JP2002047638A - 発破工法を併用した地盤改良工法 - Google Patents
発破工法を併用した地盤改良工法Info
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- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】発破による地盤締固め工法と他工法とを巧みに
併用することで、地盤を均質に改良する。 【解決手段】地盤中に所定間隔で多数の発破孔１，１…
を形成し、この発破孔１，１…の所定深さ位置に爆薬を
挿入設置し、前記爆薬を爆発させることにより地盤の締
固めを行う第１ステップと、少なくとも前記発破孔１周
辺の緩み領域をサンドコンパクションパイル工法などの
柱状型地盤改良工法によって改良を行う第２ステップと
により、地盤の改良を行う。
併用することで、地盤を均質に改良する。 【解決手段】地盤中に所定間隔で多数の発破孔１，１…
を形成し、この発破孔１，１…の所定深さ位置に爆薬を
挿入設置し、前記爆薬を爆発させることにより地盤の締
固めを行う第１ステップと、少なくとも前記発破孔１周
辺の緩み領域をサンドコンパクションパイル工法などの
柱状型地盤改良工法によって改良を行う第２ステップと
により、地盤の改良を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発破による地盤締
固め工法と他工法とを巧みに併用することで、地盤を均
質に改良可能とした発破工法を併用した地盤改良工法に
関する。
固め工法と他工法とを巧みに併用することで、地盤を均
質に改良可能とした発破工法を併用した地盤改良工法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】発破による緩い砂地盤の締固めに関して
は、従来より、ヨーロッパや北米を中心にして数々の施
工例が報告されている。本発明者等は、かかる発破によ
る締固め工法を、我が国において例えば埋立て地や造成
地の軟弱地盤に適用することについて数々の検討を行
い、間隙水圧を短時間で消散させる方法（特開平11-117
283号公報）、所望の爆薬量の爆薬体を現場において容
易に得られる方法（特開平11-118399号公報）、発破に
よる地盤振動を特定の方向について低減する方法（特開
平11-132699号公報）などについて提案を行った。
は、従来より、ヨーロッパや北米を中心にして数々の施
工例が報告されている。本発明者等は、かかる発破によ
る締固め工法を、我が国において例えば埋立て地や造成
地の軟弱地盤に適用することについて数々の検討を行
い、間隙水圧を短時間で消散させる方法（特開平11-117
283号公報）、所望の爆薬量の爆薬体を現場において容
易に得られる方法（特開平11-118399号公報）、発破に
よる地盤振動を特定の方向について低減する方法（特開
平11-132699号公報）などについて提案を行った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、その後
に発破による締固め実証実験などを通じて、これらの効
果などを検証したが、締固め実証実験により新たな問題
が知見された。
に発破による締固め実証実験などを通じて、これらの効
果などを検証したが、締固め実証実験により新たな問題
が知見された。
【０００４】上記発破による締固め方法は、発破孔の間
隔を設定した後、ボーリングマシンにより地盤中に削孔
を行い、装薬のためのケーシングパイプ（樹脂製）を建
て込んだ後、発破孔内に、１または複数段に亘って装薬
ユニットを挿入設置し爆発させるもので、発破直後には
上昇した間隙水圧により前記ケーシングパイプより地下
水が噴出する。この地下水噴出は、間隙水圧が消散する
までしばらくの間継続するが、前記発破孔周辺の地盤間
隙を通水路として地下水が流れるため、発破孔周辺の地
盤が局部的な緩み領域となってしまうことが知見され
た。なお、この現象は地下水が豊富で地下水位が高いほ
ど顕著となる。
隔を設定した後、ボーリングマシンにより地盤中に削孔
を行い、装薬のためのケーシングパイプ（樹脂製）を建
て込んだ後、発破孔内に、１または複数段に亘って装薬
ユニットを挿入設置し爆発させるもので、発破直後には
上昇した間隙水圧により前記ケーシングパイプより地下
水が噴出する。この地下水噴出は、間隙水圧が消散する
までしばらくの間継続するが、前記発破孔周辺の地盤間
隙を通水路として地下水が流れるため、発破孔周辺の地
盤が局部的な緩み領域となってしまうことが知見され
た。なお、この現象は地下水が豊富で地下水位が高いほ
ど顕著となる。
【０００５】一方、地表面から深さ方向に数ｍの範囲
は、ほとんど改良効果が得られないことも知見された。
これは、発破による衝撃力により一時的に液状化した砂
地盤が再堆積する際に、地表面付近は土被りが無く拘束
圧が低い状態であるため、再堆積による締固めが行われ
づらいことに原因している。
は、ほとんど改良効果が得られないことも知見された。
これは、発破による衝撃力により一時的に液状化した砂
地盤が再堆積する際に、地表面付近は土被りが無く拘束
