシング4’が土中に挿入されるにつれて、押圧されて土中に圧入され、より深い調査孔の壁面が崩落するのを防止する。この方法によれば、前記第1の発明の実施の形態において得られる効果に加えて、前記第1の発明の実施の形態の方法と比較して、調査孔にアウターケーシングを挿入する際に発生する壁面崩落土壌を防止することができるため、壁面崩落土壌除去工程が不要になるとともに、作業工程を簡略化することができる。
【0023】
この方法において用いるのに適した、アウターケーシングの例を、図4に示す。図4に見られるように、アウターケーシング4の底部は、内部に屈曲し、コアサンプラー1の土壌採取部1aの底部を覆設するようになっている。
コアサンプラー1とアウターケーシング4とを地中に挿入する際に、コアサンプラー1とアウターケーシング4との間隙に土壌が侵入すると、サンプル土壌の採取を終えたコアサンプラー1を引き上げる際に、アウターケーシング4を残してコアサンプラー1のみを引き上げるのが困難になるばかりではなく、アウターケーシング4もしくはコアサンプラー1を変形させあるいは破壊してしまうことにもなる。しかしながら、前述のような構成にすることによって、コアサンプラー1とアウターケーシング4を地中に挿入する際に、土壌がコアサンプラー1とアウターケーシング4との間隙に侵入することを防止し、コアサンプラー1やアウターケーシング4の変形もしくは破壊を防止することができる。
【0024】
本実施の形態の方法によれば、地下水が滞留している地質層においても、コアサンプラー1挿入と同時にアウターケーシング4も土壌中に挿入されるため、土壌中に地下水が滞留してる場合においても、調査孔内に地下水が蓄積し、地下水に溶解している汚染物質の拡散をもたらすことなく調査孔掘削を行うことが可能である。
【0025】
[第3の発明の実施の形態]
また他のサンプリング手順として、地中に調査孔を掘削する前に、アウターケーシング4を予め打ち込んでおく例を図5示す。
図5に見られるように、地中2に、アウターケーシング4をまず打ち込んでおく(図5(a))。この際に調査孔となる位置には、サンプルとなる土壌3が、その位置を変えることなくそのままの状態で保持されている。次いで、このアウターケーシング4内部に、コアサンプラー1を挿入し、サンプル土壌5をコアサンプラー1内部に取り込む(図5(b))。次いで、このコアサンプラー1を引上げ、サンプル土壌5を取り出す(図5(c))。そして、前記アウターケーシング4上に第2のアウターケーシング4’を配置し、これを挿入することによって、先に埋設しておいたアウターケーシング4をさらに深い位置に挿入する(図5(d))。そして、この調査孔3内部にさらにコアサンプラー1を挿入してサンプル土壌を採取する工程を必要深さまで繰り返す。これによって、壁面崩落土壌を発生させることなく、採取位置の正確なサンプル土壌を採取することができる。
【0026】
[第4の発明の実施の形態]
さらに他のサンプリング手順を、図6に示す。
図6に見られるように、まず、調査対象位置に、コアサンプラー1を挿入する(図6(a))。次いで、これを抜去することなく、コアサンプラー1の周囲にアウターケーシング4を、コアサンプラー1の底部とほぼ等しい位置まで打ち込む(図6(b))。次いで、サンプル土壌5が充填されたコアサンプラー1を抜去し(図6(c))、サンプル土壌5を取り出す。次いで、サンプル土壌5取り出し後の調査孔3のより深い位置にコアサンプラー1を挿入して、サンプル土壌を取り込み(図6(d))、次いでその周囲に第2のアウターケーシングを打ち込む。この工程を繰り返すことによって、サンプル土壌を採取することができる。
この方法によれば、壁面崩落土壌を発生させることなく、採取位置の正確なサンプル土壌を採取することができる。
【0027】
[変形例]
以上の発明の実施の形態においては、土壌採取部材としてコアサンプラーを、また、土壌崩落防止用中空柱状体として、アウターケーシングを採用した例について説明したが、これら以外の形状の部材であっても、上記機能と同等の機能を発揮する部材であれば本発明において使用することができる。また、コアサンプラーとアウターケーシングの土中への挿入の順序についても、上記実施の形態において説明した手順を組み合わせて行うこともできる。例えば、コアサンプラーを挿入した後、アウターケーシングを挿入し、その後コアサンプラーを抜去した後、コアサンプラーと第2のアウターケーシングを同時に挿入することもできる。
【0028】
【実施例】
(実施例1)
本発明の実施例を、図2を参照しながら説明する。
