JP2003301451A

JP2003301451A - 地盤改良方法

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Publication number: JP2003301451A
Application number: JP2002110733A
Authority: JP
Inventors: Morihide Hashimoto; 守秀橋本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2003-10-24

Abstract

(57)【要約】【課題】関東ローム層土又は腐植土のような軟弱地盤
で、表層や柱状の地盤改良工事をする場合、多量の水硬
性硬化剤の添加や、排土を要することなく、高い硬度、
強度のでる地盤改良ができるようにする。【解決手段】関東ローム層土又は腐植土を多量に含む
土質の地盤改良で、排土することなく地盤を掘削し、そ
の掘削土に、土砂及びセメントを添加し、その掘削土
と、添加した土砂及びセメントとを混合攪拌して掘削し
た地盤を硬化させる。要すれば、水を添加しながら混合
攪拌する。セメントに加えて土砂も添加されているた
め、比較的少ないセメントの添加で、排土を要すること
なく、十分な硬度及び強度のある地盤に改良される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排土することなく
地盤を掘削し、掘削した掘削土と、セメントなどの水硬
性硬化剤（セメント系又は石灰系の粉体又はスラリー
（ミルク又は泥しょう））を混合攪拌して地盤を硬化
（固化又は固結）させる地盤改良方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】建設の基礎工事として軟弱地盤の地盤改
良が広く行われている。この地盤改良には、比較的広い
面積を浅く地盤改良する表層（平面又は平板）改良と、
柱状に比較的深く地盤改良する柱状改良とがある。表層
改良は、例えば、バックホーで、表層の地盤を排土する
ことなく掘削し、その掘削土とセメントなどの水硬性硬
化剤とを混合攪拌し、所定のエリアについて地盤改良す
るのである。

【０００３】また、柱状改良は、例えば、掘削軸の下端
部に掘削翼を備えると共にその上に攪拌翼等を備えた地
盤改良装置を用い、掘削軸を回転させて掘削翼や攪拌翼
で軟弱地盤を柱状に、排土することなく掘削し、その掘
削土中に、掘削軸の先端から水硬性硬化剤を含む水性ス
ラリー（以下、単にスラリーともいう）を吐出し、この
スラリーと掘削土とを混合、攪拌して地盤を柱状（円柱
状）に地盤改良するのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
地盤改良を行っても、関東ローム層に代表される、火山
灰や軽石を母材（主体）とする土壌の地盤では、地盤の
硬化（固結）硬度が上がらず、強度がでないといった問
題があった。これは、関東ローム層土は火山灰を多く含
む土壌のためである。また、腐植土のように、堆積した
腐植質を多く含む土層をもつ地盤でも、地盤の硬度が上
がらず、強度がでないといった問題があった。腐植土
は、その成分に由来し、含水率が高く、土質も粗密なた
めである。

【０００５】このため、こうした土質（土壌、地質）に
おける軟弱地盤の改良では、必要以上の水硬性硬化剤の
添加を行う必要があった。一方、多くの水硬性硬化剤の
添加にもかかわらず、その割には、地盤の硬度、強度の
向上が図られないのが実情であり、建築基礎としての問
題があるとの指摘があった。その上、このような地盤改
良では、水硬性硬化剤を多く要するため、施工コストの
アップを招いていた。さらに、水硬性硬化剤を多く使用
すれば、セメント等に含まれる六価クロム等の汚染物質
の土壌への溶出も多くなり、環境問題を招く要因ともな
っていた。こうしたことから、腐植土の表層地盤改良に
おいては、改良対象の腐植土を掘削して排土し、そこに
別の上質の土砂を入れてから、水硬性硬化剤を添加し
て、混合を行う場合もあったが、この場合には、排土を
要する分、施工コストの著しい増大を招いていた。

【０００６】本発明は、前記問題点を解消すべくなされ
たもので、関東ローム層土又は腐植土のような軟弱地盤
において、表層や柱状の地盤改良工事をする場合におい
て、多量の水硬性硬化剤の添加や、排土を要することな
く、高い硬度、強度のでる地盤改良方法を提供すること
をその目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の地盤改良方法は、排土することなく
地盤を掘削し、その掘削土に、土砂及び水硬性硬化剤を
添加し、その掘削土と、添加した土砂及び水硬性硬化剤
とを混合攪拌して掘削した地盤を硬化させることを特徴
とする地盤改良方法である。

