JP2000212949A - 格子状地盤改良体及びその構築方法 - Google Patents

格子状地盤改良体及びその構築方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 上部構造の下に格子状地盤改良体を構築する
場合に、地中応力と水平力に対して合理的な形状にしな
がら、地下水の流れを遮断せず、上部構造周辺の環境を
保全する。 【解決手段】 格子状地盤改良体1を構成する二方向の
壁状地盤改良体2,3の内、いずれか一方の壁状地盤改
良体2の下端の深度を他方の壁状地盤改良体3の下端の
深度より浅くする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は主として道路や鉄
道用の盛土地盤、堤防等、幅に対する長さの比率が大き
い線状構造物の基礎として構築される格子状地盤改良体
及びその構築方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】地盤の
液状化を防止する、あるいは地盤の剛性や耐力を高める
目的で、上部構造の基礎としてその底面下に壁状地盤改
良体を格子状に配列させた格子状地盤改良体を構築する
場合、格子状地盤改良体によって地盤からの支持力を得
る必要から、二方向の壁状地盤改良体は下端の深度が揃
うように構築される。
【0003】しかしながら、上部構造による地中応力は
深度が深くなる程小さくなり、また地震時の水平力は格
子状地盤改良体の上層部が多くを負担し、深度が深くな
る程負担する水平力も小さくなることから、深度方向に
一様に荷重を負担することにはならないため、全深度に
亘って二方向に壁状地盤改良体を配列させるとすれば、
必要以上に剛性と耐力の高い格子状地盤改良体を構築し
ていることになる。
【0004】また上部構造が盛土地盤等のように幅に対
する長さの比率が大きい線状構造物で、格子状地盤改良
体が一方向に長くなる場合に、壁状地盤改良体の下端よ
り地下水位が高いときには、いずれか一方の、特に相対
的に長い壁状地盤改良体が地下水の流れを遮断すること
になるため、上部構造周辺の環境を変える可能性があ
る。
【0005】地下水の流路が二方向の壁状地盤改良体の
内、相対的に長い壁状地盤改良体の長さ方向を向いてい
れば、地下水は格子状地盤改良体の両側を通過すること
ができるが、長い壁状地盤改良体に交差する方向を向い
ていれば、その壁状地盤改良体に移動を阻まれるため、
格子状地盤改良体の構築によって地下水の自然な循環を
分断させることになる。
【0006】この発明は上記背景より、地中応力と水平
力に対して合理的な形状でありながら、地下水の流れを
遮断せず、上部構造周辺の環境を保全し得る格子状地盤
改良体とその構築方法を提案するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では格子状地盤改
良体を構成する二方向の壁状地盤改良体の内、いずれか
一方の壁状地盤改良体の下端の深度を他方の壁状地盤改
良体の下端の深度より浅くすることにより、格子状地盤
改良体の無駄を省くと共に、地下水の流路を確保し、地
下水の流れを遮断することによる周辺環境の変化を回避
する。
【0008】前記の通り、地中応力と水平力は深度が深
くなる程小さくなることから、全深度に亘って格子状に
地盤改良体を構築した場合には深度の深い位置では荷重
に対して余力を持つことになるが、二方向の内のいずれ
か一方の壁状地盤改良体の下端の深度を他方より浅くす
ることで、深度に応じた地中応力と水平力を負担すれば
よく、合理的で、経済的な形状となり、施工コストの削
減が図られる。
【0009】また地下水の流路が長い壁状地盤改良体に
交差する方向を向いているときに、地下水の流れが阻止
されることから、請求項2に記載のように相対的に長い
壁状地盤改良体の下端の深度を短い壁状地盤改良体の下
端の深度より浅くすることで、地下水の流れが確保され
る。
【0010】相対的に長い壁状地盤改良体の下端の深度
を短い壁状地盤改良体の下端の深度より深くした場合に
も、請求項3に記載のように長い壁状地盤改良体の長さ
方向に間隔をおき、透水性を有する透水部を形成すれ
ば、長い壁状地盤改良体に交差する方向を向く地下水の
流れは確保される。
【0011】本発明では二方向の壁状地盤改良体の下端
の深度が相違するが、地盤の支持力は深度の深い壁状地
盤改良体が確保し、深度の浅い壁状地盤改良体は深い壁
状地盤改良体との組み合わせによって格子状地盤改良体
としての剛性を確保する。
【0012】また地表面寄りで大きい地中応力と水平力
に対しては格子状に配列した二方向の壁状地盤改良体が
抵抗するため、地中応力と水平力が小さくなる深度の深
い部分において一方向にのみ配列した深い壁状地盤改良
体に過大な応力が作用することはない。
【0013】二方向の壁状地盤改良体の構築の順序は問
われないが、請求項4に記載のように深い壁状地盤改良