外径が8.6cmであるコアサンプラー1を、調査孔となる範囲の1mの深さ位置までボーリングマシンを用いて挿入し、引き上げた(a)、(b)。次に内径が9.6cm、厚さ5mmのアウターケーシング4を、コアサンプラー1を挿入した同じ深さまでボーリングマシンを用いて挿入した(c)。さらに堆積残土除去具7を、アウターケーシング4が挿入されている同じ深さまでボーリングマシンを用いて挿入し(d)、残存している壁面崩落土壌6をこの除去具7により取り除いた(e)。次に深さ2mのところまでコアサンプラー1をボーリングマシンを用いて挿入し、コアサンプラー1のみを上部へ引き出した。この順番により深度3mまで土壌を採取した。
上記方法によって採取したサンプルである土壌について、重金属類の簡易分析を行った。その結果、1度目のサンプリングによって採取した土壌中の地表部及び中央部(深さ0.5m、1mおよび1.5mの位置)からは重金属が検出されたが、深さ2m、2.5mおよび3mの土壌からは、重金属類は検出されなかった。従って、本実施例のサンプリング方法によれば、壁面崩落土壌によるコンタミネーションがなかったことがわかる。
【0029】
(比較例1)
以下、比較例に係る土壌調査方法を説明する。前記実施例1の近辺に位置するサンプリング位置の地中に、実施例1で用いたものと同じコアサンプラー1を、深さ1mのところまでボーリングマシンを用いて挿入した後、これを引き上げ、採取した土壌をコアサンプラーから取り出した。ついで、さらに深さ2mのところまでコアサンプラーをボーリングマシンを用いて挿入し、これを引き上げた。この順番により深度3mまで土壌を採取した。
採取された土壌について、重金属類を検出する簡易分析を行った結果、表層、0.5m、1m、1.5m、および2.5mの土壌のいずれからも重金属類が検出された。前記実施例1においては、深さ2m〜3の範囲の地中には重金属類が含有されていないことから、この比較例の方法においては、深さ0m〜1.mの範囲の土壌に含まれている重金属類が、深さ2.5mで採取した土壌に混入しコンタミネーションを生じているものと判断される。
【0030】
(実施例2)
本発明の他の実施例を、図3を参照しながら説明する。
実施例1で用いたものと同じコアサンプラー1と、アウターケーシング4を同時に調査孔となる位置へ、深さ1mのところまでボーリングマシンを用いて挿入した(a)。次にコアサンプラー1のみを上部へ引き出した(b)。さらにコアサンプラー1と第2のアウターケーシング4’を、さらに深い、深さ2mのところまでボーリングマシンを用いて挿入し、コアサンプラー1のみを引き出した。このようにして深度3mまで掘進した。
その結果、2度目のサンプリングの際の土壌を確認したところ、1度目にサンプリングした土壌とは深さ2.7〜2.0mで土質が異なり、アウターケーシングを用いたことにより、壁面崩落土壌によるコンタミネーションを防止することができたと判断した。
【0031】
(実施例3)
本発明に係る他の実施例を、図5を参照しながら説明する。
内径が11.3cm、厚さ6mm、先端の角度が45度、先端部の外径が12.5cmのアウターケーシング4を調査孔となる位置の地中へ、深さ1mまでボーリングマシンを用いて挿入した(a)。次に外径が8.6cmであるコアサンプラー1をアウターケーシング4と等しい深さまでボーリングマシンを用いて挿入し(b)、その後このコアサンプラーだけを上部へ引き出した(c)。さらに第2のアウターケーシングのみを深さ2mまでボーリングマシンを用いて挿入し(d)、コアサンプラーを同様の深さまでボーリングマシンを用いて挿入し、上部へ引き出した。このようにして深度3mまで掘進した。
その結果、2度目のサンプリングの際の土壌を確認したところ、1度目にサンプリングした土壌とは深さ2.0〜2.7mで土質が異なり、アウターケーシングを用いたことにより、壁面崩落土壌によるコンタミネーションを防止することができたと判断された。
【0032】
(実施例4)
本発明に係る他の実施例を、図6を参照しながら説明する。
外径が8.6cmであるコアサンプラー1を、深さ1mまでボーリングマシンを用いて挿入し(a)、次に内径が11.3cm、厚さ6mm、先端の角度が45度、先端部の外径が12.5cmのアウターケーシング4をコアサンプラー1の外側にボーリングマシンを用いて挿入した(b)。次にコアサンプラーのみを上部へ引き出し(c)、サンプル土壌を採取した。さらにコアサンプラー1のみを、深さ2mまでボーリングマシンを用いて挿入し、その外側へ第2のアウターケーシングを挿入した。再びコアサンプラーのみを引き出し、サンプルの土質を確認した。このようにして深度3mまで掘進した。
その結果、1度目にサンプリングした土壌とは深さ2.0〜2.7mで土質が異なり、アウターケーシングを用いたことにより、壁面崩落土壌によるコンタミネーションを防止することができたと判断された。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果を奏する。