圧が低い状態であるため、再堆積による締固めが行われ
づらいことに原因している。
【０００６】他方、発破による締固め原理は、地盤構成
粒子の再堆積および間隙水圧の正常化への復帰に伴う締
固めによって行われるものであり、締固め程度にも自ず
と限界がある。例えば、砂質土の例で言えば、おおよそ
Ｎ値２０〜２５程度が限界とされ、重要構造物など、よ
り高い耐震性が求められる場合には、発破による締固め
方法単独では適用できないことも考えられた。
粒子の再堆積および間隙水圧の正常化への復帰に伴う締
固めによって行われるものであり、締固め程度にも自ず
と限界がある。例えば、砂質土の例で言えば、おおよそ
Ｎ値２０〜２５程度が限界とされ、重要構造物など、よ
り高い耐震性が求められる場合には、発破による締固め
方法単独では適用できないことも考えられた。
【０００７】そこで、本発明の主たる課題は、発破工法
における上記各問題点を解決し、均質に改良された地盤
を得ること、およびより改良効果の高い地盤を得ること
にある。
における上記各問題点を解決し、均質に改良された地盤
を得ること、およびより改良効果の高い地盤を得ること
にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本第１発明は、地盤中に所定間隔で多数の発破孔を形
成し、この発破孔の所定深さ位置に爆薬を挿入設置し、
前記爆薬を爆発させることにより地盤の締固めを行う第
１ステップと、少なくとも前記発破孔周辺の緩み領域を
柱状型地盤改良工法によって改良を行う第２ステップ
と、からなることを特徴とするものである。
の本第１発明は、地盤中に所定間隔で多数の発破孔を形
成し、この発破孔の所定深さ位置に爆薬を挿入設置し、
前記爆薬を爆発させることにより地盤の締固めを行う第
１ステップと、少なくとも前記発破孔周辺の緩み領域を
柱状型地盤改良工法によって改良を行う第２ステップ
と、からなることを特徴とするものである。
【０００９】また、本第２発明は、地盤中に所定間隔で
多数の発破孔を形成し、この発破孔の所定深さ位置に爆
薬を挿入設置し、前記爆薬を爆発させることにより地盤
の締固めを行う第１ステップと、地盤表層領域を表層型
地盤改良工法によって改良を行う第２ステップと、から
なることを特徴とするものである。
多数の発破孔を形成し、この発破孔の所定深さ位置に爆
薬を挿入設置し、前記爆薬を爆発させることにより地盤
の締固めを行う第１ステップと、地盤表層領域を表層型
地盤改良工法によって改良を行う第２ステップと、から
なることを特徴とするものである。
【００１０】さらに、本第３発明は、地盤中に所定間隔
で多数の発破孔を形成し、この発破孔の所定深さ位置に
爆薬を挿入設置し、前記爆薬を爆発させることにより地
盤の締固めを行う第１ステップと、少なくとも前記発破
孔周辺の緩み領域を柱状型地盤改良工法によって改良を
行うとともに、地盤表層領域を表層型地盤改良工法によ
って改良を行う第２ステップと、からなることを特徴と
するものである。
で多数の発破孔を形成し、この発破孔の所定深さ位置に
爆薬を挿入設置し、前記爆薬を爆発させることにより地
盤の締固めを行う第１ステップと、少なくとも前記発破
孔周辺の緩み領域を柱状型地盤改良工法によって改良を
行うとともに、地盤表層領域を表層型地盤改良工法によ
って改良を行う第２ステップと、からなることを特徴と
するものである。
【００１１】先ず最初に、本発明者等が過去に行った発
破による地盤改良試験において、改良前の深度方向の貫
入抵抗分布ｑＴ１(MPa)および改良後における発破孔か
らの距離1.0m、2.0m、3.2m、4.5m各地点での深度方向の
貫入抵抗分布ｑＴ１(MPa)を調査した結果について詳述
する。
破による地盤改良試験において、改良前の深度方向の貫
入抵抗分布ｑＴ１(MPa)および改良後における発破孔か
らの距離1.0m、2.0m、3.2m、4.5m各地点での深度方向の
貫入抵抗分布ｑＴ１(MPa)を調査した結果について詳述
する。
【００１２】前記発破による地盤改良試験は、緩い砂地
盤を対象として、図１０に示されるように、９ｍグリッ
ド交点部に１回目発破孔２０，２０…を形成するととも
に、これら１回目発破孔２０，２０…の中央部に２回目
発破孔２１を形成し、それぞれの発破孔２０，２１…に
対して深さ約４ｍ地点と、深さ約９．５ｍ地点の２箇所
に装薬を行い、最初に１回目発破孔２０，２０…に装薬
した爆薬を爆発させた後、間隙水圧の消散を待って２回
目発破孔２１，２１…に装薬した爆薬を爆発させた。
盤を対象として、図１０に示されるように、９ｍグリッ
ド交点部に１回目発破孔２０，２０…を形成するととも
に、これら１回目発破孔２０，２０…の中央部に２回目
発破孔２１を形成し、それぞれの発破孔２０，２１…に
対して深さ約４ｍ地点と、深さ約９．５ｍ地点の２箇所
に装薬を行い、最初に１回目発破孔２０，２０…に装薬
した爆薬を爆発させた後、間隙水圧の消散を待って２回
目発破孔２１，２１…に装薬した爆薬を爆発させた。
【００１３】前記地盤改良前の深度方向の貫入抵抗分布
ｑＴ１(MPa)を図１１に●折れ線で示すとともに、地盤
改良後における発破孔からの距離1.0m、2.0m、3.2m、4.
