JP2003278140A - 地盤の飽和度測定方法および液状化防止方法 - Google Patents

地盤の飽和度測定方法および液状化防止方法

Info

Publication number
JP2003278140A
JP2003278140A JP2002086863A JP2002086863A JP2003278140A JP 2003278140 A JP2003278140 A JP 2003278140A JP 2002086863 A JP2002086863 A JP 2002086863A JP 2002086863 A JP2002086863 A JP 2002086863A JP 2003278140 A JP2003278140 A JP 2003278140A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
saturation
ground
degree
liquefaction
groundwater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002086863A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriji Miyake
紀治 三宅
Nobuaki Kosaka
信章 高坂
Akira Ishikawa
明 石川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Original Assignee
Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimizu Construction Co Ltd, Shimizu Corp filed Critical Shimizu Construction Co Ltd
Priority to JP2002086863A priority Critical patent/JP2003278140A/ja
Publication of JP2003278140A publication Critical patent/JP2003278140A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 地盤の飽和度を簡便に測定し、それを利用し
て液状化防止のための地下水揚水を合理的に行う。 【解決手段】 地盤の液状化に対する強度の指標となる
飽和度を測定する方法であって、地下水面下の深さの異
なる複数の位置において地下水圧を測定し、地下水面下
における地下水圧の分布に基づいて飽和度を求める。地
下水面下の深さの異なる複数の位置に水圧計5を設けて
おき、各水圧計の位置とそこでの測定値から地下水圧の
分布を求める。上記方法により地盤の飽和度を測定し、
その結果に応じて地盤から揚水を行って地下水位を低下
させることにより、地盤の飽和度を低下させて液状化に
対する強度を高める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地盤の飽和度を測
定する方法、およびそれを用いた地盤の液状化防止方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、地盤の液状化とは、含水
率の高い地盤が地震により衝撃や振動を受けて変形する
ことに伴い、土粒子間に飽和状態で存在している間隙水
の水圧が急激に上昇し、その結果、土粒子間の摩擦抵抗
が消失して地盤があたかも液体のように挙動して耐力を
失ってしまう現象をいう。
【0003】そのような液状化を防止するためには、地
盤強度を高める、あるいは地盤に細粒分を注入するとい
った手法が知られているが、最近においては地下水の揚
水による液状化防止方法も有効であると考えられてい
る。これは、図5に示すように対象地盤にスクリーン9
を有する井戸1を設けてそこから地下水を連続的に汲み
上げて地下水位を低く維持することにより、液状化の根
本原因である土粒子中の間隙水を地盤から排除してしま
うというものである。
【0004】しかし、上記のような地下水揚水による液
状防止方法では、地下水位を常に低く維持するために地
下水を常時連続的にしかも恒久的に揚水し続けなければ
ならないから、それに要する運転費と維持管理費は膨大
になるし、地下水位低下による圧密沈下が生じてしまう
懸念もある。
【0005】そのため、地下水を常時揚水して地下水位
を常に低く維持するのではなく、地下水位を一時的に低
下させて地盤の飽和度を低下させることで液状化を防止
するという方法も提案されている。
【0006】ここで、地盤の飽和度とは、土粒子間の間
隙中に存在する間隙水の体積の割合(地盤中の地下水の
体積/地盤の間隙体積)を示す指標であり、間隙全体に
間隙水が完全に満たされている状態が飽和度100%で
あり、その状態では容易に液状化を生じてしまうもので
あり、通常の液状化地盤はこのような飽和状態にあると
考えられる。しかし、土粒子の間隙中に多少なりとも気
泡などの気相を混在させると飽和度が100%未満に低
下し、そのような不飽和状態では液状化は格段に生じ難
いものとなり、たとえば飽和度が95%の場合には飽和
度100%の飽和状態の場合に比べて液状化に対する強
度が1.5倍程度にまで高まり、飽和度90%では2倍
程度に高まると考えられている。しかも、土粒子の間隙
中に積極的に気泡などの気相を混在させて飽和度を低下
させると、その気泡などの気相部分は土粒子の間隙中に
封じ込まれて容易に抜けてしまうことなくそこにそのま