本発明によるサンプリング装置の外側に筒状のアウターケーシングを用いることにより、孔内崩壊、孔底残留物などのコンタミネーションを防止ができ、正確な土壌のサンプリングが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の土壌採取部材の概略断面図である。
【図2】本発明の実施例を示す土壌調査方法の工程図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す土壌調査方法の工程図である。
【図4】本発明で用いる土壌崩落防止用中空柱状部材及び土壌採取部材の一部概略断面図である。
【図5】本発明の他の実施例を示す土壌調査方法の工程図である。
【図6】本発明の他の実施例を示す土壌調査方法の工程図である。
【符号の説明】
1…コアサンプラー
2…土壌
3…調査孔
4…アウターケーシング
5…サンプル土壌
6…壁面崩落土壌(スライム)
7…堆積残土除去具[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a method for investigating soil, and more particularly to a method for sampling soil used for various tests such as soil and groundwater contamination investigation.
[0002]
[Prior art]
Until now, there is a possibility that the pollution of the environment including the soil may have a considerable effect on the human body. Therefore, it is required to investigate the situation of the environmental pollution and take appropriate measures. As a means for investigating soil contamination, soil contamination has been investigated by sampling soil at a predetermined position and analyzing contaminants contained therein.
The sampling of the soil consists of a hollow cylindrical body, usually called a core sampler, with one end open and the other end closed, and a gripper attached to the closed end. This is performed using a member. That is, this core sampler is pressed or driven into the soil at a predetermined position to be investigated, and the hollow inside the hollow cylindrical body of the core sampler is filled with the soil to be a sample. Remove the soil and collect the filled soil. This process is repeated a required number of times, and soil is collected up to a depth at which the investigation is required, and the soil is analyzed to investigate the vertical distribution of the substance to be detected. In this method, accurately grasping the vertical position where the analyzed soil was located is an extremely important factor for accurately determining soil contamination.