5m各地点での深度方向の貫入抵抗分布ｑＴ１(MPa)をそ
れぞれ○、□、△、▽折れ線で示した。
ｑＴ１(MPa)を図１１に●折れ線で示すとともに、地盤
改良後における発破孔からの距離1.0m、2.0m、3.2m、4.
5m各地点での深度方向の貫入抵抗分布ｑＴ１(MPa)をそ
れぞれ○、□、△、▽折れ線で示した。
【００１４】改良前の貫入抵抗分布ｑＴ１(MPa)と改良
後の貫入抵抗分布ｑＴ１(MPa)との対比から、地表面か
ら深さ約３ｍ以内の表層部分は、地盤改良前と比べて逆
に貫入抵抗値が小さくなっていることが判るとともに、
発破孔からの距離1.0mの貫入抵抗値は地盤改良前よりも
小さくなっていることが判る。
後の貫入抵抗分布ｑＴ１(MPa)との対比から、地表面か
ら深さ約３ｍ以内の表層部分は、地盤改良前と比べて逆
に貫入抵抗値が小さくなっていることが判るとともに、
発破孔からの距離1.0mの貫入抵抗値は地盤改良前よりも
小さくなっていることが判る。
【００１５】そこで本発明では、発破工法に対し、発破
孔周辺の緩み領域を改良する柱状型地盤改良工法および
／または地盤表層部分を改良する表層型地盤改良工法と
を組み合わせて併用することで均質に改良された地盤を
得ることを可能とした。この際、前記柱状型地盤改良工
法においては、前段階で行われる発破工法により地盤が
締固められているため、杭間隔の大幅増大（打設本数の
低減）が図れるようになるとともに、前記表層型地盤改
良工法においても、前段階で行われる発破工法により地
盤の締固めが行われていることで打撃回数の大幅な低減
が図れるようになるなど組合せによる相乗的な効果がも
たらされるようになり、省力的に改良効果の高い地盤を
得ることが可能となる。
孔周辺の緩み領域を改良する柱状型地盤改良工法および
／または地盤表層部分を改良する表層型地盤改良工法と
を組み合わせて併用することで均質に改良された地盤を
得ることを可能とした。この際、前記柱状型地盤改良工
法においては、前段階で行われる発破工法により地盤が
締固められているため、杭間隔の大幅増大（打設本数の
低減）が図れるようになるとともに、前記表層型地盤改
良工法においても、前段階で行われる発破工法により地
盤の締固めが行われていることで打撃回数の大幅な低減
が図れるようになるなど組合せによる相乗的な効果がも
たらされるようになり、省力的に改良効果の高い地盤を
得ることが可能となる。
【００１６】他方、前記表層型地盤改良を省略しなが
ら、発破による地盤改良時に一気に表層領域の締固めを
行う地盤改良工法は、地盤中に所定間隔で多数の発破孔
を形成し、この発破孔の所定深さ位置に爆薬を挿入設置
し、前記爆薬を爆発させることにより地盤の締固めを行
う発破工法において、地表に所定高さの盛土を行った状
態で前記爆発を行うようにすることを特徴とするもので
ある。この発破工法の後に、少なくとも前記発破孔周辺
の緩み領域を柱状型地盤改良工法によって改良を行うこ
とで、均質に改良された地盤を得ることができる。
ら、発破による地盤改良時に一気に表層領域の締固めを
行う地盤改良工法は、地盤中に所定間隔で多数の発破孔
を形成し、この発破孔の所定深さ位置に爆薬を挿入設置
し、前記爆薬を爆発させることにより地盤の締固めを行
う発破工法において、地表に所定高さの盛土を行った状
態で前記爆発を行うようにすることを特徴とするもので
ある。この発破工法の後に、少なくとも前記発破孔周辺
の緩み領域を柱状型地盤改良工法によって改良を行うこ
とで、均質に改良された地盤を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳述する。
て図面を参照しながら詳述する。
【００１８】本発明に係る地盤改良工法は、発破による
地盤改良工法を第１ステップとして、この発破地盤改良
工法の欠点を次ステップの地盤改良工法によって補い、
均質に改良された地盤を得るものである。
地盤改良工法を第１ステップとして、この発破地盤改良
工法の欠点を次ステップの地盤改良工法によって補い、
均質に改良された地盤を得るものである。
【００１９】〔第１形態例〕 〈第１ステップ〉たとえば、砂または砂質地盤を主とす
る軟弱地盤などを対象として、図１に示されるように、
発破による地盤改良を実施する。発破による地盤改良
は、ピッチ約５〜１０ｍのグリッド交点部に径約１０〜
２０cm程度の発破孔１，１…をボーリングマシンを用い
て形成する。この削孔には孔壁保護のために、塩ビ管な
どの樹脂管をケーシングパイプ２として建て込む。
る軟弱地盤などを対象として、図１に示されるように、
発破による地盤改良を実施する。発破による地盤改良
は、ピッチ約５〜１０ｍのグリッド交点部に径約１０〜
２０cm程度の発破孔１，１…をボーリングマシンを用い
て形成する。この削孔には孔壁保護のために、塩ビ管な
どの樹脂管をケーシングパイプ２として建て込む。
【００２０】削孔およびケーシングパイプの建込みを完
了したならば、地上から所定の深さ位置に装薬ユニット
を挿入設置する。この装薬ユニットの設置は、深さ方向
の複数箇所、通常は２〜３箇所に分けて設置するのが望