ま長期にわたって留まり、そのため一度低下させた飽和
度が自ずと長期にわたって維持される性質を有する。
【0007】そこで、液状化を防止するべき地盤から地
下水の揚水を行って地下水位を一時的に低下させれば、
地盤中の間隙水に気泡などの気相が混在して飽和度が低
下し、もって液状化に対する強度を高めて液状化を防止
することができるのであり、しかも、そのようにして飽
和度を一度低下させれば不飽和状態は自ずと長く維持さ
れるから、その後は揚水を停止しても支障がなく、図5
に破線で示すように地下水位が自然に回復してもそのま
ま液状化防止効果を長期にわたって維持できるというの
であり、極めて有効な方法であると考えられている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な地盤の飽和度を低下させることで液状化を防止する方
法においては、地盤の飽和度を長期にわたって低く維持
するためには地下水位の上昇を抑制することが好ましい
ことは当然であり、そのために対象地盤の周囲を止水壁
2により取り囲んで地下水位の自然上昇を抑制すること
が好ましいが、そのようにしたところでいずれは地下水
位が回復して再び飽和状態に戻ることも想定されるた
め、このような液状化防止方法を真に有効なものとする
ためには、飽和度を定期的に監視し、飽和度が上昇して
液状化が発生する懸念が生じた際には再揚水を行って地
下水位を再び低下させることで飽和度を再び低下させる
必要がある。
【0009】その場合、飽和度を測定する必要が生じる
が、現時点では飽和度を測定するための有効適切な手法
はなく、そのため地盤から定期的にサンプリングを行っ
て室内試験により飽和度を測定するか、あるいは図6に
示すようにプローブ3および測定装置4により地盤の比
誘電率を測定してそれから飽和度を推定することが考え
られているが、いずれも面倒な手間と時間を要するばか
りでなく、必ずしも高精度の測定ができないものであ
り、飽和度を測定するための有効適切な手法の開発が望
まれていた。
【0010】上記事情に鑑み、本発明は地盤の飽和度を
簡便に測定する方法、およびその測定方法を利用した有
効な液状化防止方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、地盤
の液状化に対する強度の指標となる飽和度を測定する方
法であって、地下水面下の深さの異なる複数の位置にお
いて地下水圧を測定し、地下水面下における地下水圧の
分布に基づいて飽和度を求めることを特徴とする。
【0012】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、地下水面下の深さの異なる複数の位置に水圧計を設
けておき、各水圧計の位置とそこでの測定値から地下水
圧の分布を求めることを特徴とする。
【0013】請求項3の発明の液状化防止方法は、請求
項1または2の発明の方法により地盤の飽和度を測定
し、その結果に応じて地盤から揚水を行って地下水位を
低下させることにより、地盤の飽和度を低下させて液状
化に対する強度を高めることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の飽和度測定方法の実施形
態を図1〜図2を参照して説明する。本実施形態の飽和
度測定方法は、地下水面下の各位置における地下水圧を
測定して地下水圧の分布を求め、それに基づき飽和度を
求めるようにしたものである。
【0015】すなわち、飽和状態にある地盤の各位置に
おける地下水圧は地下水面からの深さに比例するもので
あって、各位置における地下水圧はその深さに水の密度
を乗じたものとなる。具体的には、水の密度は一般に1
t/m3であるから、たとえば地下水面から2mの深さ
の位置における地下水圧は約20kN/m2(約0.2k
g/cm2)となり、5mの深さの位置においては約5
0kN/m2(約0.5kg/cm2)となる。つまり、
図2に実線で示すように、飽和状態にある地盤の各位置
における地下水圧は地下水面からの自然水頭圧に等しく
なる。
【0016】しかし、地盤が不飽和状態の場合において
は、地下水面下ではあっても完全に液密状態となってい
ないことから地下水圧は自然水頭圧よりも低下するもの
となり、飽和度が低いほどそれに応じて地下水圧も低下
するものとなる。たとえば飽和度が80%の場合には、
各位置における地下水圧は飽和状態(飽和度100%)
の場合の80%に低下し、図2に破線で示すような分布
状態を呈するものとなる。
【0017】そこで、本実施形態の飽和度測定方法は、
地下水面下の各位置において地下水圧を測定してその分
布から地盤の飽和度を求めることとする。具体的には、
図1に示すように地下水面下の深さの異なる複数の位置
(図示例では4か所)に水圧計5を設け、それら水圧計
5および測定装置6、データ解析装置7によって各位置
の地下水圧を測定して図2に示したような深さと地下水
圧との関係、すなわち地下水圧の分布を求めれば、それ
から地盤の各位置における飽和度を直ちに求めることが
できる。
【0018】このように、本実施形態の測定方法では水
圧計5により各位置における地下水圧を測定するのみで
地盤の各位置における飽和度を求めることができ、した
がって従来のようにサンプリングを行って室内試験によ
り飽和度を求めたり、あるいはプローブにより比誘電率
を測定して飽和度を求める場合に比較して遙かに簡便に
飽和度を求めることが可能である。
【0019】なお、水圧計5により地下水圧を測定する
ことに代えて、図3に示すように下部にスクリーン9を
