JP2005350961A - 薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法および薬液注入による土砂の安定化処理工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】改良しようとする現地土砂に薬液注入し、液状化強度比Rと一軸圧縮強度qu0 の相関関係を求め、次いで室内において現地地盤と同一の相対密度及び拘束圧の条件下で薬液の濃度を種種変えて供試体を作成、供試体の一軸圧縮強度qu1 を、各濃度ごとに求める。次いで現地地盤土砂の性質に対応して必要な液状化強度比Ra値を求め、先に求めた液状化強度比と一軸圧縮強度との相関関係と、現地薬液注入土砂の一軸圧縮強度Q0 と供試体の一軸圧縮強度Q1 との比nから、該必要な液状化強度比Ra値に対応した薬液注入供試体が有する一軸圧縮強度quaを求め、さらに該一軸圧縮強度qua値に対応した薬液濃度値を求め、該濃度値に基づいて、現地土砂に注入する薬液濃度を決定する。
【選択図】図1
Description
(1)地盤に所定濃度の薬液を注入する地盤土砂の液状化防止工法を施工するに際し、以下の(a) 〜(e) に記載の各ステップを有する決定法により薬剤の濃度を決定することを特徴とする薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
(a)薬液を、現地の地盤土砂に注入して所定の養生をした後の該薬液注入現地土砂の液状化強度比Rと一軸圧縮強度qu0 の相関関係を求めるステップ。
(b)現地地盤から採取したサンプリング土砂を、実質的に現地地盤と同一の相対密度および同一の拘束圧の条件下でモールドに詰めて供試モールドとし、さらに、該供試モールド内の該サンプリング土砂に、前記(a) で用いたのと同一種の薬液を、薬液濃度の異なる複数種類ごとに複数の供試モールドに注入して、所定の養生をした後の薬液注入をしたサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度qu1 を、各濃度ごとに求めるステップ。
(c)現地地盤土砂の性質に対応して必要な液状化強度比Ra値を求めるステップ。
(d)前記(a) で求めた相関関係と、前記(c) で求められた必要な液状化強度比Ra値と、現地薬液注入土砂の一軸圧縮強度Q0 とサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度Q1 との比nから、該必要な液状化強度比Ra値に対応した薬液注入をしたサンプリング土砂供試体が有する一軸圧縮強度quaを求めるステップ。
(e)前記(d) で求められた薬液注入をしたサンプリング土砂供試体が有する一軸圧縮強度qua値に対応した薬液濃度値を求め、該濃度値に基づいて、現地土砂に注入する薬液濃度を決定するステップ。
(2)地盤に所定濃度の薬液を注入する地盤土砂の液状化防止工法を施工するに際し、以下の(A) 〜(E) に記載の各ステップを有する決定法により薬剤の濃度を決定することを特徴とする薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
(A)現地地盤から採取したサンプリング土砂をモールドに詰めて供試モールドとし、該供試モールドに薬液を注入して、所定の養生をした後の該薬液注入をしたサンプリング土砂供試体の液状化強度比Rと一軸圧縮強度qu1 の相関関係を求めるステップ。
(B)現地地盤から採取したサンプリング土砂を、実質的に現地地盤と同一の相対密度および同一の拘束圧の条件下で供試モールドに詰めて、さらに、該供試モールド内の該サンプリング土砂に、前記(A) で用いたのと同一種の薬液を、薬液濃度の異なる複数種類ごとに複数の供試モールドに注入して、所定の養生をした後の薬液注入をしたサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度qu1 を、各濃度ごとに求めるステップ。
(C)現地地盤土砂の性質に対応して必要な液状化強度比Ra値を求めるステップ。
(D)前記(A) で求めた相関関係と、前記(C) で求められた必要な液状化強度比Ra値と、現地薬液注入土砂の一軸圧縮強度Q0 とサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度Q1 との比nから、該必要な液状化強度比Ra値に対応した薬液注入をしたサンプリング土砂供試体が有する一軸圧縮強度quaを求めるステップ。
(E)前記(D) で求められた薬液注入をしたサンプリング土砂供試体が有する一軸圧縮強度qua値に対応した薬液濃度値を求め、該濃度値に基づいて、現地土砂に注入する薬液濃度を決定するステップ。
(3)現地薬液注入土砂の一軸圧縮強度Q0 とサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度Q1 との比n値を、同一薬液について蓄積されたデータを用いて定めることを特徴とする上記(1) または(2) 記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