ましい。前記装薬ユニットとしては、本出願人が特開平
11-118399号公報において提案した装薬ユニットを好適
に用いることが出来る。なお、発破孔内には前記装薬ユ
ニットと共に、砂、砕石などの粒状物を充填するように
する。また、発破による地盤改良は、図１０に示される
実験例のように、複数回、例えば２回に分け、１回目の
発破の後、間隙水圧の消散を待って２回目の発破を行う
ようにすれば、より大きな締固め効果が得られるように
なる。
了したならば、地上から所定の深さ位置に装薬ユニット
を挿入設置する。この装薬ユニットの設置は、深さ方向
の複数箇所、通常は２〜３箇所に分けて設置するのが望
ましい。前記装薬ユニットとしては、本出願人が特開平
11-118399号公報において提案した装薬ユニットを好適
に用いることが出来る。なお、発破孔内には前記装薬ユ
ニットと共に、砂、砕石などの粒状物を充填するように
する。また、発破による地盤改良は、図１０に示される
実験例のように、複数回、例えば２回に分け、１回目の
発破の後、間隙水圧の消散を待って２回目の発破を行う
ようにすれば、より大きな締固め効果が得られるように
なる。
【００２１】前記発破により、地下水位以下において、
爆発の衝撃力によって間隙水圧が過剰になるとともに、
周辺地盤における粒子堆積構造が破壊され、当該地盤に
液状化が発生する。そして、地盤構成粒子の再堆積およ
び間隙水圧の正常化への復帰に伴い地盤が締固められ
る。この地盤締固めは、拘束圧を受けている地盤領域、
すなわち図１１に示されるように、所定深度以上、具体
的には概ね３〜５ｍよりも深部側の地盤で行われ、土被
りが無く拘束圧が小さい地盤表層領域では所望の締固め
効果は得られていない。
爆発の衝撃力によって間隙水圧が過剰になるとともに、
周辺地盤における粒子堆積構造が破壊され、当該地盤に
液状化が発生する。そして、地盤構成粒子の再堆積およ
び間隙水圧の正常化への復帰に伴い地盤が締固められ
る。この地盤締固めは、拘束圧を受けている地盤領域、
すなわち図１１に示されるように、所定深度以上、具体
的には概ね３〜５ｍよりも深部側の地盤で行われ、土被
りが無く拘束圧が小さい地盤表層領域では所望の締固め
効果は得られていない。
【００２２】一方、一時的には急上昇した間隙水圧によ
り、地下水は相対的に透水係数の高い前記発破孔１、１
…を通水路として地上に噴出する。この地下水噴出は間
隙水圧が消散するまでしばらくの間続くが、地下水は発
破孔周辺の地盤粒子の間隙を高い圧力を受けた状態で通
過し、発破孔を中心とする周辺地盤（柱状の地盤領域）
が地下水の水みちとなることから、該周辺地盤が局所的
な緩み領域となっている。
り、地下水は相対的に透水係数の高い前記発破孔１、１
…を通水路として地上に噴出する。この地下水噴出は間
隙水圧が消散するまでしばらくの間続くが、地下水は発
破孔周辺の地盤粒子の間隙を高い圧力を受けた状態で通
過し、発破孔を中心とする周辺地盤（柱状の地盤領域）
が地下水の水みちとなることから、該周辺地盤が局所的
な緩み領域となっている。
【００２３】〈第２ステップ〉間隙水圧が消散し地盤堆
積構造が安定したならば、発破孔周辺の地盤改良を行
う。発破孔周辺の緩み領域は、発破孔を中心とする柱状
領域であるため、この領域に限定して効果的に改良する
には、地盤改良体を柱状に造成できる柱状型地盤改良工
法が選択される。具体的には、軟弱地盤中に振動を加え
ながら砂を圧入し締固められた砂杭を造成するサンドコ
ンパクションパイル工法、バイブロフロットと呼ばれる
棒状の水平振動機をウォータージェットを併用して地中
に貫入し、横方向への水噴射で地盤を飽和しながら振動
と水締め効果で地盤の締固めを行うバイブロフローテー
ション工法、鉛直方向に振動を加える鉛直振動機を用い
て砂、砂利または採石を充填し締固められた柱状の地盤
改良体を造成するバイブロコンパクション工法、砕石パ
イルを地盤中に造成するグラベルドレーン工法などの柱
状型地盤改良工法の内の１つが選択される。また、場合
によっては前記柱状型地盤改良工法以外に、薬液注入工
法や深層混合処理工法などの薬液または固化材を用いて
柱状の固化体を造成する柱状型地盤改良体により改良を
行うこともできる。
積構造が安定したならば、発破孔周辺の地盤改良を行
う。発破孔周辺の緩み領域は、発破孔を中心とする柱状
領域であるため、この領域に限定して効果的に改良する
には、地盤改良体を柱状に造成できる柱状型地盤改良工
法が選択される。具体的には、軟弱地盤中に振動を加え
ながら砂を圧入し締固められた砂杭を造成するサンドコ
ンパクションパイル工法、バイブロフロットと呼ばれる
棒状の水平振動機をウォータージェットを併用して地中
に貫入し、横方向への水噴射で地盤を飽和しながら振動
と水締め効果で地盤の締固めを行うバイブロフローテー
ション工法、鉛直方向に振動を加える鉛直振動機を用い
て砂、砂利または採石を充填し締固められた柱状の地盤
改良体を造成するバイブロコンパクション工法、砕石パ
イルを地盤中に造成するグラベルドレーン工法などの柱
状型地盤改良工法の内の１つが選択される。また、場合