有する観測井8を深さを異なるように複数設けておい
て、それら観測井8によりそれぞれの深さにおける地下
水圧を測定するようにしても良い。
【0020】図4は上記の飽和度測定方法を用いた液状
化防止方法の一実施形態を示す。本実施形態の液状化防
止方法は、図5に示したものと同様に、対象地盤を止水
壁2により取り囲み、その内部にスクリーン9を有する
井戸1を設け、井戸1からの揚水により地下水位を一時
的に低下させて飽和度を低下させ、それによって地盤の
液状化に対する強度を高めて液状化防止効果を得た後
は、揚水を停止して地下水位の上昇を許容するように
し、その後、飽和度を定期的に測定して飽和度が所定値
を越えて上昇した時点で再揚水を行うようにしたもので
ある。そして、本実施形態では飽和度の測定を図1に示
した方法により行うべく、複数の水圧計5を予め深さの
異なる位置に設けておき、それら水圧計5により定期的
に地下水圧の測定を行って飽和度を求め、飽和度が予め
設定した許容値以上になった場合には井戸1から再揚水
を行って地下水位を再び低下させ、飽和度を再び低下さ
せることで液状化に対する強度を高めるようにしてい
る。したがって本実施形態の液状化防止方法では、地下
水圧の測定結果に基づいて飽和度が上昇した場合には自
動的に再揚水を行って液状化防止効果を回復させること
ができ、必要最少限の手間、費用で液状化防止効果を長
期にわたって確保することができる。なお、水圧計5に
よる地下水圧の測定に代えて、図3に示したスクリーン
9を有する観測井8により地下水圧を測定してそれに基
づいて飽和度を求め、それに基づき再揚水を行うように
しても勿論良い。
【0021】
【発明の効果】請求項1の発明は、地下水面下の深さの
異なる複数の位置において地下水圧を測定し、地下水面
下における地下水圧の分布に基づいて飽和度を求めるの
で、従来のサンプリングによる室内試験による場合や、
比誘電率の測定による場合に比べて飽和度を簡便に測定
することができる。
【0022】請求項2の発明は、地下水面下の深さの異
なる複数の位置に水圧計を設けておき、各水圧計の位置
とそこでの測定値から地下水圧の分布を求めるので、地
下水圧を容易にかつ高精度に測定でき、したがって飽和
度を容易にかつ高精度で求めることができる。
【0023】請求項3の発明は、地下水圧を測定するこ
とで飽和度を測定し、その結果に応じて地盤から揚水を
行って地下水位を低下させることで地盤の飽和度を低下
させるので、飽和度が予め設定した許容値を越えた場合
には速やかに再揚水を行うことのみで、地下水位を再び
低下させて飽和度を再び低下させ、それによって液状化
防止効果を回復させることができるから、必要最少限の
手間、費用で液状化防止効果を長期にわたって確保する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の飽和度測定方法の一実施形態を示す
概要図である。
【図2】 同、地下水面からの深さと地下水圧との関係
を示す図である。
【図3】 同、他の実施形態を示す概要図である。
【図4】 本発明の液状化防止方法の一実施形態を示す
概要図である。
【図5】 地下水位を低下させることによる液状化防止
方法の概念図である。
【図6】 同、他の例を示す概念図である。
【符号の説明】
1 井戸 2 止水壁 5 水圧計 8 観測井
フロントページの続き (72)発明者 石川 明 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 Fターム(参考) 2D043 AA07 BA10 DA01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地盤の液状化に対する強度の指標となる
    飽和度を測定する方法であって、地下水面下の深さの異
    なる複数の位置において地下水圧を測定し、地下水面下
    における地下水圧の分布に基づいて飽和度を求めること
    を特徴とする地盤の飽和度測定方法。
  2. 【請求項2】 地下水面下の深さの異なる複数の位置に
    水圧計を設けておき、各水圧計の位置とそこでの測定値
    から地下水圧の分布を求めることを特徴とする請求項1
    記載の地盤の飽和度測定方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の方法により地盤
    の飽和度を測定し、その結果に応じて地盤から揚水を行
    って地下水位を低下させることにより、地盤の飽和度を
    低下させて液状化に対する強度を高めることを特徴とす
    る地盤の液状化防止方法。
JP2002086863A 2002-03-26 2002-03-26 地盤の飽和度測定方法および液状化防止方法 Pending JP2003278140A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002086863A JP2003278140A (ja) 2002-03-26 2002-03-26 地盤の飽和度測定方法および液状化防止方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002086863A JP2003278140A (ja) 2002-03-26 2002-03-26 地盤の飽和度測定方法および液状化防止方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003278140A true JP2003278140A (ja) 2003-10-02

