JP2001090092A - 注入工法による砂質地盤の液状化防止工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 注入工法で大きな構造物の基礎を効果的で液
状化防止する工法を提供する。 【解決手段】 構造物付近の地盤とその周囲の地盤に固
結ゾーンＡと固結ゾーンＢを注入工法によってそれぞれ
形成する。固結ゾーンＢは固結ゾーンＡよりも硬質に、
かつ固結ゾーンＡの周りをほぼ垂直方向に包み込むよう
に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、注入工法による砂
質地盤の液状化防止工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】砂質地盤の地震による液状化防止工法と
して、セメントや耐久性の優れた薬液を注入して固化す
る工法が知られている。また、固化材と掘削土を攪拌混
合したり、或いは矢板などで地盤中に格子状に壁体を形
成する工法も知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば図１は、地上に
備蓄タンク等の構造物１０が建つ砂質地盤１１が地震時
などに液状化を起こす場合を示し、地震による砂質地盤
１１の液状化は、図示するように地下水面下の緩い砂質
地盤１１が地震によって繰り返し作用する剪断応力によ
り過剰間隙水圧が発生する一方、有効応力が減少するこ
とにより支持力が減少するためと考えられている。

【０００４】これまで、液状化防止工法として、上述し
た方法などを含めて種々考えられるが、いずれの工法
も、すでに構築された構造物１の地盤改良という条件下
のもとで、可能な限り経済的に行わなくてはならないた
めに施工がきわめて困難である。

【０００５】ただ、注入工法は既に建っている構造物１
の外側（周囲）から基礎下の地盤中に斜めに削孔・注入
することが可能なため、小さな注入孔から広範囲に浸透
・固結することができれば、特に既存の構造物付近の液
状化対策としてきわめてすぐれた液状化防止工法となり
うる。

【０００６】すなわち、図２に示すように地震によって
負のダイレタンシーが起こるような緩い砂質地盤１１の
砂粒子の間隙を、注入工法でゲル化物で填充することに
より充分注入効果が発揮できれば、土粒子の移動が阻止
されて負のダイレタンシーが起こらなくなり、注入工法
による液状化防止が可能になる。

【０００７】この場合の問題点は、液状化が起こりやす
い地盤は細砂であって、特に大きな構造物が建つ地盤の
場合、構造物の直下まで注入液が浸透しにくいことであ
るが、注入効果が不充分だと、砂粒子の間隙に充填され
たゲル化物の充填量が不充分なために液状化が起こりや
すくなる。

【０００８】一般に液状化対策は、備蓄タンク等の基
礎、空港滑走路、或いは地中埋設管や鉄道のトンネル等
といったきわめて広大な面積と大容量の構造物や工作
物、或いは施設を対象とするため、構造物の存在下にお
ける削孔の作業性と経済性が求められる。

【０００９】これらの地盤改良を注入工法で行うには、
注入孔間隔を広くとり、しかも構造物そのものに注入用
の孔を空けないようにしながら、かつ地盤隆起を防ぎな
がら基礎下の地盤まで耐久性と浸透性の優れた注入液を
確実に浸透させなくてはならない。

【００１０】浸透性が良く耐久性の優れた注入液（注入
材）としては、例えば水ガラスを原料とするシリカ系注
入液、セメントスラグ、或いは粘土系注入液などが適し
ている。特に、劣化要因である水ガラスのアルカリを酸
で中和除去し、或いはイオン交換樹脂やイオン交換膜を
用いた電気透析により水ガラスのアルカリを除去或いは
低減したシリカ系注入材は浸透性にすぐれている。