体を構築した後に浅い壁状地盤改良体を構築すれば、構
築後の浅い壁状地盤改良体の安定性が向上する。
【0014】浅い壁状地盤改良体を構築した後に深い壁
状地盤改良体を構築した場合には、浅い壁状地盤改良体
が隣接する深い壁状地盤改良体間で分離する形になり、
深い壁状地盤改良体に接着面の付着力によって支持され
ることになるが、深い壁状地盤改良体の構築を先行させ
ることで、浅い壁状地盤改良体が深い壁状地盤改良体上
に載る形になり、浅い壁状地盤改良体を反力によって深
い壁状地盤改良体に支持させることができ、浅い壁状地
盤改良体の安定性が増す。
【0015】
【発明の実施の形態】この発明は掘削土と固化材を攪拌
・混合して構築される壁状地盤改良体2,3を平面上、
二方向に配列させて構成され、いずれか一方の壁状地盤
改良体2の下端の深度を他方の壁状地盤改良体3の下端
の深度より浅くした格子状地盤改良体1である。
【0016】図1,図2に格子状地盤改良体1の上に盛
土地盤5が構築される場合の、格子状地盤改良体1の構
築例を示す。ここに示すように格子状地盤改良体1は主
として盛土地盤5や堤防等のように幅に対する長さの比
率が大きい線状構造物の基礎として構築されるが、線状
でない構造物の基礎としても利用される。図1は盛土地
盤5の幅方向両側に法面を形成した場合、図2は擁壁
6,6を配置した場合である。
【0017】格子状地盤改良体1は二方向の壁状地盤改
良体2,3の内、いずれか一方の壁状地盤改良体2
(3)を構築した後、他方の壁状地盤改良体3(2)を
構築することにより完成するが、浅い壁状地盤改良体2
を安定して深い壁状地盤改良体3に支持させる上では深
い壁状地盤改良体3の構築が先行して行われる。
【0018】壁状地盤改良体2,3は掘削ビットと攪拌
翼を有する掘削ロッドの回転と共に地盤の掘削と固化材
との攪拌・混合を行う攪拌混合処理工法を連続的に施工
することにより円柱が連続した形に、あるいは図6に示
すようにカッターポスト10の外周に切削攪拌爪12を有す
る無端チェイン11が張架された掘溝装置9を備えた地盤
改良機8を無端チェイン11を循環させながら、固化材の
吐出と共に水平に移動させることにより壁状に構築され
る。
【0019】後者の地盤改良機8を用いる場合に、掘溝
装置9が浅い壁状地盤改良体2の深度に対応した長さで
ある場合、深い壁状地盤改良体3を構築するときには、
浅い壁状地盤改良体2を構築するときの掘溝装置9に対
してカッターポスト10と無端チェイン11が継ぎ足され
る。図6に示すように掘溝装置9が深い壁状地盤改良体
3の深度に対応した長さである場合にはその必要はな
い。
【0020】図1,図2は浅い壁状地盤改良体2を盛土
地盤5の長さ方向に向け、深い壁状地盤改良体3を盛土
地盤5の幅方向に向けた場合を、図3〜図5は浅い壁状
地盤改良体2を盛土地盤5の幅方向に向け、深い壁状地
盤改良体3を盛土地盤5の長さ方向に向けた場合を示
す。
【0021】図1,図2の場合は深い壁状地盤改良体3
が盛土地盤5の幅方向を向くことで、盛土地盤5の幅方
向に地下水の流れが確保されるが、図3〜図5の場合は
地下水の流れを阻害しないために、深い壁状地盤改良体
3には長さ方向に間隔をおき、透水性を有する透水部4
が形成される。
【0022】透水部4はその形成位置を含む一定区間以
上の深い壁状地盤改良体3の施工後、その硬化前に、図
3,図4に示すように透水部4の形成位置に多数の孔を
有する、鋼管,角形鋼管その他の筒状体を挿入し、壁状
地盤改良体3の幅方向両側を連通させることにより、ま
たは図5に示すように一定区間の深い壁状地盤改良体3
を施工する毎に、一部区間を飛ばして施工し、透水部4
の形成位置に原地盤土を残すことにより、あるいは深い
壁状地盤改良体3を連続的に施工しながら、透水部4の
形成位置において固化材の吐出を中断することにより形
成される。
【0023】盛土地盤5の下の表層地盤に対しては盛土
地盤5の自重と上載荷重を分散させて格子状地盤改良体
1に負担させるために、場合により図1〜図5に示すよ
うに地盤改良が施され、表層地盤改良体7が構築され
る。
【0024】表層地盤改良体7は例えば攪拌翼を有する
掘削ロッドの回転等により表層地盤を固化材と共に攪拌
・混合することにより構築され、その場合、表層地盤改
良体7と格子状地盤改良体1の一体性を確保する上で
は、図7−(a) に示すように表層地盤改良体7の構築後
に、表層地盤改良体7と共にその下方の地盤中に二方向
の壁状地盤改良体2,3が構築される。
【0025】図7−(a) は図2の場合に、盛土地盤5の
上面から、深度の浅い壁状地盤改良体2の下端までの距
離を8m以上確保した様子を示す。盛土地盤5の上面が
道路や線路として使用される場合、車両の通過時に発生
する交通荷重による沈下の影響は盛土地盤5の上面から
深度方向に8mまでの区間に留まり、それ以深には交通
荷重が伝達しないことが実証されていることから、盛土
地盤5の上面から、浅い壁状地盤改良体2の下端まで