によっては前記柱状型地盤改良工法以外に、薬液注入工
法や深層混合処理工法などの薬液または固化材を用いて
柱状の固化体を造成する柱状型地盤改良体により改良を
行うこともできる。
【００２４】たとえば、図３はサンドコンパクションパ
イル工法の例を示した図であるが、クローラクレーン３
によって鉛直支持されたマストによってバイブロハンマ
ー４を吊持するとともに、ケーシングパイプ５を連結し
た地盤改良装置を用い、前記バイブロハンマー４を使用
してケーシングパイプ５を地盤中に貫入した後、ケーシ
ングパイプ５内に砂を投入して締固めた砂杭６（以下、
柱状改良体という。）を造成する。一般的には、φ400
〜500mmのケーシングパイプを用いてφ700程度の砂杭を
造成することが可能である。
イル工法の例を示した図であるが、クローラクレーン３
によって鉛直支持されたマストによってバイブロハンマ
ー４を吊持するとともに、ケーシングパイプ５を連結し
た地盤改良装置を用い、前記バイブロハンマー４を使用
してケーシングパイプ５を地盤中に貫入した後、ケーシ
ングパイプ５内に砂を投入して締固めた砂杭６（以下、
柱状改良体という。）を造成する。一般的には、φ400
〜500mmのケーシングパイプを用いてφ700程度の砂杭を
造成することが可能である。
【００２５】前記柱状改良体６の形成態様は、図４(a)
に示されるように、発破孔１に対して同心軸状に１本の
柱状改良体６を形成するようにしても良いし、同図(b)
〜(d)に示されるように、発破孔１の周囲に複数の柱状
改良体６，６…を造成するようにしてもよい。柱状改良
体６の形成態様は、改良後の設計地盤強度に応じて所定
の形成態様が選択される。
に示されるように、発破孔１に対して同心軸状に１本の
柱状改良体６を形成するようにしても良いし、同図(b)
〜(d)に示されるように、発破孔１の周囲に複数の柱状
改良体６，６…を造成するようにしてもよい。柱状改良
体６の形成態様は、改良後の設計地盤強度に応じて所定
の形成態様が選択される。
【００２６】また、前記柱状改良体６は、発破孔周辺に
生じた局所的な緩み領域を増強する意味では前述の形成
態様に従って発破孔の周辺に形成すれば十分であるが、
発破による地盤改良では、地盤全体が所望の地盤強度を
確保し得ない場合には、図５に示されるように、発破孔
１を交点とするグリッド中央点に対し柱状改良体６を造
成したり、図６に示されるように、発破孔１を交点とす
るグリッドの各辺の中央位置に対しても柱状改良体６、
６…を造成するようにしてもよい。これにより、Ｎ値２
０〜２５程度が限界とされる発破工法であっても、簡易
に、より高強度の地盤に改良することが可能となる。
生じた局所的な緩み領域を増強する意味では前述の形成
態様に従って発破孔の周辺に形成すれば十分であるが、
発破による地盤改良では、地盤全体が所望の地盤強度を
確保し得ない場合には、図５に示されるように、発破孔
１を交点とするグリッド中央点に対し柱状改良体６を造
成したり、図６に示されるように、発破孔１を交点とす
るグリッドの各辺の中央位置に対しても柱状改良体６、
６…を造成するようにしてもよい。これにより、Ｎ値２
０〜２５程度が限界とされる発破工法であっても、簡易
に、より高強度の地盤に改良することが可能となる。
【００２７】この際、第１ステップにより地盤全体につ
いて締固めが行われ、間隙比が大幅に低減（土粒子密度
が増大）されているため、砂の圧入率の大幅な低減が図
れるようになり、杭間隔の増大、すなわち打設本数の大
幅な低減が図れるようになる。因みに本発明者が行った
試算では、発破による地盤改良前の状態（Ｎ＝５）で
は、設計計算によると、砂の圧入率が０．１８であり、
杭間隔は１．５ｍであったが、発破により締固め（体積
歪みεＶ＝５％）が行われ、Ｎ＝２０の地盤に改良され
た場合には、砂の圧入率が０．１０となり、杭間隔は
２．０ｍで足りるようになる。
いて締固めが行われ、間隙比が大幅に低減（土粒子密度
が増大）されているため、砂の圧入率の大幅な低減が図
れるようになり、杭間隔の増大、すなわち打設本数の大
幅な低減が図れるようになる。因みに本発明者が行った
試算では、発破による地盤改良前の状態（Ｎ＝５）で
は、設計計算によると、砂の圧入率が０．１８であり、
杭間隔は１．５ｍであったが、発破により締固め（体積
歪みεＶ＝５％）が行われ、Ｎ＝２０の地盤に改良され
た場合には、砂の圧入率が０．１０となり、杭間隔は
２．０ｍで足りるようになる。
【００２８】このことは同時に、例えば計画当初からサ
ンドコンパクションパイル工法、バイブロフローテーシ
ョン工法、バイブロコンパクション工法、グラベルドレ
ーン工法などの柱状型地盤改良工事が存在する場合、前
処理として発破による地盤改良を行い地盤の締固めを行
っておけば、砂杭の打設本数の大幅な低減により全体と
して、工事の省力化およびコスト低減を図り得ることを
意味する。
ンドコンパクションパイル工法、バイブロフローテーシ
ョン工法、バイブロコンパクション工法、グラベルドレ
ーン工法などの柱状型地盤改良工事が存在する場合、前