【００１１】また、浸透性を良くするためには、注入液
の濃度を薄くし、固結時間を長くして大きな固結ゾーン
を形成しなくてはならない。例えば、注入間隔を２ｍの
正方向配置にする場合、 注入管の埋設間隔 Ｐ＝２ｍ×２ｍの正方向配置し、 注入速度 ｆ＝２０リットル／ｍｉｎとし、 注入管１孔当たり改良平面積は Ａｐ＝２ｍ×２ｍ＝４ｍ² であり、 １ステージ当たり改良土（ｍ³ ）を Ｖ＝２ｍ（改良高さ）×４ｍ² ＝８ｍ³ とし、 １ステージ当たり注入量（ｋリットル） Ｑ＝Ｖ×（０．３５〜０．０４）＝２．８ｍ³ 〜３．２ｍ³ ＝３．０ｍ³ （平均） （０．３５〜０．０４：注入率） １ステージ当たり注入時間 ｔ₁ ＝３ｋリットル÷０．０２ｋリットル／ｍｉｎ＝１５０ｍ ｉｎ ＝２．５時間（注入継続時間） と長時間による注入をおこなわなくてはならない。

【００１２】また、注入間隔を４ｍの正方向配置にする
場合、注入管１孔当たりの改良面積は、 Ａｐ＝４ｍ×４ｍ＝１６ｍ² １ステージの改良土量は、 Ｖ＝２ｍ（改良高さ）×１６ｍ² ＝３２ｍ³ １ステージ注入量（ｋｌ）は Ｑ＝Ｖ×（０．３５〜０．４） ＝３２×（０．３５〜０．４） ＝１１．２〜１２．８ｋリットル≒１２ｋリットル（平
均） であり、注入速度ｆ＝２０ｌ／ｍｉｎとすると、１ステ
ージ当たり注入時間 ｔ＝１２ｋリットル÷０．０２ｋリットル ＝６００ｍｉｎ ＝１０時間 の注入を行わなければならない。

【００１３】すなわち、経済性を考えると、注入孔間隔
を大きくとらなくてはならず、そのためには浸透性にす
ぐれ、しかも経済的でかつ耐久性にすぐれた注入液（固
結材）を用いなくてはならない。

【００１４】シリカ系注入液でこのような浸透性を得る
には、シリカ濃度をうすくして長時間にわたって土粒子
間を浸透し、かつ連続注入が可能なように長いゲル化時
間と低粘性を維持させる必要がある。

【００１５】シリカ系グラウトは液状化防止のように地
盤中で長時間にわたる浸透中に大量の土粒子表面と接触
するため、土粒子に含まれる微少金属との反応によりゲ
ルタイムが短縮しやすい。このためシリカ濃度を下げて
ゲル時間と低粘性を維持させる必要がある。

【００１６】しかし、シリカ濃度を薄くすると流動性が
良すぎることから、地表面や地盤の弱い部分を通して地
盤改良をすべき地盤の対象範囲外に逸脱してしまい、そ
の結果、地盤改良をすべき地盤の対象範囲内の固結が不
充分となり、注入目的が充分に達せられないことにな
る。

【００１７】一方、強度の強い注入液を用いるとゲル化
時間が短く、粘性が高いため脈状注入になりやすく浸透
距離も短い。また、セメント等の懸濁液も同じく浸透性
が悪いため脈状注入が生じやすい。この場合も浸透不充
分な部分に負のダイレタンシーが生ずることになる。

【００１８】また、基礎の下部の地盤中には浸透しきれ
ない領域が生じやすく、また土粒子の間隙はゲル化物で
充分填充されにくいため、地震時の繰り返し剪断応力に
よって負のダイレタンシーを生じて液状化現象を起こし
やすくなる。

【００１９】この場合、図２のように単に構造物１０の
基礎付近に注入材（固結材）を注入しても、液状化防止
のための注入効果が充分得られにくいことになる。一
方、液状化防止のためにセメント混合による土中壁を平
面格子状に形成する方法が知られている。この方法は強
固な地中壁（固結壁）で構造物の荷重を支持し、かつ地
震による剪断応力を固結壁で遮断することによって液状
化を防ぐ効果がある。