の、もしくは深い壁状地盤改良体3の下端までの距離を
8m以上確保すれば、格子状地盤改良体1以深の地盤が
交通荷重によって沈下することが回避される。
【0026】表層地盤改良体7はこの他、図8に示すよ
うに表層地盤を掘削・排土しておき、その後に二方向の
壁状地盤改良体2,3を構築することで、その施工時に
表層地盤部分に溢れ出た掘削土と固化材からなる改良土
を排土部分に充填させ、壁状地盤改良体2,3に一体化
したL形乃至T形断面に形成する方法によっても構築さ
れる。排土部分に充填されて形成された表層地盤改良体
7,7間に間隔が空く場合、その間には上記方法によっ
て表層地盤改良体7が構築される。
【0027】盛土地盤5下の地盤が粘性土の場合と砂質
土の場合のいずれにおいても、図9−(b) に示す盛土地
盤5の長さ方向を向く壁状地盤改良体2(3)の深度h
は地中応力と水平力の影響が到達しない程度の大きさに
決められるが、図9−(a) に示すように盛土地盤5の自
重によって側方流動を起こす可能性がある粘性土(軟
弱)地盤の場合には特に側方流動を拘束できるように深
度hが決められる。
【0028】
【発明の効果】格子状地盤改良体を構成する二方向の壁
状地盤改良体の内、いずれか一方の壁状地盤改良体の下
端の深度を他方の壁状地盤改良体の下端の深度より浅く
するため、深度に応じた地中応力と水平力を負担すれば
よく、合理的で、経済的な形状となり、施工コストの削
減が図られる。
【0029】また一方の壁状地盤改良体の下端の深度を
他方より浅くすることで地下水の流路を確保することが
できるため、地下水の流れを遮断することによる周辺環
境の変化を回避することができる。
【0030】請求項2では特に相対的に長い壁状地盤改
良体の下端の深度を短い壁状地盤改良体の下端の深度よ
り浅くするため、地下水の流路の方向に関係なく地下水
の流れを確保することができる。
【0031】請求項3では長い壁状地盤改良体の長さ方
向に間隔をおき、透水性を有する透水部を形成するた
め、長い壁状地盤改良体の下端の深度を短い壁状地盤改
良体の下端の深度より深くした場合にも地下水の流れを
確保することができる。
【0032】請求項4では深い壁状地盤改良体を構築し
た後に浅い壁状地盤改良体を構築するため、浅い壁状地
盤改良体を反力によって深い壁状地盤改良体に支持させ
ることができ、浅い壁状地盤改良体の安定性が向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】浅い壁状地盤改良体を盛土地盤の長さ方向に向
けて格子状地盤改良体を構築した場合を示した斜視図で
ある。
【図2】図1の変形例を示した斜視図である。
【図3】深い壁状地盤改良体を盛土地盤の長さ方向に向
け、部分的に透水部を形成して格子状地盤改良体を構築
した場合を示した斜視図である。
【図4】図3の変形例を示した斜視図である。
【図5】図3の変形例を示した斜視図である。
【図6】掘溝装置を備えた地盤改良機を示した立面図で
ある。
【図7】(a) は表層地盤改良体と格子状地盤改良体の一
体性を確保した場合を示した断面図、(b) は(a) の格子
状地盤改良体部分の横断面図である。
【図8】表層地盤改良体を壁状地盤改良体に一体化した
形に構築した場合を示した断面図である。
【図9】(a) は地盤が側方流動を起こす様子を示した断
面図、(b) は(a) の場合の格子状地盤改良体の構築例を
示した断面図である。
【符号の説明】
1……格子状地盤改良体、2……浅い壁状地盤改良体、
3……深い壁状地盤改良体、4……透水部、5……盛土
地盤、6……擁壁、7……表層地盤改良体、8……地盤
改良機、9……掘溝装置、10……カッターポスト、11…
…無端チェイン、12……切削攪拌爪。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掘削土と固化材を攪拌・混合して構築さ
    れる壁状地盤改良体を平面上、二方向に配列させて構成
    され、いずれか一方の壁状地盤改良体の下端の深度は他
    方の壁状地盤改良体の下端の深度より浅い格子状地盤改
    良体。
  2. 【請求項2】 相対的に長い壁状地盤改良体の下端の深
    度が相対的に短い壁状地盤改良体の下端の深度より浅い
    請求項1記載の格子状地盤改良体。
  3. 【請求項3】 相対的に長く、下端の深度が深い壁状地
    盤改良体の長さ方向に間隔をおき、透水性を有する透水
    部が形成されている請求項1記載の格子状地盤改良体。
  4. 【請求項4】 掘削土と固化材を攪拌・混合して深度の
    深い壁状地盤改良体を構築した後、掘削土と固化材を攪
    拌・混合して深度の浅い壁状地盤改良体を構築し、請求
    項1乃至請求項3のいずれかに記載の格子状地盤改良体
    を構築する格子状地盤改良体の構築方法。
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