【０００８】このように、地盤改良をする現場で、掘削
土に水硬性硬化剤だけでなく、土砂をも添加して混合攪
拌することとしたため、関東ローム層土を多量に含む土
質や、腐植土を多量に含む土質の地盤改良でも、水硬性
硬化剤のみを多量に添加することや、排土を要すること
なく、硬度、強度の高い地盤を得ることができる。腐植
土のように、硬度及び強度が特にでにくい土壌の地盤改
良において効果的である。なお、水硬性硬化剤の添加量
は、通常の軟弱地盤において改良対象となすべき地盤の
容積に対して一般に添加する量でよく、添加する土砂の
量と掘削する掘削土の量を合算したものを改良対象とな
すべき地盤の容積として設定すればよい。なお、添加す
る土砂の量は、硬化後における硬度、強度が確保される
範囲において施工、工事対象の土質に応じて適宜に設定
すればよい。

【０００９】本発明において、水硬性硬化剤としては、
ポルトランド系セメント、ポルトランド系セメントにフ
ライアッシュやシリカを混合したフライアッシュセメン
ト、高炉セメント、或いはシリカセメントのようなセメ
ント（混合セメント）をあげることができる。また、添
加する土砂としては、良質土が好ましいが、粘性土、砂
質土のいずれであってもよい。ただし、粗い粒、細かい
粒の砂、粘土を乾燥させて微細に分割した粗粒、細粒か
らなる粉体、粒体でもよい。また、砂利、砕石を微細に
破砕、粉砕してなるものを用いてもよい。

【００１０】請求項２の地盤改良方法は、排土すること
なく地盤を掘削し、その掘削土に、土砂及び水硬性硬化
剤を同時に添加し、その掘削土と、添加した土砂及び水
硬性硬化剤とを混合攪拌して掘削した地盤を硬化させる
ことを特徴とする地盤改良方法である。土砂及び水硬性
硬化剤は、別々に添加してもよいが、本発明のように同
時に添加することにすれば、その分、施工が容易とな
り、工事の短時間化が図られる。なお、土砂及び水硬性
硬化剤とを含み、該土砂及び該水硬性硬化剤を混合、攪
拌してなるもの（地盤改良材）を予め用意しておくこと
よい。このような地盤改良材によれば、これを改良すべ
き地盤の現場に持ち込むことで工事が容易に行える。請
求項３の地盤改良方法は、請求項１又は２において、そ
の掘削土と、添加した土砂及び水硬性硬化剤に、適量の
水を加えて混合攪拌することを特徴とする地盤改良方法
である。含水率が高ければ、水をかけることを要しない
が、含水率が低ければ、このように別途水を適量添加し
て混合攪拌する。

【００１１】請求項４記載の地盤改良方法は、排土する
ことなく地盤を掘削し、その掘削土に、土砂及び水硬性
硬化剤を混合、攪拌してなる水性スラリーを添加し、そ
の掘削土と、添加した水性スラリーとを混合攪拌して掘
削した地盤を硬化させることを特徴とする地盤改良方法
である。

【００１２】請求項１〜３において、水硬性硬化剤は粉
体として添加するのが好ましい。ただし、請求項４記載
に記載のように、土砂と共に水で混合してなる水性スラ
リーとし、この水性スラリーとして添加することで、よ
り均質に混じりやすくなるため、好ましい硬度が得られ
る。柱状改良においては掘削土と混合攪拌させ易いため
特に効果的である。また、別途、水を混合攪拌すること
を要しないため、施工の簡易化が図られる。

【００１３】請求項５記載の地盤改良方法は、前記土砂
が微細に分割されているものであることを特徴とする、
請求項１〜４のいずれかに記載の地盤改良方法である。
また、請求項６記載の地盤改良方法は、前記地盤が、関
東ローム層土を多量に含む土質である、請求項１〜５の
いずれかに記載の地盤改良方法である。そして、請求項
７記載の地盤改良方法は、前記地盤が、腐植土を多量に
含む土質である、請求項１〜５のいずれかに記載の地盤
改良方法である。なお、請求項６又は７において「多
量」とは、関東ローム層土又は腐植土が、現場における
土壌の全体の重量に対し、３０重量％以上含まれている
場合をいう。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の方法の
実施の形態を説明する。例えば、関東ローム層土又は腐
植土の地質の表層改良では、改良対象の地盤面（領域）
を排土することなくバックホウで掘削する。そして、そ
の掘削土に、上質な土砂及び水硬性硬化剤としてセメン
ト（粉体）を添加し、それらが均質になるように混合攪
拌する。このとき、添加する土砂の量は、掘削土の質に
応じ、セメントを加えて混合攪拌して硬化させた場合に
所望とする硬度、強度が得られるように設定する。関東
ローム層土又は腐植土でも、硬度、強度ので易さは現場
ごとまちまちであるためである。また、含水率が低けれ
ば、適宜、水をふりかけながら混合、攪拌する。

【００１５】セメントの量は、通常の土質の場合と同様
に、掘削土と添加する土砂の合計量に対して適量に設定
すれば良い。例えば、掘削土及び添加土砂の合計１ｍ^３
に対しセメント粉体８０ｋｇである。また、水は地盤な
いし地質の含水状態に応じて適量添加すればよい。