【００２０】しかし、そのような効果は格子の巾（Ｌ）
と高さ（Ｈ）の比と関係があり、Ｌ／Ｈ＝0.５〜0.８で
あることが知られている。即ち、格子の巾を高さより狭
くしなくてはならない。従って、タンク基礎等のように
大きな構造物の基礎の液状化を防止するためには基礎が
邪魔になって狭い間隔で固結壁をつくることができない
という問題が生ずる。

【００２１】このように、地盤の一部を平面格子状に固
結する場合を図３で説明すると、一般に格子状の固結壁
１２は地盤の剛性を高め、内部の地盤を拘束し、かつ地
震による剪断応力を低減させ、さらに過剰間隙水圧の発
生を抑制する。

【００２２】しかし、注入工法の場合、セメント混合工
法に比べ固結壁１２の強度は弱いので、固結壁１２を密
に（小間隔に）形成するか、壁厚を厚くすることが必要
である。しかし、備蓄タンク等の大規模構造物の基礎の
下に固結壁１２を密に、あるいは厚く形成することは注
入作業上不可能であり、かつ経済的にも困難である。

【００２３】上述したように、大きな構造物の基礎の砂
質地盤の液状化防止を注入工法で効果的に行うために
は、注入工法の特性、注入固結体の特性を生かした技術
の開発を必要とした。なお、図１〜３において、符号１
３は非液状化層であり、支持層である。

【００２４】そこで本発明の目的は、注入工法で大きな
構造物の基礎を効果的で液状化防止する工法を提供する
ことにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの手段として、この発明に係る注入工法による砂質地
盤の液状化防止工法は、請求項１として、構造物付近の
地盤とその周囲の地盤に固結ゾーンＡと固結ゾーンＢを
注入工法によってそれぞれ形成するとともに、固結ゾー
ンＢを固結ゾーンＡよりも硬質に、かつ固結ゾーンＡの
周りをほぼ垂直方向にまたは斜め下方向に包み込むよう
に形成する。

【００２６】請求項２として、構造物付近の地盤とその
周囲の地盤に固結ゾーンＡと固結ゾーンＢを注入工法に
よってそれぞれ形成するとともに、固結ゾーンＢを固結
ゾーンＡよりも止水性を有し、かつ固結ゾーンＡの周り
をほぼ垂直方向にまたは斜め下方向に包み込むように形
成する。

【００２７】請求項３として、注入工法による砂質地盤
の液状化防止工法であって、構造物付近の地盤とその周
囲の地盤に固結ゾーンＡと固結ゾーンＢをそれぞれ注入
工法によってそれぞれ形成し、固結ゾーンＢはほぼ垂直
方向または斜め方向に密実に形成し、固結ゾーンＡは粗
く形成する。

【００２８】請求項４として、注入工法による砂質地盤
の液状化防止工法であって、構造物付近の地盤に固結ゾ
ーンＡを注入工法によって形成し、この固結ゾーンＡ内
に隔壁として請求項１，２または３の固結ゾーンＢを複
数形成する。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的に詳述す
る。図４，図５を用いて本発明を説明する。図４にて固
結ゾーン（低強度固結体）Ａと固結ゾーン（高強度固結
体）Ｂとでは、相対的に前者が低強度、後者が高強度で
ある。

【００３０】ここで、低強度と高強度の組み合わせの例
を上げれば、低強度とは一般に、固結土の軸圧縮強度が
０．１〜３ｋｇ／ｃｍ² で、高強度とはほぼ１ｋｇ／ｃ
ｍ²以上でかつ低強度よりも高い強度あって、その組み
合わせは相対的なものであり、限定されるものではな
い。また、低強度と高強度をどのように組み合わせるか
は、地盤条件、施工条件、注入材の特性などを任意に考
慮して定めればよい。

【００３１】固結ゾーンＡは、備蓄タンク等の構造物１
が建つ付近の地盤中に形成し、固結ゾーンＢは固結ゾー
ンＡの周囲の地盤中に、固結ゾーンＡよりも硬質にかつ
固結ゾーンＡの周りをほぼ垂直方向または斜め下方向に
包み込むように形成する。