(4)現地薬液注入土砂の一軸圧縮強度Q0 とサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度Q1 との比n値を、薬液注入をしようとしている現地地盤に薬液を注入し、所定日数の養生後の薬液注入土砂の一軸圧縮強度qu01と、現地地盤から採取したサンプリング土砂を、実質的に現地地盤と同一の相対密度、同一拘束圧の条件でサンプリング土砂をモールドに詰めて供試モールドとし、現地地盤と同一の薬液、同一薬液濃度の薬液を注入して、所定日数の養生をした後、薬液注入土砂の一軸圧縮強度qu11 を用いて決定するものであることを特徴とする上記(1) または(2) 記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
(5)薬液を注入しようとする地盤の深度に対応して深度方向に区分けをして、区分けされた深度の地盤土砂ごとに、上記(1) 〜(4) のいずれかに記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法を行うステップを有することを特徴とする薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
(6)薬液を注入しようとする地盤の地層種類に対応して深度方向に区分けをして、区分けされた地盤土砂ごとに、上記(1) 〜(4) のいずれかに記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法を行うステップを有することを特徴とする薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
(7)薬液を注入しようとする地盤の深度及び地層種類に対応して深度方向に区分けをして、区分けされた地盤土砂ごとに、上記(1) 〜(4) のいずれかに記載のいずれかに記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法を行うステップを有することを特徴とする薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
(8)上記(1) 〜(7) のいずれかに記載された薬液注入サンプリング土砂供試体を作るに際して、上部と下部をフランジで固定したモールドの内壁にグリースを塗布し、現地で採取した乾燥砂を目標とする相対密度で計量してそのモールド内に投入し、モールド内を摺動するピストンを所定高さまで下げてフランジ上部を固定し、モールド下部の注入バルブとモールド上部の排出バルブを開き、モールド下部より炭酸ガスを送り込んでモールド内の間隙の空気を炭酸ガスに置換えた後、脱気水が供試体全体に行き渡るように浸透させた後、空気圧で上記ピストンに所定の圧力を加え、モールド下部より薬液を注入し、排液の屈折率を測定することにより間隙水が薬液に置換されたことを確認し、モールド下部の注入バルブを閉め、モールド上部の排出バルブを開いた状態でピストンへの圧力を保持し、恒温室で養生をした後、取り出して作るステップを有することを特徴とする上記(1) 〜(7) のいずれかに記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
(9)薬液中の有効成分として、活性シリカ、超微粒子シリカ、非アルカリ性溶液型水ガラス、非アルカリ性溶液型シリカゾルおよび非アルカリ性懸濁液型シリカゾルの中の一または複数の成分を含んでなる薬液を用いることを特徴とする上記(1) 〜(8) のいずれかに記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
(10)薬液として、薬液濃度5〜10重量%の範囲内にある薬液を、少なくとも用いることを特徴とする上記(1) 〜(9) のいずれかに記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
(11)上記(1) 〜(10) のいずれかに記載の薬液濃度の決定方法によって求められた薬液濃度に従って注入薬剤濃度を決定し、改良しようとする地盤土砂に該濃度の薬液注入を行うことを特徴とする薬液注入による地盤土砂の安定化処理工法。
また、土砂の拘束圧とは、現地地盤の有効土被り圧値であり、土の密度、地下水位及び地表面からの深度から算出されるものである。
ここで、L=地震時せん断応力比(別途に、地域ごとの地震の大きさに対応して、決められている値(道路橋示方書・同解説V耐震設計編(日本道路協会発行)、埋立地の液状化対策ハンドブック(改訂版)(沿岸開発技術研究センター発行))。)
R=動的せん断強度比(=液状化強度比)
次に、ステップ(d) として、前記のステップ(a) で求めた相関関係と、前記ステップ(c) で求められた必要な液状化強度比Ra値と、現地薬液注入土砂の一軸圧縮強度Q0 とサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度Q1 との比nから、該必要な液状化強度比Ra値に対応した薬液注入をしたサンプリング土砂供試体が有する一軸圧縮強度quaを求める。
qu0 =f(Ra)………式(2)
qua=n×qu0 ………式(3)
式(2)は、ステップ(a) で求めた相関関係により求めることを意味し、式(3)でのnは、一定の係数であり、通常は、薬液の種類で定まってくる値である。