[0003]
By the way, when the core sampler is press-fitted or driven in to collect the soil further below the deep borehole by this method, the core sampler is pushed into the borehole while being in contact with the soil on the wall surface of the borehole. As a result, the wall of the soil collapses, and the collapsed soil accumulates on the bottom of the excavation hole. By the way, this sedimentary soil is taken into the core sampler that has reached the bottom of the excavation hole, and is perceived as if it existed at the bottom. For this reason, for example, if there is soil contaminated with a specific substance on the wall in the middle position, this contaminated soil is collapsed by the core sampler, and it is recognized that it exists at the bottom position, and the contamination site is determined. Will cause an error.
[0004]
Therefore, when investigating soil, when forming an inspection hole, a means for protecting a hole wall is employed.
[0005]
As one of the methods, in the ground environment survey, a method of excavating using bentonite mud to protect the hole wall is generally used. In recent years, from the viewpoint of environmental problems, an excavating method using as little bentonite mud as possible has been adopted. is there. For example, a so-called rotary percussion boring has been proposed as a technique capable of excavating even in fresh water by using a double pipe, and a technique using wire line sampling has been proposed as a method for sampling (core sampling) of the ground (geology). . In addition, core extraction by boring is generally performed using a wireline core barrel.
Conventionally, when performing a standard penetration test of soil (JIS A1219) and other in-situ tests, etc., after drilling, be sure to pull up the rod once, remove the drill bit (so-called core tube), and then perform the standard penetration test. A test device (otherwise, a current position test device, etc.) is attached, inserted into a drilled hole, and lowered to the bottom of the test hole for measurement.
[0006]
In the above-mentioned conventional ground environment survey, the following problems remain. In other words, the standard penetration test (JIS A1219) is frequently used for the purpose of evaluating the hardness and softness of the ground and sampling, but the measurement results fluctuate greatly due to collapse in the pores and the presence of residue at the bottom of the pores (slime). . Furthermore, in the case of a stratum having no cohesive component such as sandy soil or gravel soil, the load during the lifting of the pipe during the testing process (excavation with a bit, excavation of a drilling tool, and insertion of a standard penetration tester). There is also a problem of economics, such as the formation of the formation is easily loosened due to the pressure, and the work process becomes large due to the lifting time of these tools. In particular, recent drilling surveys require that various types of information be obtained from within the borehole, and various current position tests within the borehole (horizontal loading test inside the hole, cone penetration test, horizontal loading test, pore water pressure measurement, In-situ consolidation tests, vane tests, etc.) are generally performed, but all of these steps are complicated.
[0007]
Further, when the soil to be surveyed is clayey, water often stays in the upper layer due to poor water permeability. In order to investigate the status of pollutants dissolved in stagnant water in such a stratum, it is necessary to identify the depth position of this water. In order to penetrate into the inside, it was difficult to accurately grasp the depth position information.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and can prevent collapse of a survey hole without using muddy water, and prevent contamination due to contamination of soil mined from different depths, that is, contamination. It is another object of the present invention to provide a soil sampling method capable of accurately specifying the depth position of a collected soil sample.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problem, and press-fits a soil sampling member having a bottomed hollow columnar body having an opening at one end into a soil in a straight line or while rotating. Or, after the soil is filled into the internal cavity of the bottomed hollow columnar body, the soil in the investigation hole is excavated by pulling up the soil, and then the soil in the bottomed hollow columnar body is collected. In the soil survey method of collecting soil while drilling a survey hole consisting of a process,
A soil survey method characterized by disposing a hollow columnar member having both ends opened on the inner surface of a survey hole excavated by the soil collecting member to prevent the wall surface of the survey hole from collapsing.
[0010]
In the present invention, the bottomed hollow columnar portion of the soil collecting member is preferably a hollow cylinder or a hollow polygonal column. Further, in the present invention, it is preferable that the soil column-preventing hollow columnar member is a hollow cylindrical body having both ends opened.
[0011]
In the present invention, it is preferable that the press-fitting or driving of the soil collecting member is performed simultaneously with the insertion of the hollow columnar member for preventing soil collapse.