【００３２】本発明において、構造物１付近の地盤と
は、構造物１の基礎地盤或いは構造物に近い地盤をい
う。さらに、固結ゾーンＡとＢはともに、地盤中に注入
材（固結材）を注入する注入工法によって形成する。

【００３３】その際、固結ゾーンＡと固結ゾーンＢをそ
れぞれ形成するために地盤中に注入される溶液型のシリ
カグラウトの種類や配合の違いによる固結強度の大小の
組み合わせやシリカ分の多いグラウトとシリカ分の少な
いグラウトによる固結強度の大小の組み合わせで、構造
物１が建つ付近の地盤中に強度の大きいグラウトと強度
の小さいグラウトを注入して固結ゾーンＡと固結ゾーン
Ｂをそれぞれ形成する。

【００３４】その際、強度の小さいグラウトによる固結
ゾーンＡは、その周囲の地盤中にほぼ垂直方向または斜
め下方向に形成された、強度の大きいグラウトによる固
結ゾーンＢに包みこまれるようにする。

【００３５】また、スラグやセメント（或いは微粒子ス
ラグや微粒子セメント）と溶液性シリカの懸濁液をベー
スにしたグラウトと溶液性シリカをベースにしたグラウ
トの組み合わせで、後者で固結ゾーンＡを形成し、前者
で固結ゾーンＢを形成する。

【００３６】さらに、上記懸濁液をベースにしたグラウ
トであって、懸濁成分の濃いグラウトと懸濁成分の薄い
グラウトの組み合わせで、後者で固結ゾーンＡを形成
し、前者で固結ゾーンＢを形成する。なお、上記懸濁液
或いは溶液性シリカに、さらにベントナイト等を加えて
もよい。

【００３７】本発明は、固結ゾーンＡの周りにより高強
度の固結ゾーンＢをほぼ垂直方向または斜め下方向に包
み込むように形成することで、繰り返し作用する地震に
よって地盤中に伝わる加速度を高強度の固結ゾーンＢに
よって減少せしめることができる。このため、固結ゾー
ンＢを経て固結ゾーンＡに生ずる地震時の剪断応力は大
幅に減少する。

【００３８】このため、固結ゾーンＡの土粒子間に填充
されたゲルの強度が弱くてもゲルの構造が破壊されるま
でには至らないため、負のダイレタンシーが生じにく
く、従って過剰間隙水圧の上昇や地盤の有効応力が減少
せず液状化の発生を防ぐことができる。

【００３９】また、固結ゾーンＢは固結ゾーンＡに比べ
て強度は大きいものの、セメント混合土や矢板等に比べ
て低強度である。しかし、固結ゾーンＡの存在により薄
くて済む。

【００４０】図５は、本発明による固結地盤の強度特性
モデルを示す。地盤により基礎の外側で液状化が生じて
も、固結ゾーンＢは基礎周辺の間隙水圧の変化、地震に
よる加速度を遮断するため、固結ゾーンＡにおける加速
度は低減されて固結ゾーンＡの強度が低くても、地震に
よる負のダイレタンシーが生じにくいようになる。

【００４１】一般に注入による固結体は、強度の高いも
のは破壊歪みが小さく、強度の低いものは破壊歪みが大
きい。したがって、固結ゾーンＡは固結ゾーンＢによっ
て剪断応力が低減されれば、強度が低くてもなかなか破
壊に到らず耐えられることになる。

【００４２】本発明の効果は、図５（ａ）に示すような
湯で卵に類似した丈夫さに相当するものと思われる。卵
の殻のみ、或いは卵の中身のみならば外力によって容易
に破壊される。しかし、卵全体では、卵の殻とその中身
とが組み合わさって外力に対して構造的にすぐれた強度
を発現する。おそらく、卵全体では図５（ｂ）の固結ゾ
ーンＢよりもせん断強度が大きくかつ大きな歪みに対し
ても破壊にしくく、強度が低減しても強度を保持し続け
る。

