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層序対比とは|ボーリング柱状図から同じ地層をつなぐ実務と、地質学の対比との違い

層序対比とは、複数のボーリング孔の柱状図を見比べ、同じ地層をつないで調査地点全体の地盤像にまとめる作業です。断面図・代表N値・地盤定数はすべてこの結果の上に成り立ちます。同じ層と判断する4つの手がかり、対比が難しくなる場面、地質学の層序対比との違いをまとめました。

層序対比は、孔ごとの柱状図を並べて同じ層をつなぐ手間のかかる作業です。地質調査AI「CAMEL GEO」が対比の案と簡易断面図を作ります。

小林 由快

監修
小林 由快株式会社サファリテック 代表取締役

層序対比とは、複数のボーリング孔で確認された地層を見比べ、同じ地層とみなせるものをつないでいく作業です。柱状図は1点の記録にすぎず、設計に使えるのは調査地点全体で地層がどう広がっているかという情報です。その橋渡しをするのが対比で、断面図・代表N値・地盤定数はすべてこの結果の上に成り立ちます。

なお、地質学でいう「層序対比」は、離れた地域の地層の新旧や時代を、火山灰などの鍵層や示準化石を手がかりに比べる作業です。この記事が扱うのは地質調査の実務の側で、言葉は同じでも目的も手がかりも違います。違いは後半で整理します。

なぜ孔ごとではなく、地点として層を決めるのか

1つの調査地点で複数孔を掘ると、同じ地層でも孔によって出てくる深度が違います。地層は水平とは限らず、傾いていたり厚みが変わっていたりするためです。孔ごとに層を決めたままでは、どの層に基礎を載せるかを判断できません。

そこで孔をまたいで同じ層をつなぎ、地点としての層序を確定させます。この結果が、断面図や代表N値、地盤定数といった後工程すべての土台になります。柱状図の読み方は柱状図の見方で解説しています。

ボーリング孔A・B・Cの柱状図を標高でそろえて並べた図。孔ごとに孔口標高と層の深度が異なるが、盛土との境界・粘性土との境界・砂質土との境界を破線でつなぎ、同じ地層とみなせるものを対比している。
図1 層序対比の考え方。孔A・B・Cは孔口標高も層の深度もそれぞれ違うが、標高をそろえて並べると、境界の傾きから同じ地層を追える。図はあくまで考え方を示す模式図で、実際の対比は土質区分・N値の傾向・色調や含有物・標高と連続性を重ねて判断する。

図のように深度がずれていても、標高という共通のものさしに置き換えれば、層の傾きとして自然に説明できるかを見比べられます。深度だけで比べると、同じ地層が別の層に見えたり、違う地層を同じ層と誤認したりしやすくなります。

何を根拠に「同じ層」とみなすのか

同じ層とみなす手がかりは、土質区分、N値の傾向、色調や含有物、標高と連続性の4つです。

  • 土質区分:砂質土か粘性土か、礫を含むかといった土の種類の一致
  • N値の傾向:深度に対するN値の出方が、孔をまたいで似た変化をしているか
  • 色調や含有物:貝殻、腐植物、火山灰など、その層に特徴的なものの有無
  • 標高と連続性:孔間の距離に対して、層の傾きが自然に説明できるか

1つで決めず、複数の手がかりを重ねて判断します。土質区分が一致していてもN値の傾向が大きく食い違えば、別の層の可能性を疑います。逆に、土質が少し違って見えても、色調や含有物、標高の連続性が揃っていれば、同じ層の中の土質の変化(レンズ状の挟み)と判断できる場合もあります。

食い違いが出た手がかりほど注意して見る、というのが進め方の基本です。土質区分は土質区分・土質記号とは、N値の意味はN値とはをご覧ください。

対比が難しくなるのはどんな場面か

層厚の変化が大きいとき、層が尖滅しているとき、埋土や盛土が厚いとき、孔の間隔が離れているときに対比は難しくなります。

  • 層の厚みが孔ごとに大きく変わり、どこまでを同じ層と見るか判断が割れる
  • ある孔では確認できた層が、隣の孔では消えている(尖滅している)
  • 埋土や盛土が厚く、自然の地層との境目がはっきりしない
  • 孔と孔の距離が離れており、その間の連続性を確かめる材料がない