処理として発破による地盤改良を行い地盤の締固めを行
っておけば、砂杭の打設本数の大幅な低減により全体と
して、工事の省力化およびコスト低減を図り得ることを
意味する。
【００２９】〈第３ステップ〉前述のように発破による
地盤改良工法では、拘束圧の小さい表層地盤部分では所
望の締固め効果は期待できない。そこで、図７に示され
るように、表層地盤領域１０を、クレーン７などによっ
て吊持されたバイブロハンマー８にタンパー９を直結し
た改良装置を用い、地盤表面に定置しバイブロハンマー
８による振動とタンパー９の重量によって地盤表層部分
の締固めを行うバイブロタンパー工法、または重錘を所
定高さから落下させ地盤に打撃エネルギーを加えること
によって地盤の締固めを行う重錘落下締固め工法、盛土
によって圧密を先行させるプレロード工法などの表層型
地盤改良工法によって改良する。
地盤改良工法では、拘束圧の小さい表層地盤部分では所
望の締固め効果は期待できない。そこで、図７に示され
るように、表層地盤領域１０を、クレーン７などによっ
て吊持されたバイブロハンマー８にタンパー９を直結し
た改良装置を用い、地盤表面に定置しバイブロハンマー
８による振動とタンパー９の重量によって地盤表層部分
の締固めを行うバイブロタンパー工法、または重錘を所
定高さから落下させ地盤に打撃エネルギーを加えること
によって地盤の締固めを行う重錘落下締固め工法、盛土
によって圧密を先行させるプレロード工法などの表層型
地盤改良工法によって改良する。
【００３０】図８に示されるように、前記表層地盤改良
工法により、第１ステップの発破工法ではほとんど貫入
抵抗値の向上が期待できない表層地盤領域１０が締固め
られるようになり、該表層地盤領域１０の貫入抵抗値が
増大され、地盤全体が均質な強度となる。
工法により、第１ステップの発破工法ではほとんど貫入
抵抗値の向上が期待できない表層地盤領域１０が締固め
られるようになり、該表層地盤領域１０の貫入抵抗値が
増大され、地盤全体が均質な強度となる。
【００３１】前記表層型地盤改良工法においては、改良
目標増分Ｎ値（ΔＮ）や、改良対象深度が大きくなるに
従い、当然に打撃回数が多くなるが、前記第１ステップ
による発破工法により、事前にＮ値増大が図られている
ため、重錘の打撃回数やバイブロハンマーによる振動エ
ネルギー量を大幅に低減できるようになる。
目標増分Ｎ値（ΔＮ）や、改良対象深度が大きくなるに
従い、当然に打撃回数が多くなるが、前記第１ステップ
による発破工法により、事前にＮ値増大が図られている
ため、重錘の打撃回数やバイブロハンマーによる振動エ
ネルギー量を大幅に低減できるようになる。
【００３２】例えば、計画当初から重錘落下締固め工法
やバイブロタンパー工法などの表層締固め地盤改良工事
が存在する場合、前処理として発破による地盤改良を行
い深部の地盤を締固め、Ｎ値増大および改良対象深度を
減じておけば、打撃回数等の大幅な低減により工事の省
力化および工事コストの低廉化を図り得るようになる。
実際、前記重錘落下締固め工法では、改良目標増分Ｎ値
が１５でかつ改良深度が１０ｍの場合、２０〜３０回の
打撃回数（落下回数）を必要とするが、予め発破による
地盤改良により地盤のＮ値増大を図っておけば、１５〜
２０回程度の打撃回数で済むようになる。
やバイブロタンパー工法などの表層締固め地盤改良工事
が存在する場合、前処理として発破による地盤改良を行
い深部の地盤を締固め、Ｎ値増大および改良対象深度を
減じておけば、打撃回数等の大幅な低減により工事の省
力化および工事コストの低廉化を図り得るようになる。
実際、前記重錘落下締固め工法では、改良目標増分Ｎ値
が１５でかつ改良深度が１０ｍの場合、２０〜３０回の
打撃回数（落下回数）を必要とするが、予め発破による
地盤改良により地盤のＮ値増大を図っておけば、１５〜
２０回程度の打撃回数で済むようになる。
【００３３】以上、第１形態例に係る地盤改良工法につ
いて詳述したが、前記第２ステップの柱状地盤改良工事
と第３ステップの表層地盤改良工事とは順序が逆であっ
てもよい。また、前記柱状地盤改良工事および表層地盤
改良工事の一方のみを発破による地盤改良と組合せて実
施するようにしてもよい。
いて詳述したが、前記第２ステップの柱状地盤改良工事
と第３ステップの表層地盤改良工事とは順序が逆であっ
てもよい。また、前記柱状地盤改良工事および表層地盤
改良工事の一方のみを発破による地盤改良と組合せて実
施するようにしてもよい。
【００３４】〔第２形態例〕次いで、本第２形態例では
前記表層型地盤改良を省略しながら、発破による地盤改
良時に一気に表層領域の締固めを行う方法を提案するも
のである。
前記表層型地盤改良を省略しながら、発破による地盤改
良時に一気に表層領域の締固めを行う方法を提案するも
のである。
【００３５】図９に示されるように、地盤表面に高さ１
〜３ｍの盛土１１を行った上で、発破孔の削孔を行い、
装薬の後、爆発により地盤の締固めを行う。その後、間
隙水圧の消散および土粒子の再堆積を待った後、前記盛
土１１を撤去する。なお、前記盛土１１は、発破孔１の
削孔および装薬の後に行うようにしてもよい。