【００４３】即ち、固結ゾーンＡと固結ゾーンＢは互い
に組み合わさって地震による過剰間隙水圧の上昇、剪断
応力の増大の低減、地下水及び土粒子の流動性の遮断と
いう液状化の要因に対する防止対策を同時にかつ経済的
に可能にする。このような原理は請求項２，３の発明に
おいても同様に考えることができる。

【００４４】このため、図６に示すように固結ゾーンＢ
₁ とＢ₂ との間隔を広くとることができ、かつ固結ゾー
ンＢ₁ とＢ₂ の厚みをうすくすることができるため、作
業性と経済性が得られる。

【００４５】固結ゾーンＡは、例えば数時間〜数十時間
の長いゲル化時間の注入液を大きな注入孔間隔で設置し
た注入管２によって注入することにより形成することが
できる。このため、斜めに注入管２を設置しても固結ゾ
ーンＢの拘束性によって構造物１の直下まで注入液を浸
透せしめることが可能になる。

【００４６】従って、構造物１の基礎に直接ボーリング
して注入孔をあえて設けなくても済み、また構造物１の
基礎を貫通して注入孔を密に削孔する必要もないし、さ
らに固結ゾーンＢを厚くする必要もない。

【００４７】図７〜図９は他の例を示し、図７は両側の
固結ゾーンＢ₁ とＢ₂ 間に形成された固結ゾーンＡ内
に、隔壁として固結ゾーンＢ₃ を形成した例である。ま
た図８は、構造物が建つ付近の地盤中に形成された固結
ゾーンＡの周囲に全周にわたって固結ゾーンＢを形成し
た例である。

【００４８】さらに図９は、固結ゾーンＡの周囲に固結
ゾーンＢを固結ゾーンＡの全周をほぼ垂直に包み込むよ
うに形成し、かつ固結ゾーンＡの内部に周囲の固結ゾー
ンＢと連続する隔壁として固結ゾーンＢ₃ を平面格子状
に形成した例である。

【００４９】また、図１０（ａ）は、地上に鉄道、飛行
場、その他の構造物１が建設されて、地上部からの削孔
・注入ができない場合で、構造物１が建つ地盤の周囲に
たて坑（図省略）を掘削し、このたて坑から構造物１が
建つ付近の地盤中に水平削孔し、かつ構造物１が建つ付
近の地盤中とその周囲の地盤中に注入材を注入して固結
ゾーンＡとＢをそれぞれ形成した例を示したものであ
る。

【００５０】また、図１０（ｂ）は、同じく地上に鉄
道、飛行場、その他の構造物１が建設されている場合
で、固結ゾーンＡの周りをほぼ垂直方向に包み込むよう
に固結ゾーンＢを形成し、かつ固結ゾーンＡの上に固結
ゾーンＢの上端部から水平に連続する固結ゾーンＢ₄ を
盤状に形成した例を示したものである。

【００５１】勿論、固結ゾーンＢを平面状に任意の層
（複数層）、固結ゾーンＡの中または固結ゾーンＡの上
端と下端に形成してもよい。図１１は、共同溝などとし
て利用される地中管３の周辺部に固結ゾーンＡとＢを形
成して液状化防止を行う例を示し、このように地中管３
の延長が長い場合、相対する延長方向の両側のみに固結
ゾーンＢを形成したとしても、固結ゾーンＡの周りを固
結ゾーンＢでほぼ垂直方向に包み込むように改良地盤を
形成するとみなすことができる。

【００５２】図１２は、構造物１が建つ付近の地盤中と
その周囲の地盤中に固結ゾーンＡとＢをそれぞれ形成
し、かつ固結ゾーンＡ内に固結ゾーンＢの上端部から斜
めに連続する固結ゾーンＢ₅ を形成した例である。