【００１６】こうして、その掘削土と、添加した土砂及
びセメントとを混合攪拌する。ただし、要すれば、地表
面を加圧する。そして放置し、掘削、混合攪拌した地盤
を硬化（固結）させることで地盤改良がなされる。かく
して関東ローム層土や腐植土を多量に含む土質の地盤改
良においても、所望とする固結硬度が得られ、高い強度
の地盤が得られる。

【００１７】なお、前記においては、掘削した掘削土
に、土砂及び水硬性硬化剤（粉体）を別々に添加して混
合攪拌した場合を説明したが、これらは同時に添加して
もよい。このように同時に添加する場合には、予め、土
砂及び粉体の水硬性硬化剤を所定の比率で混合、攪拌し
たもの（地盤改良材）として、準備しておき、これをそ
の掘削土に添加して混合攪拌するようにしてもよい。こ
のようにして施工する場合には、土砂とセメントを掘削
土に混合するのが容易となり、施工の工程の単純化が図
られる。なお、予め、土砂及び水硬性硬化剤（粉体）と
を混合、攪拌したものとして準備しておく際のその混合
比は、改良現場の地質に応じて適宜に設定しておく。た
だし、土砂とセメントの混合比は各種のものを容易して
おくとよい。

【００１８】前記形態では、土砂及び水硬性硬化剤（セ
メント）を掘削土に添加し、そして混合、攪拌した場合
で説明したが、土砂及び水硬性硬化剤を混合、攪拌して
なる水性スラリーを掘削土に添加し、その掘削土と、添
加した水性スラリーとを混合攪拌し、その後、地盤を硬
化させるようにしてもよい。なお水性スラリーは、例え
ば、セメント粉体１００ｋｇに対し、水８０リットルを
加えて攪拌し、これに土砂をセメント比３０％加えたも
のが例示される。また、前記においては水硬性硬化剤と
して、セメント（粉体）を用いたが、これに限定される
ものではない。

【００１９】前記においては表層改良の場合で説明した
が、地盤改良が柱状改良の場合にも適用できる。ただ
し、この場合には、土砂及び水硬性硬化剤を混合、攪拌
してなる水性スラリーを添加し、掘削土と混合攪拌する
のが好ましい。水性スラリーを添加する場合には、深さ
の深い柱状改良においても、これを掘削土と均質に混合
攪拌させ易いためである。

【００２０】なお、柱状に地盤改良するにあたっては、
中空状の掘削軸（回転駆動軸）であり、先端に掘削翼を
備えると共にその上に攪拌翼を備えた従来公知の掘削攪
拌装置でもって、掘削軸を回転及び下動及び上動して地
盤を掘削する。そして、調製した水性スラリーをチュー
ブを介して圧送し、掘削軸の中を通してその先端から、
掘削土中に吐出して添加しながら、混合攪拌し、例えば
柱状に地盤を硬化させるのである。かくして得られた柱
体は、硬度、強度の高いものとなる。

【００２１】因みにこのようなスラリーは次のようにし
て製造できる。例えば槽に溜められた一定量の水に、セ
メントと微細に分割された土砂を適量投入して混合する
ことで調製される。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よれば、関東ローム層土や腐植土を多く含む土壌におけ
る表層や柱状の地盤改良においても、多量の水硬性硬化
剤の添加や、排土を要することなく、高い硬度、強度の
でる地盤改良を容易に行うことができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排土することなく地盤を掘削し、その掘
削土に、土砂及び水硬性硬化剤を添加し、その掘削土
と、添加した土砂及び水硬性硬化剤とを混合攪拌して掘
削した地盤を硬化させることを特徴とする地盤改良方
法。
【請求項２】排土することなく地盤を掘削し、その掘
削土に、土砂及び水硬性硬化剤を同時に添加し、その掘
削土と、添加した土砂及び水硬性硬化剤とを混合攪拌し
て掘削した地盤を硬化させることを特徴とする地盤改良
方法。
【請求項３】請求項１又は２において、その掘削土
と、添加した土砂及び水硬性硬化剤に、適量の水を加え
て混合攪拌することを特徴とする地盤改良方法。
【請求項４】排土することなく地盤を掘削し、その掘
削土に、土砂及び水硬性硬化剤を混合、攪拌してなる水
性スラリーを添加し、その掘削土と、添加した水性スラ
リーとを混合攪拌して掘削した地盤を硬化させることを
特徴とする地盤改良方法。
【請求項５】前記土砂が微細に分割されているもので
あることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載
の地盤改良方法。
【請求項６】前記地盤が、関東ローム層土を多量に含
む土質である、請求項１〜５のいずれかに記載の地盤改
良方法。
【請求項７】前記地盤が、腐植土を多量に含む土質で
ある、請求項１〜５のいずれかに記載の地盤改良方法。