〜３ｍの盛土１１を行った上で、発破孔の削孔を行い、
装薬の後、爆発により地盤の締固めを行う。その後、間
隙水圧の消散および土粒子の再堆積を待った後、前記盛
土１１を撤去する。なお、前記盛土１１は、発破孔１の
削孔および装薬の後に行うようにしてもよい。
【００３６】表層地盤領域１０は、発破による地盤改良
時に、盛土１１による土被り圧を受けて拘束された状態
となっているため、発破により有効に締固めが行われる
ようになる。
時に、盛土１１による土被り圧を受けて拘束された状態
となっているため、発破により有効に締固めが行われる
ようになる。
【００３７】盛土１１の撤去後は、図３に示されるよう
に、サンドコンパクションパイル工法などの柱状型地盤
改良工法により、発破孔周辺の緩み領域を改良し、均質
に改良された地盤を得るようにする。
に、サンドコンパクションパイル工法などの柱状型地盤
改良工法により、発破孔周辺の緩み領域を改良し、均質
に改良された地盤を得るようにする。
【００３８】
【発明の効果】以上詳説のとおり本発明によれば、発破
工法と、発破孔周辺の緩み領域を改良する柱状型地盤改
良工法および／または地盤表層部分を改良する表層型地
盤改良工法とを組み合わせて併用することで均質に改良
された地盤を得ることが可能となる。また、前記併用に
よって、より改良効果の高い地盤を省力的に得ることが
出来るようになる。
工法と、発破孔周辺の緩み領域を改良する柱状型地盤改
良工法および／または地盤表層部分を改良する表層型地
盤改良工法とを組み合わせて併用することで均質に改良
された地盤を得ることが可能となる。また、前記併用に
よって、より改良効果の高い地盤を省力的に得ることが
出来るようになる。
【図１】第１ステップによる発破による地盤改良要領図
である。
である。
【図２】発破による地盤改良後の深度方向貫入抵抗グラ
フである。
フである。
【図３】第２ステップによる柱状型地盤改良要領図であ
る。
る。
【図４】柱状改良体６の形態態様を示す図である。
【図５】柱状改良体６の造成パターン例図である。
【図６】柱状改良体６の他の造成パターン例図である。
【図７】第３ステップによる表層型地盤改良要領図であ
る。
る。
【図８】表層型地盤改良後の深度方向貫入抵抗グラフで
ある。
ある。
【図９】第２形態例に係る発破による地盤改良要領図で
ある。
ある。
【図１０】発破による締固めの実証実験における発破孔
形成パターン図である。
形成パターン図である。
【図１１】発破による締固めの実証実験における改良前
および改良後の貫入抵抗グラフである。
および改良後の貫入抵抗グラフである。
１…発破孔、２…ケーシングパイプ、６…砂杭（柱状改
良体）、１０…表層地盤領域、１１…盛土
良体）、１０…表層地盤領域、１１…盛土
Claims (7)
- 【請求項１】地盤中に所定間隔で多数の発破孔を形成
し、この発破孔の所定深さ位置に爆薬を挿入設置し、前
記爆薬を爆発させることにより地盤の締固めを行う第１
ステップと、少なくとも前記発破孔周辺の緩み領域を柱
状型地盤改良工法によって改良を行う第２ステップと、
からなることを特徴とする発破工法を併用した地盤改良
工法。 - 【請求項２】地盤中に所定間隔で多数の発破孔を形成
し、この発破孔の所定深さ位置に爆薬を挿入設置し、前
記爆薬を爆発させることにより地盤の締固めを行う第１
ステップと、地盤表層領域を表層型地盤改良工法によっ
て改良を行う第２ステップと、からなることを特徴とす
る発破工法を併用した地盤改良工法。 - 【請求項３】地盤中に所定間隔で多数の発破孔を形成
し、この発破孔の所定深さ位置に爆薬を挿入設置し、前
記爆薬を爆発させることにより地盤の締固めを行う第１
ステップと、少なくとも前記発破孔周辺の緩み領域を柱
状型地盤改良工法によって改良を行うとともに、地盤表
層領域を表層型地盤改良工法によって改良を行う第２ス
テップと、からなることを特徴とする発破工法を併用し
た地盤改良工法。 - 【請求項４】前記柱状型地盤改良工法は、サンドコンパ
クションパイル工法、バイブロフローテーション工法、
バイブロコンパクション工法およびグラベルドレーン工
法の内の１つである請求項１、３いずれかに記載の発破
工法を併用した地盤改良工法。 - 【請求項５】前記表層型地盤改良工法は、重錘落下締固
め工法、バイブロタンパー工法およびプレロード工法の
内の１つである請求項２，３いずれかに記載の発破工法
を併用した地盤改良工法。 - 【請求項６】地盤中に所定間隔で多数の発破孔を形成
し、この発破孔の所定深さ位置に爆薬を挿入設置し、前
記爆薬を爆発させることにより地盤の締固めを行う発破
工法において、 地表に所定高さの盛土を行った状態で前記爆発を行うよ
うにすることを特徴とする地盤改良工法。 - 【請求項７】発破工法の後、少なくとも前記発破孔周辺
の緩み領域を柱状型地盤改良工法によって改良を行う請