【００５３】その際、固結ゾーンＢ₅ を固結ゾーンＢに
沿って一方向に連続する断面略Ｖ字状に形成してもよ
く、また固結ゾーンＢが固結ゾーンＡの周囲に平面円形
状、矩形状または多角形状に形成されているときは、固
結ゾーンＢ₅ は固結ゾーンＢの形状に従って、逆円錐
状、逆四角錐状または逆多角錐状に形成してもよい。

【００５４】そして、図１３と図１４はそれぞれ、固結
ゾーンＡの中に隔壁として固結ゾーンＢ₃ を所定間隔お
きに形成した例である。また図１５は、構造物１が建つ
付近の地盤中に固結ゾーンＡを形成し、この固結ゾーン
Ａの周囲に固結ゾーンＢをほぼ斜め下方に形成して、固
結ゾーンＢで固結ゾーンＡを包み込むようにした例であ
る。

【００５５】その際、固結ゾーンＡを一方向に連続する
断面略逆三角形状に形成し、固結ゾーンＢを固結ゾーン
Ａの外形に沿って断面略Ｖ字状に形成してもよく、ま
た、固結ゾーンＡを逆円錐状、逆四角錐状または逆多角
錐状に形成し、固結ゾーンＢを固結ゾーンＡの外形に沿
って断面略Ｖ字状に形成してもよい。

【００５６】また図１６は、構造物１が建つ付近の地盤
中に固結ゾーンＡを形成し、この固結ゾーンＡの周囲に
固結ゾーンＢをほぼ垂直方向に形成し、さらに固結ゾー
ンＢの上端部からほぼ斜め下方に固結ゾーンＡを包み込
むように固結ゾーンＢ₅ を形成した例である。

【００５７】その際、両側の固結ゾーンＢを一方向に平
行に連続して形成し、固結ゾーンＡを固結ゾーンＢに沿
って一方向に連続する断面略逆三角形状に形成し、さら
に固結ゾーンＢ₅ を固結ゾーンＡの外形に沿って断面略
Ｖ字状に形成してもよい。

【００５８】または、固結ゾーンＢを固結ゾーンＡの周
囲を包み込むように平面円形状、矩形状または多角形状
に形成し、固結ゾーンＡを固結ゾーンＢの平面形状に沿
って逆円錐状、逆四角錐状または逆多角錐状に形成し、
さらに固結ゾーンＢ₅ を固結ゾーンＡの外形に沿って断
面略Ｖ字状に形成してもよい。

【００５９】なお、いずれの例においても、固結ゾーン
Ｂ₁ 〜Ｂ₅ は固結ゾーンＢと同じものである。次に、固
結ゾーンＢとして固結ゾーンＡよりも止水性の高い固結
ゾーンを用いた例を述べる。ここで止水性の高い固結ゾ
ーンとは固結ゾーンＡよりも浸透性の良い注入材で固結
し優れた止水ゾーンを形成した注入ゾーンを意味する。

【００６０】例えば、固結ゾーンＢは溶液型シリカグラ
ウトで土粒子間浸透を主体として固結したゾーン，固結
ゾーンＡはセメントや粘土等の懸濁液やセメントやスラ
グや粘土をベースとした懸濁液グラウト、或いはこれに
ゲル化剤や溶液型シリカを加えた懸濁液グラウト、或い
は溶液型シリカにベントナイト等の粘土を加えた懸濁型
グラウト、或いはゲル化時間の短いグラウトで脈状注入
を主体として固結したゾーンである。

【００６１】この固結ゾーンＡは脈状注入等であった
り、土粒子間浸透が不充分であったり、浸透距離が不充
分であったりで、止水性が少ない固結ゾーンである。従
って、土粒子の間隙を充分固結物で充填できていない。

【００６２】この組み合わせによれば固結ゾーンＢは止
水性に優れているため、負のダイレタンシーの発生を防
ぎ、外部からの過剰間隙水圧の伝播を遮断し、周辺の液
状化現象を遮断する。