n=(サンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度Q1 )/(現地薬液注入土砂の一軸圧縮強度Q0 )
で求まるものであるが、通常の場合は、該比nの値は、一般の土砂の範囲内であれば粒度分布や相対密度が相違しても、同一の薬液についてはほぼ一定の値として求まってくる値であり、したがって、通常は、比n値は、同一薬液について蓄積された既知の該値のデータを援用して用いればよい。
(A)現地地盤から採取したサンプリング土砂をモールドに詰めて供試モールドとし、該供試モールドに薬液を注入して、所定の養生をした後の該薬液注入をしたサンプリング土砂供試体の液状化強度比Rと一軸圧縮強度qu1 の相関関係を求めるステップ。
(B)現地地盤から採取したサンプリング土砂を、実質的に現地地盤と同一の相対密度および同一の拘束圧の条件下で供試モールドに詰めて、さらに、該供試モールド内の該サンプリング土砂に、前記(A) で用いたのと同一種の薬液を、薬液濃度の異なる複数種類ごとに複数の供試モールドに注入して、所定の養生をした後の薬液注入をしたサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度qu1 を、各濃度ごとに求めるステップ。
(C)現地地盤土砂の性質に対応して必要な液状化強度比Ra値を求めるステップ。
(D)前記(A) で求めた相関関係と、前記(C) で求められた必要な液状化強度比Ra値と、現地薬液注入土砂の一軸圧縮強度Q0 とサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度Q1 との比nから、該必要な液状化強度比Ra値に対応した薬液注入をしたサンプリング土砂供試体が有する一軸圧縮強度quaを求めるステップ。
(E)前記(D) で求められた薬液注入をしたサンプリング土砂供試体が有する一軸圧縮強度qua値に対応した薬液濃度値を求め、該濃度値に基づいて、現地土砂に注入する薬液濃度を決定するステップ。
(1)単純に深度だけに対応させて深度方向に区分けをすること、
(2)単純に地層だけに対応させて深度方向に区分けをすること、
あるいは、
(3)深度と地層の組合せに対応させて深度方向に区分けをすること、
などの手法を、当該地盤などに合わせて適宜に用いることができる。
3:上部フランジ
4:下部フランジ
5:排出バルブ
6:注入バルブ
17:ピストン
Claims (11)
- 地盤に所定濃度の薬液を注入する地盤土砂の液状化防止工法を施工するに際し、以下の(a) 〜(e) に記載の各ステップを有する決定法により薬剤の濃度を決定することを特徴とする薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
(a)薬液を、現地の地盤土砂に注入して所定の養生をした後の該薬液注入現地土砂の液状化強度比Rと一軸圧縮強度qu0 の相関関係を求めるステップ。
(b)現地地盤から採取したサンプリング土砂を、実質的に現地地盤と同一の相対密度および同一の拘束圧の条件下でモールドに詰めて供試モールドとし、さらに、該供試モールド内の該サンプリング土砂に、前記(a) で用いたのと同一種の薬液を、薬液濃度の異なる複数種類ごとに複数の供試モールドに注入して、所定の養生をした後の薬液注入をしたサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度qu1 を、各濃度ごとに求めるステップ。
(c)現地地盤土砂の性質に対応して必要な液状化強度比Ra値を求めるステップ。
(d)前記(a) で求めた相関関係と、前記(c) で求められた必要な液状化強度比Ra値と、現地薬液注入土砂の一軸圧縮強度Q0 とサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度Q1 との比nから、該必要な液状化強度比Ra値に対応した薬液注入をしたサンプリング土砂供試体が有する一軸圧縮強度quaを求めるステップ。
(e)前記(d) で求められた薬液注入をしたサンプリング土砂供試体が有する一軸圧縮強度qua値に対応した薬液濃度値を求め、該濃度値に基づいて、現地土砂に注入する薬液濃度を決定するステップ。 - 地盤に所定濃度の薬液を注入する地盤土砂の液状化防止工法を施工するに際し、以下の(A) 〜(E) に記載の各ステップを有する決定法により薬剤の濃度を決定することを特徴とする薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
(A)現地地盤から採取したサンプリング土砂をモールドに詰めて供試モールドとし、該供試モールドに薬液を注入して、所定の養生をした後の該薬液注入をしたサンプリング土砂供試体の液状化強度比Rと一軸圧縮強度qu1 の相関関係を求めるステップ。
(B)現地地盤から採取したサンプリング土砂を、実質的に現地地盤と同一の相対密度および同一の拘束圧の条件下で供試モールドに詰めて、さらに、該供試モールド内の該サンプリング土砂に、前記(A) で用いたのと同一種の薬液を、薬液濃度の異なる複数種類ごとに複数の供試モールドに注入して、所定の養生をした後の薬液注入をしたサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度qu1 を、各濃度ごとに求めるステップ。