求項６記載の発破工法を併用した地盤改良工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000232561A JP4540022B2 (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 発破工法を併用した地盤改良工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000232561A JP4540022B2 (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 発破工法を併用した地盤改良工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002047638A true JP2002047638A (ja) | 2002-02-15 |
| JP4540022B2 JP4540022B2 (ja) | 2010-09-08 |
Family
ID=18725227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000232561A Expired - Lifetime JP4540022B2 (ja) | 2000-08-01 | 2000-08-01 | 発破工法を併用した地盤改良工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4540022B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005121457A1 (en) * | 2004-09-08 | 2005-12-22 | Polbud Wykonawstwo | A pyrotechnic method for the stabilisation of low bearing capacity subsoil |
| JP2006070503A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Sato Kogyo Co Ltd | 発破締固め工法 |
| JP2017082469A (ja) * | 2015-10-27 | 2017-05-18 | 株式会社不動テトラ | 軟弱地盤の改良方法 |
| JP2018159247A (ja) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 株式会社不動テトラ | 地盤改良方法 |
| JP2018199985A (ja) * | 2017-05-30 | 2018-12-20 | 株式会社不動テトラ | 砂質地盤締固め工法の仕様設定方法 |
| CN112627163A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-04-09 | 中冶集团武汉勘察研究院有限公司 | 利用爆破加快排水的软土地基加固方法 |
| CN113737781A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-03 | 中建一局集团第二建筑有限公司 | 一种组合式挖孔桩施工结构及其施工方法 |
| CN114108596A (zh) * | 2020-08-31 | 2022-03-01 | 广州中国科学院工业技术研究院 | 一种用于淤泥软基的快速固结处理方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4839968B1 (ja) * | 1970-11-16 | 1973-11-28 | ||
| JPS5198107A (ja) * | 1975-02-27 | 1976-08-28 | ||
| JPS62273313A (ja) * | 1986-05-17 | 1987-11-27 | Fudo Constr Co Ltd | 軟弱地盤の複合的改良工法 |
-
2000
- 2000-08-01 JP JP2000232561A patent/JP4540022B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN114108596A (zh) * | 2020-08-31 | 2022-03-01 | 广州中国科学院工业技术研究院 | 一种用于淤泥软基的快速固结处理方法 |
| CN112627163A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-04-09 | 中冶集团武汉勘察研究院有限公司 | 利用爆破加快排水的软土地基加固方法 |
| CN113737781A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-03 | 中建一局集团第二建筑有限公司 | 一种组合式挖孔桩施工结构及其施工方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4540022B2 (ja) | 2010-09-08 |
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