【００６３】そしてこのゾーンによって地震による剪断
応力を低減する一方、固結ゾーンＡ内では土粒子間浸透
は不充分であるものの、固結ゾーンＢの拘束効果により
注入液は周辺に逸脱されにくく、注入液が浸透しきれな
かった部分でも圧縮され密になっているため、負のダイ
レタンシーが生じにくくなっている。

【００６４】即ち、固結ゾーンＢで地震による剪断応力
が低減しているため、固結ゾーンＡが土粒子間浸透が不
充分であっても液状化にまで至らないで済むことにな
る。このため、固結ゾーンＡは浸透性の悪い、或いはゲ
ル化を伴わない安価な懸濁型注入材や間隙填充率が少な
くなるゲル化時間の短い注入材を用いることができ、し
かも固結ゾーンＢによる拘束効果で脈状逸脱することな
く注入でき、極めて経済的に液状化防止効果を挙げるこ
とができる。

【００６５】また、本発明は止水性の余さの程度を示す
要素としてゲルの離奬水の大小も含めるものとする。一
般に、離漿水は、溶液型シリカグラウトではシリカ分以
外のイオンを多く含んでいる場合の方が多い。例えば、
水ガラスをイオン交換樹脂やイオン交換膜で脱塩したシ
リカグラウト、或いはシリカ分の粒径を大きくしたシリ
カグラウトは離漿水がきわめて少ない。

【００６６】当然のことながら、離漿水の少ない方で固
結したゾーンの方が土粒子間のゲルの充填率が高く、透
水性は低い。従って、離漿水の大きい方のグラウトで固
結ゾーンＡを形成し、離漿水の少ない方のグラウトで固
結ゾーンＢを形成すればよい。その効果は上述したと同
じである。

【００６７】また、 本発明は、注入工法により作業性
と経済性に優れた改良地盤を形成するものであって、固
結ゾーンＡをそれよりも強度や止水性の優れた固結ゾー
ンＢでほぼ垂直方向に包み込むようにして地盤改良する
ことにより、固結ゾーンＢの枠の間隔を大きくとること
ができ、また固結ゾーンＡは固結ゾーンＢの拘束効果に
よって経済的な材料を大きな削孔間隙で注入すれば良
く、極めて経済的かつ作業性に優れた液状化防止が可能
になる。

【００６８】同様の理由で、注入工法により密実に形成
（地盤改良）された固結ゾーンＢの内部に注入工法によ
り粗く形成（地盤改良）された固結ゾーンＡの例を示
す。前述の例では、浸透しきれない注入材を用いて固結
が不充分な部分が生ずるものであるが、ここにいう粗く
形成（地盤改良）されたとは地盤改良の程度が少ないこ
とをいうことであって、例えば、図１７と図１８は固結
ゾーンＢの内部に意識的に固結部分Ｂ₆ と未固結部分Ａ
₂ を、また図１９と図２０は固結ゾーンＢの内部に固結
部分Ｂ₆ と未固結部分Ａ₂ を意識的に組み合わせて形成
した例である。

【００６９】この場合も、前述と同様に固結ゾーンＢの
存在のもとに固結ゾーンＢの効果で経済的に液状化防止
が可能になる。本発明において、固結ゾーンＡと固結ゾ
ーンＢの内容をどのように組み合わせるかについては、
地盤条件に応じて効果と経済性を考慮して決定すればよ
い。

【００７０】また、本発明において、水平方向に浸透性
の大きい層が存在している場合、水平方向に懸濁型グラ
ウトやゲル時間の短いグラウトで固結することを併用で
きることは当然である。

【００７１】

【発明の効果】この発明は以上説明した通りであり、特
に本発明は固結ゾーンＢには、地震による剪断応力の低
減と過剰間隙水圧伝播の遮断，周辺の液状化現象の遮
断，固結ゾーンＡを固結する注入液の拘束を分担させ、
固結ゾーンＡには負のダイレタンシーの発生を防ぐこと
を分担させることにより、固結ゾーンＡと固結ゾーンＢ
が一体となって砂質地盤の間隙水圧の地震時の繰り返し
剪断応力の上昇によって生ずる間隙水圧の上昇、有効応
力の減少を防ぎ、それによって作業性と経済性を満たす
効果的な液状化防止を可能にしたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】液状化現象を生ずる地盤の断面図である。