(C)現地地盤土砂の性質に対応して必要な液状化強度比Ra値を求めるステップ。
(D)前記(A) で求めた相関関係と、前記(C) で求められた必要な液状化強度比Ra値と、現地薬液注入土砂の一軸圧縮強度Q0 とサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度Q1 との比nから、該必要な液状化強度比Ra値に対応した薬液注入をしたサンプリング土砂供試体が有する一軸圧縮強度quaを求めるステップ。
(E)前記(D) で求められた薬液注入をしたサンプリング土砂供試体が有する一軸圧縮強度qua値に対応した薬液濃度値を求め、該濃度値に基づいて、現地土砂に注入する薬液濃度を決定するステップ。 - 現地薬液注入土砂の一軸圧縮強度Q0 とサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度Q1 との比n値を、同一薬液について蓄積されたデータを用いて定めることを特徴とする請求項1または2記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
- 現地薬液注入土砂の一軸圧縮強度Q0 とサンプリング土砂供試体の一軸圧縮強度Q1 との比n値を、薬液注入をしようとしている現地地盤に薬液を注入し、所定日数の養生後の薬液注入土砂の一軸圧縮強度qu01と、現地地盤から採取したサンプリング土砂を、実質的に現地地盤と同一の相対密度、同一拘束圧の条件でサンプリング土砂をモールドに詰めて供試モールドとし、現地地盤と同一の薬液、同一薬液濃度の薬液を注入して、所定日数の養生をした後、薬液注入土砂の一軸圧縮強度qu11 を用いて決定するものであることを特徴とする請求項1または2記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
- 薬液を注入しようとする地盤の深度に対応して深度方向に区分けをして、区分けされた深度の地盤土砂ごとに、前記請求項1〜4のいずれかに記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法を行うステップを有することを特徴とする薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
- 薬液を注入しようとする地盤の地層種類に対応して深度方向に区分けをして、区分けされた地盤土砂ごとに、前記請求項1〜4のいずれかに記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法を行うステップを有することを特徴とする薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
- 薬液を注入しようとする地盤の深度及び地層種類に対応して深度方向に区分けをして、区分けされた地盤土砂ごとに、前記請求項1〜4のいずれかに記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法を行うステップを有することを特徴とする薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
- 請求項1〜7のいずれかに記載された薬液注入サンプリング土砂供試体を作るに際して、上部と下部をフランジで固定したモールドの内壁にグリースを塗布し、現地で採取した乾燥砂を目標とする相対密度で計量してそのモールド内に投入し、モールド内を摺動するピストンを所定高さまで下げてフランジ上部を固定し、モールド下部の注入バルブとモールド上部の排出バルブを開き、モールド下部より炭酸ガスを送り込んでモールド内の間隙の空気を炭酸ガスに置換えた後、脱気水が供試体全体に行き渡るように浸透させた後、空気圧で上記ピストンに所定の圧力を加え、モールド下部より薬液を注入し、排液の屈折率を測定することにより間隙水が薬液に置換されたことを確認し、モールド下部の注入バルブを閉め、モールド上部の排出バルブを開いた状態でピストンへの圧力を保持し、恒温室で養生をした後、取り出して作るステップを有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
- 薬液中の有効成分として、活性シリカ、超微粒子シリカ、非アルカリ性溶液型水ガラス、非アルカリ性溶液型シリカゾルおよび非アルカリ性懸濁液型シリカゾルの中の一または複数の成分を含んでなる薬液を用いることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
- 薬液として、薬液濃度5〜10重量%の範囲内にある薬液を、少なくとも用いることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の薬液注入による液状化防止に使用する薬液濃度の決定方法。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の薬液濃度の決定方法によって求められた薬液濃度に従って注入薬剤濃度を決定し、改良しようとする地盤土砂に該濃度の薬液注入を行うことを特徴とする薬液注入による地盤土砂の安定化処理工法。
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