Family

ID=29233309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002086863A Pending JP2003278140A (ja) 2002-03-26 2002-03-26 地盤の飽和度測定方法および液状化防止方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003278140A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006291556A (ja) * 2005-04-11 2006-10-26 Shimizu Corp 原位置地盤の飽和度測定方法
JP2007046408A (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Takenaka Komuten Co Ltd 地盤改良評価装置、地盤改良評価方法及び地盤改良評価プログラム
JP4940462B1 (ja) * 2011-02-10 2012-05-30 強化土エンジニヤリング株式会社 地盤改良工法
JP2012158953A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Central Japan Railway Co 土からなる斜面の構造及び水分飽和度判定方法
JP2013029001A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Kyokado Kk 液状化防止工法
JP2016125315A (ja) * 2015-01-08 2016-07-11 前田建設工業株式会社 地盤の不飽和化による液状化対策工法
JP2017025528A (ja) * 2015-07-21 2017-02-02 株式会社不動テトラ 地盤埋設ボード及びその利用方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006291556A (ja) * 2005-04-11 2006-10-26 Shimizu Corp 原位置地盤の飽和度測定方法
JP2007046408A (ja) * 2005-08-12 2007-02-22 Takenaka Komuten Co Ltd 地盤改良評価装置、地盤改良評価方法及び地盤改良評価プログラム
JP4704848B2 (ja) * 2005-08-12 2011-06-22 株式会社竹中工務店 地盤改良評価装置及び地盤改良評価プログラム
JP2012158953A (ja) * 2011-02-02 2012-08-23 Central Japan Railway Co 土からなる斜面の構造及び水分飽和度判定方法
JP4940462B1 (ja) * 2011-02-10 2012-05-30 強化土エンジニヤリング株式会社 地盤改良工法
JP2013029001A (ja) * 2011-07-29 2013-02-07 Kyokado Kk 液状化防止工法
JP2016125315A (ja) * 2015-01-08 2016-07-11 前田建設工業株式会社 地盤の不飽和化による液状化対策工法
JP2017025528A (ja) * 2015-07-21 2017-02-02 株式会社不動テトラ 地盤埋設ボード及びその利用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Haigh et al. Permeability and stiffness of sands at very low effective stresses
Bell et al. Strength changes due to reservoir‐induced pore pressure and stresses and application to Lake Oroville
RU2324813C2 (ru) Способ и устройство для определения формы трещин в горных породах
Budhu Earth fissure formation from the mechanics of groundwater pumping
Purwana Centrifuge model study on spudcan extraction in soft clay
JP2003278140A (ja) 地盤の飽和度測定方法および液状化防止方法
Gräff et al. Crack wave resonances within the basal water layer
JP3800525B2 (ja) 地盤の飽和度測定方法および液状化防止方法
JP2009002020A (ja) 海底地盤の波浪に対する安定性を測定する方法
Low et al. Characterization of near seabed surface sediment
JP3800509B2 (ja) 地盤の飽和度測定方法および液状化防止方法
Sills et al. Pore pressures in soils containing gas
CN105372701B (zh) 一种地震波探测港口地区土质液化程度的方法
JPS62264207A (ja) 地盤の地震時液状化強度の推定方法
JP6365979B2 (ja) 地盤の液状化防止方法
JP4766423B2 (ja) 斜面崩壊および構造物被害のエネルギーによる評価方法およびプログラム
Bouwer et al. The pit bailing method for hydraulic conductivity measurement of isotropic or anisotropic soil
Amodio et al. The effects of jack-up installation procedures on spudcan capacity in offshore carbonate sediments
Bonjean et al. Monitoring of the foundations of a coastal structure submitted to breaking waves: Occurrence of momentary liquefaction
JP2003155736A (ja) 埋戻土の支持力判定方法及び装置
Ausweger et al. Numerical study on the influence of entrapped air bubbles on the time-dependent pore pressure distribution in soils due to external changes in water level
Desbarats et al. A dual‐porosity model for water level response to atmospheric loading in wells tapping fractured rock aquifers
Lunina et al. Bounding relationships between parameters of earthquakes and seismogenic clastic dikes (based on worldwide data)
Bihs et al. Interpretation of consolidation parameters from CPTU results in sensitive clays
Yi et al. Centrifuge study of lattice legs effect on spudcan fixity under cyclic combined loading conditions

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20040129

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051220

A02 Decision of refusal

Effective date: 20060606

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02