【図２】構造物の基礎付近のみを注入工法で地盤改良し
た地盤の断面である。

【図３】地盤を注入工法によって格子状に地盤改良した
地盤の断面図である。

【図４】本発明の液状化防止効果を示す注入工法による
改良地盤の断面図である。

【図５】（ａ）は改良地盤の平面図の模式図、（ｂ）は
高強度固結ゾーンと低強度固結ゾーンの剪断特性の傾向
を示す図である。

【図６】本発明の注入工法による改良地盤の断面図であ
る。

【図７】本発明の注入工法による改良地盤の断面図であ
る。

【図８】本発明の注入工法による改良地盤の断面図であ
る。

【図９】本発明の注入工法による改良地盤の断面図であ
る。

【図１０】（ａ），（ｂ）は本発明の注入工法による改
良地盤の断面図である。

【図１１】本発明の注入工法による改良地盤の断面図で
ある。

【図１２】本発明の注入工法による改良地盤の断面図で
ある。

【図１３】本発明の注入工法による改良地盤の断面図で
ある。

【図１４】本発明の注入工法による改良地盤の断面図で
ある。

【図１５】本発明の注入工法による改良地盤の断面図で
ある。

【図１６】本発明の注入工法による改良地盤の断面図で
ある。

【図１７】本発明の注入工法による改良地盤の断面図で
ある。

【図１８】本発明の注入工法による改良地盤の断面図で
ある。

【図１９】本発明の注入工法による改良地盤の断面図で
ある。

【図２０】本発明の注入工法による改良地盤の断面図で
ある。

【符号の説明】

Ａ 固結ゾーン（低強度固結体） Ａ₂ 未固結部分 Ｂ 固結ゾーン（高強度固結体） Ｂ₁ 固結ゾーン（高強度固結体） Ｂ₂ 固結ゾーン（高強度固結体） Ｂ₃ 固結ゾーン（高強度固結体） Ｂ₄ 固結ゾーン（高強度固結体） Ｂ₅ 固結ゾーン（高強度固結体） Ｂ₆ 固結部分 １ 構造物 ２ 注入管 ３ 地中管

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 注入工法による砂質地盤の液状化防止工
   法であって、構造物付近の地盤とその周囲の地盤に固結
   ゾーンＡと固結ゾーンＢを注入工法によってそれぞれ形
   成するとともに、固結ゾーンＢを固結ゾーンＡよりも硬
   質に、かつ固結ゾーンＡの周りをほぼ垂直方向または斜
   め下方向に包み込むように形成することを特徴とする液
   状化防止工法。
2. 【請求項２】 注入工法による砂質地盤の液状化防止工
   法であって、構造物付近の地盤とその周囲の地盤に固結
   ゾーンＡと固結ゾーンＢを注入工法によってそれぞれ形
   成するとともに、固結ゾーンＢを固結ゾーンＡよりも止
   水性を有し、かつ固結ゾーンＡの周りをほぼ垂直方向ま
   たは斜め下方向に包み込むように形成することを特徴と
   する液状化防止工法。
3. 【請求項３】 注入工法による砂質地盤の液状化防止工
   法であって、構造物付近の地盤とその周囲の地盤に固結
   ゾーンＡと固結ゾーンＢをそれぞれ注入工法によって形
   成し、固結ゾーンＢはほぼ垂直方向または斜め方向に密
   実に形成し、固結ゾーンＡは粗く形成することを特徴と
   する液状化防止工法。
4. 【請求項４】 注入工法による砂質地盤の液状化防止工
   法であって、構造物付近の地盤に固結ゾーンＡを注入工
   法によって形成し、この固結ゾーンＡ内に隔壁として請
   求項１，２または３の固結ゾーンＢを複数形成すること
   を特徴とする液状化防止工法。