一貫性指数計算機

一貫性指数 (CI)

一貫性指数 (CI) は、地盤工学において重要なパラメータであり、様々な条件下における細粒土の挙動に関する洞察を提供します。CIは、土壌が液状、塑性、または固体のいずれの状態にあるかを評価するのに役立ち、建設工法や材料の選択に影響を与えます。

歴史的背景

一貫性指数という概念は、土壌の物理的特性、特に水と混合したときの挙動に基づいて土壌を分類する必要性から生まれたものです。これは、塑性指数や液性指数などの他の指標を含む土壌分類システムの一部を形成しています。これらの指標を使用することで、土壌特性を標準化された方法で評価することが可能になり、建設プロジェクトの設計と施工を容易にします。

計算式

一貫性指数を計算するための公式は以下のとおりです。

\[ CI = \frac{LL - NMC}{PI} \]

ここで:

• \(CI\) は一貫性指数、
• \(LL\) は液性限界 (%)、
• \(NMC\) は天然含水率 (%)、
• \(PI\) は塑性指数 (%)。

計算例

例えば、土壌サンプルの液性限界 (LL) が 50%、天然含水率 (NMC) が 20%、塑性指数 (PI) が 15% の場合、一貫性指数は以下のように計算されます。

\[ CI = \frac{50 - 20}{15} = 2 \]

重要性と使用シナリオ

一貫性指数は、土壌の作業性と様々な建設目的への適合性を判断する上で非常に重要です。CIが高いほど、荷重下での変形を受けにくい硬い土壌を示し、基礎や構造物の支持に適しています。逆に、CIが低いほど、流動性が高く不安定な土壌を示し、特殊な建設戦略が必要になります。

よくある質問

1. 一貫性指数はどの値を示しますか?

   • 一貫性指数が 1 を超える場合は固体状態を示し、0 から 1 の場合は塑性状態を示し、0 未満の場合は液状状態を示します。

2. 液性限界はどうやって決まるのですか?

   • 液性限界は、土壌が塑性状態から液状状態に変化する時の含水率を測定する実験によって決定されます。

3. 天然含水率を知ることはなぜ重要ですか?

   • 天然含水率を理解することで、土壌の現在の含水率を評価することができ、これは荷重下での一貫性と挙動に影響を与えます。

この計算機は一貫性指数を評価するプロセスを合理化し、土壌分析と建設計画に関わるエンジニア、学生、専門家にとってアクセスしやすいものにします。