空隙
空隙は、土の粒と粒の間にあるすき間のことです。すき間には水や空気が入っており、空隙が多い土はやわらかく、圧縮や沈下を起こしやすくなります。締固めはこの空隙を減らして土を密にする作業で、空隙が少ないほど丈夫で安定した土になります。
セクション別の図解
左に空隙が多くゆるい土、右に空隙が少なく密に詰まった土を並べ、すき間の量と丈夫さの差が対比されています。
土は、空隙の量で性質が大きく変わります。空隙が多い土は、すき間が大きくてゆるく、荷重を受けると縮んで沈下しやすく、水も通しやすい状態です。空隙が少ない土は、粒が密に詰まっていて縮みにくく、強度も高く、水も通しにくくなります。締固めは、まさにこの空隙を「多い状態から少ない状態へ」変える作業です。空隙を減らすことが、丈夫で安定した土をつくる基本になります。
土が粒・水・空気の3つでできていることを示し、そのうち水と空気が占める部分が空隙であることが図で示されています。
土は、固体の粒・すき間の水・すき間の空気という3つの要素 (三相) からできています。このうち、粒の間のすき間にある水と空気の部分が空隙です。土に力を加えて締め固めると、まず逃げやすい空気が押し出され、続いて水が動いて、空隙が小さくなります。空隙が減ると粒どうしが近づいて密になり、土が締まります。締固めとは、この空隙をできるだけ小さくしていく作業だといえます。
締固め前の空隙が多い土と、締固め後に空隙が減って密になった土を並べ、強度や水の通りにくさが変わる様子が描かれています。
空隙の量は、土の丈夫さを左右します。締固めで空隙が減ると、粒どうしが密にかみ合うため、せん断強度が高まって崩れにくくなり、荷重を受けても縮みにくく沈下が小さくなります。すき間が減るぶん水も通しにくくなります。現場では空隙を直接測る代わりに、締固め度 (どれだけ密になったかの割合) で締まり具合を確かめます。空隙を減らすことが、盛土の品質を高める基本の考え方です。
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