[0012]
According to the method of the present invention, the geology of the soil to be investigated can be applied irrespective of clay, sand or gravel, and even when groundwater is retained in the soil, water contamination It can be applied without causing contamination diffusion of the substance.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, members used in the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
(Soil sampling material: core sampler)
FIG. 1 shows a soil sampling member that can be used in the present invention. The
[0015]
In addition, it is preferable that the soil sampling portion 1a, which is a hollow columnar body, has a shape that can be divided along the longitudinal direction, because it is easy to take out the sample soil from the soil sampling portion.
Examples of the material for the soil sampling member include iron and steel, stainless steel, aluminum alloy, bronze, and the like, and iron and steel are preferable because they are inexpensive and tough.
As such a soil sampling member, a member called a so-called core sampler generally used in soil survey can be used.
[0016]
(How to insert the soil sampling member into the soil)
The
When the soil collecting part 1a of the
A machine called a boring machine is suitable as a device driven by these means.
[0017]
(Hollow columnar member for preventing soil collapse: outer casing)
As a means for protecting the wall surface of the inspection hole into which the
Since the above-mentioned
Examples of the material of the hollow columnar member for preventing soil collapse include a steel material, stainless steel, an aluminum alloy, and bronze, and a steel material is preferable because it is inexpensive and has a high toughness.
In addition, the inner diameter of the soil collapsible hollow columnar member has an inner diameter that is several mm to several cm larger than the outer diameter of the soil sampling member because of the ease of insertion and the ease of sampling. Often.
[0018]
(Insertion of a hollow columnar member for preventing soil collapse into the soil)
When inserting the hollow columnar member for preventing soil collapse into the soil, it is preferable that the hole wall of the inspection hole is broken or collapsed as much as possible. As a method therefor, a method of press-fitting while directly rotating from directly above the investigation hole, a method of directly press-fitting into the investigation hole using a machine or the like without rotating, or a method of hitting from the top may be used. Depending on the quality of the soil (clay, gravel, etc.), any method of insertion into the soil can be used.
[0019]
Hereinafter, embodiments of the investigation method of the present invention will be described.
[0020]
[First Embodiment of the Invention]
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 which is a process chart for explaining this method.
First, a
According to such a method, it is possible to perform sampling of soil without a risk of contamination without mixing inaccurate soil with position information having different depth positions in the collected sample soil.
[0021]
When the method of the present embodiment is applied to a geological layer in which groundwater is stagnant, at the stage where the core sampler is removed, groundwater flows into the investigation hole, but after inserting the outer casing, the groundwater is removed by a pump. Removal is preferred.
[0022]
[Embodiment of second invention]
Next, an embodiment of the present invention having a different sampling procedure will be described with reference to FIG.
In this method, as shown in FIG. 3, the
[0023]
An example of an outer casing suitable for use in this method is shown in FIG. As shown in FIG. 4, the bottom of the outer casing 4 is bent inward to cover the bottom of the soil sampling unit 1 a of the
If the soil enters the gap between the
[0024]
According to the method of the present embodiment, the outer casing 4 is also inserted into the soil at the same time as the
[0025]
[Third Embodiment of the Invention]
As another sampling procedure, FIG. 5 shows an example in which the outer casing 4 is driven before excavating a survey hole in the ground.
As shown in FIG. 5, the outer casing 4 is first driven into the underground 2 (FIG. 5A). At this time, the soil 3 serving as a sample is held at the position serving as the inspection hole without changing the position. Next, the
[0026]
[Embodiment of Fourth Invention]
Yet another sampling procedure is shown in FIG.
As shown in FIG. 6, first, the
According to this method, an accurate sample soil at a sampling position can be collected without generating the collapsed wall soil.