「尖滅」は、地層が水平方向に薄くなり、ある地点で厚みがゼロになって途切れる現象です。堆積当時の環境(水の流れや土砂の供給源からの距離)で層の広がりにはむらがあるため、珍しいことではありません。ただ、ある孔で層が「無い」のが本当の尖滅か、別の層と誤認して見落としているだけかは、柱状図の記録だけでは区別できない場合があります。

埋土・盛土は人為的に積まれたもので、自然の地層のような規則性がありません。色調や締まり具合が急に変わっても、地層境界なのか施工上のむらなのか迷う場面が出てきます。

こうした場面では、対比の仕方で結論が変わります。だからこそ、どう判断したかを報告書に残しておきます。孔と孔の間の情報が無い区間は推定であると分かるように扱いを分け、断面図では実線と点線を使い分けるなど、どこまでが確認済みでどこからが推定かを後から追えるようにしておくのが実務的です。

地質学でいう層序対比(鍵層・示準化石)との違い

地質学の層序対比は、離れた地域どうしで地層の新旧や堆積した時代を対応づける作業です。広い範囲に短い時間で降り積もった火山灰層などを鍵層として目印にしたり、限られた時代にだけ広く分布した生物の化石(示準化石)から時代を決めたり、岩相の重なり方を比べたりします。目的は大地の成り立ちを明らかにし、地層のつながりを層序対比表にまとめることです。

地質調査の実務での層序対比は、数十メートルから数百メートル離れた孔の間で同じ地層をつなぎ、調査地点の地盤モデルをつくる作業です。目的は設計に使う断面図や代表N値、地盤定数を出すことで、手がかりは土質区分・N値の傾向・色調や含有物・標高の連続性です。示準化石を使うことはまずありませんが、関東ローム層の中の火山灰層のように目立つ層が孔をまたいで見つかれば、実務でも鍵層として使えます。

対比の結果は何に使われるか

確定した層ごとに代表N値を整理し、地盤定数を求めます。基礎をどの層で支えるかの判断もこの層序の上で行います。支持層の考え方は支持層とは、層序を図にした地質断面図の作り方は地質断面図を効率的に作るにはにまとめています。

対比作業の負担を減らすには

対比そのものは技術者の判断ですが、その手前の準備に手間がかかります。各孔の柱状図を標高で揃えて並べ、N値や土質を見比べられる状態にするまでが特に面倒です。

サファリテックの地質調査AI「CAMEL GEO」は、柱状図PDFや電子柱状図(XML)からN値・土質・層序を読み取り、複数孔の層序対比と簡易断面図を作ります。土質区分と層境界は技術者が見直して確定するため、判断は技術者の手に残ります。詳しくはサービス資料をご覧ください。

Q.層序対比とは何をする作業ですか?
A.複数のボーリング孔で確認された地層を見比べ、同じ地層とみなせるものをつないでいく作業です。孔ごとの記録を、調査地点としてひとつの地盤像にまとめるために行います。
Q.同じ層かどうかは何で判断しますか?
A.土質区分、深度に対するN値の傾向、色調や含有物、標高から見た連続性などを重ねて判断します。1つの手がかりだけで決めることはあまりありません。
Q.地質学で習う層序対比と同じものですか?
A.言葉は同じですが、対象と目的が違います。地質学では離れた地域の地層の時代を鍵層や示準化石で対応づけます。地質調査の実務では、1つの調査地点の複数のボーリング孔の間で同じ地層をつなぎ、断面図や地盤定数の土台をつくります。この記事は実務の側を扱っています。
Q.孔が1本だけの場合も対比は必要ですか?
A.対比という作業自体は発生しません。ただし近隣の既往ボーリングがあれば、それと見比べることで層の広がりを推定できる場合があります。
小林 由快

この記事の監修

小林 由快株式会社サファリテック 代表取締役

北海道大学工学部卒。建設コンサルタントの株式会社日水コンで、土木設計と工事監理に従事。リクルートからの業務委託で新規事業開発も経験。現在はサファリテックの代表取締役として、建設・土木向けAIプロダクトの開発を率いている。

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柱状図や土質試験のPDFを読み取り、N値の抽出から地盤定数の算出、報告書のドラフトと図表の作成までを支援するAIです。

  • 柱状図・土質試験PDFの読み取り(技術者の確認が前提)
  • N値の換算と、地盤定数(γt・c・φ・E)の算出根拠つき出力
  • 報告書 第1〜5章のドラフトと、N値分布図・断面図・柱状図綴りの作図

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