[0027]
[Modification]
In the above embodiments of the present invention, an example in which the core sampler is used as the soil collecting member, and the outer casing is used as the hollow columnar body for preventing soil collapse, but a member having a shape other than these is also applicable. Any member exhibiting a function equivalent to the above function can be used in the present invention. Also, the order of inserting the core sampler and the outer casing into the soil can be performed by combining the procedures described in the above embodiment. For example, after inserting the core sampler, inserting the outer casing, and then removing the core sampler, the core sampler and the second outer casing can be inserted simultaneously.
[0028]
【Example】
(Example 1)
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A
A simple analysis of heavy metals was performed on the sample soil collected by the above method. As a result, heavy metals were detected from the surface and the central part (0.5 m, 1 m and 1.5 m depth) in the soil collected by the first sampling, but the depth was 2 m, 2.5 m and Heavy metals were not detected from the 3 m soil. Therefore, according to the sampling method of the present embodiment, it can be seen that there was no contamination due to the soil collapsed on the wall.
[0029]
(Comparative Example 1)
Hereinafter, a soil survey method according to a comparative example will be described. The
As a result of performing a simple analysis for detecting heavy metals on the collected soil, heavy metals were detected from any of the surface layer, 0.5 m, 1 m, 1.5 m, and 2.5 m soil. In Example 1, since no heavy metals are contained in the ground having a depth of 2 m to 3 m, the method of this comparative example has a depth of 0 m to 1 m. It is determined that the heavy metals contained in the soil in the range of m are mixed into the soil collected at a depth of 2.5 m to cause contamination.
[0030]
(Example 2)
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The
As a result, when the soil at the time of the second sampling was confirmed, the soil was different from the soil sampled at the first time at a depth of 2.7 to 2.0 m, and the outer casing was used. It was determined that contamination could be prevented.
[0031]
(Example 3)
Another embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
An outer casing 4 having an inner diameter of 11.3 cm, a thickness of 6 mm, a tip angle of 45 degrees, and an outer diameter of the tip of 12.5 cm is sunk into the ground at a position to be a survey hole to a depth of 1 m using a boring machine. Inserted (a). Next, a
As a result, when the soil at the time of the second sampling was confirmed, the soil quality was different from the soil sampled at the first time at a depth of 2.0 to 2.7 m, and the outer casing was used. It was determined that contamination could be prevented.
[0032]
(Example 4)
Another embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG.
A
As a result, it was determined that the soil was different at the depth of 2.0 to 2.7 m from the soil sampled for the first time, and that contamination by the collapsed soil on the wall could be prevented by using the outer casing.
[0033]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
By using a cylindrical outer casing outside the sampling device according to the present invention, contamination such as collapse in the hole and residue at the bottom of the hole can be prevented, and accurate soil sampling can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a soil sampling member of the present invention.
FIG. 2 is a process diagram of a soil survey method showing an example of the present invention.
FIG. 3 is a process chart of a soil survey method showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial schematic cross-sectional view of a hollow columnar member for preventing soil collapse and a soil sampling member used in the present invention.
FIG. 5 is a process chart of a soil survey method showing another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a process chart of a soil survey method showing another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
7 ... Removal tool
Claims (4)
前記土壌採取部材によって掘削する調査孔の内面に両端部が開口する中空柱状部材を配設して前記調査孔の壁面の崩落を防止することを特徴とする土壌調査方法。A soil sampling member having a bottomed hollow columnar portion having an opening at one end is press-fitted or driven into the soil in a straight or swirling direction into the soil, and is inserted into the internal cavity of the bottomed hollow columnar body. After filling the soil, after digging the soil in the investigation hole by pulling it up, in a soil survey method of collecting soil while digging a survey hole consisting of a step of collecting soil in the bottomed hollow columnar body,
A soil survey method comprising: disposing a hollow columnar member having both ends open at the inner surface of a survey hole excavated by the soil collecting member to prevent the wall surface of the survey hole from collapsing.
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