JP2006057242A - 土留壁構築方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 所定間隔を設けて複数の掘削孔を第1所定深度まで掘削して排土する第1掘削工程a1、各掘削孔に固化材を投入した状態で第2所定深度まで掘削して第1混合土を作製する第2掘削工程a2、排土された土壌に固化材を添加して第2混合土を作製し、各掘削孔に第2混合土を投入する埋め戻し工程a3、所定時間放置して第1〜2混合土を固化させる固化工程a4によって第1区画を形成する第1区画形成工事Aと、各掘削孔の間に、第1掘削工程b1、第2掘削工程b2、埋め戻し工程b3、固化工程b4を行って第1区画に連続した第2区画を形成する第2区画形成工事Bを行い改質土壌壁を複数作製する際、一つの改質土壌壁を被支持改質壁とし、他の改質土壌壁を、被支持改質壁の倒れ荷重を支持する支持改質壁とするように構築してある土留壁構築方法。
【選択図】 図1
Description
このような施工性の悪化を回避するため、広い作業空間を確保しようとすれば、矢板や切梁の資材が大きくなり、土留壁構築のコストや各資材搬入のコスト等が嵩んでいた。資材が大きくなると、その分大型機械が必要となり、大型機械の稼動に耐えるように施工現場の地盤を整備する必要があった。
一方、矢板や切梁の撤去作業を行わずに、そのまま埋め戻すと、矢板や切梁の再利用ができなくなるために土留壁構築のコストが嵩む上に、埋め戻した土地を再利用する際には矢板や切梁が障害となっていた。
さらに、矢板や切梁等を使用して土留壁を構築する場合は、矢板や切梁等の資材を保管するスペースが必要となるため、狭い工事現場では保管スペースの確保が困難であった。
そして、各第1掘削孔の掘削孔壁が崩壊する虞が少ない状態で、第2掘削工程を行う。
そして、各第2掘削孔の掘削孔壁が崩壊する虞が少ない状態で、第2掘削工程、埋め戻し工程、及び、固化工程を行い、各第2掘削孔に投入された土壌と固化材との混合土により硬質な改質土壌を構築(第2区画)できる。これら工程は、第1区画形成工事で行ったそれぞれの工程と同様の方法である。
つまり、十分な壁幅を有していない構造物側改質土壌壁単独では、基礎構築地内に構造物側改質土壌壁に隣接する作業空間を掘削形成したときに地盤の土圧を支えきれず、崩壊する虞があり危険である。
これにより、被支持改質壁(構造物側改質土壌壁)は支持改質壁(他の改質土壌壁)によって支持される。そして、被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成したとき、被支持改質壁には、構造物の重量や地盤の土圧が作業空間側への倒れ荷重となって作用する。本構成では、被支持改質壁は支持改質壁によって支持される構成であるため、この倒れ荷重の一部は支持改質壁に伝達され、その結果、この倒れ荷重を、被支持改質壁と支持改質壁とによって支持できる。
従って、十分な壁幅を確保できない狭い場所であっても、被支持改質壁と支持改質壁とを設けて土留壁を構築することにより、被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成した後において、被支持改質壁が倒れるのを未然に防止できるため、安全に作業を遂行できる。
そして、各第1掘削孔の掘削孔壁が崩壊する虞が少ない状態で、所定時間放置して前記混合土を固化させる固化工程を行って第1区画を形成する第1区画形成工事を完了する。この時点で、各第1掘削孔に投入された土壌と固化材との混合土が硬化することにより硬質な改質土壌が構築される。
この状態で固化工程を行い、第2区画を形成する。第2区画形成工事で行った各工程は、第1区画形成工事で行ったそれぞれの工程と同様の方法である。
従って、十分な壁幅を確保できない狭い場所であっても、被支持改質壁と支持改質壁とを設けて土留壁を構築することにより、被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成した後において、被支持改質壁が倒れるのを未然に防止できるため、安全に作業を遂行できる。
そのため、本構成では、第1区画形成工事および第2区画形成工事における第2掘削工程において掘削孔を第2所定深度まで掘削する際、のり面の想定崩壊面と掘削孔とが交差して得られる交差面の面積が所定値以上になるように第2所定深度を設定することにより、当該改質土壌壁をのり面の造成に適用することが可能となる。
ここで、本明細書における「のり面の想定崩壊面」とは、ある土質において、特定の傾斜角度条件(例えば1:1.5)を越えた時点でのり面の崩壊が発生することが想定される角度を有する面のことを示す。
ここで、当該交差面の面積が小さい場合、想定崩壊面と掘削孔との交差割合が小さくなり、のり面の土壌が斜面に沿って滑る力が、のり面の土壌がその場に留まる力より大きくなるため崩壊し易くなる。一方、当該交差面の面積が大きい場合、想定崩壊面と掘削孔との交差割合が大きくなり、掘削孔に形成した改質土壌壁が、崩壊しない土壌に係止されるため、崩壊し難くなる。
従って、のり面の崩壊を未然に防止するため、のり面が崩壊しない判断基準となる当該交差面の面積を所定値として設定する。そして、当該交差面の面積が当該所定値以上であれば、のり面の崩壊の虞は殆ど無くなり、安全に造成を行うことができる。
そのため、本構成では、第1区画形成工事および第2区画形成工事における掘削工程において掘削孔を第1所定深度まで掘削する際、のり面の想定崩壊面と掘削孔とが交差して得られる交差面の面積が所定値以上になるように第1所定深度を設定することにより、当該改質土壌壁をのり面の造成に適用することが可能となる。
これは、のり面の造成に当該改質土壌壁を適用するに際して、掘削孔の深度が重要となるため、本構成では、のり面の想定崩壊面と掘削孔とが交差して得られる交差面の面積が所定値以上になるように第1所定深度を設定している。
本発明の土留壁は、地盤を掘削して改質土壌壁を構築することにより形成される。そして、この改質土壌壁を複数構築する際、一つの改質土壌壁を被支持改質壁とし、他の改質土壌壁を、被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成した後における被支持改質壁の倒れ荷重を支持する支持改質壁とするように構築する。
改質土壌壁の構築手法については、本実施例では以下の(1)〜(2)に示す方法を例示する。
図1に、改質土壌壁構築における第1の実施形態の概要を示す。
つまり、地盤の表層部を、所定間隔を設けて複数の掘削孔を第1所定深度まで掘削して排土する第1掘削工程a1と、第1掘削工程a1により形成された各掘削孔に固化材を投入し、その状態で第2所定深度まで掘削することにより固化材と土壌との第1混合土を作製する第2掘削工程a2と、第1掘削工程a1時に排土された土壌に固化材を添加して第2混合土を作製し、第2掘削工程a2が完了した後の掘削孔に、第2混合土を投入する埋め戻し工程a3と、埋め戻し工程a3後、所定時間放置して第1〜2混合土を固化させる固化工程a4とによって第1区画を形成する第1区画形成工事A、および、第1区画を形成する際に掘削した各掘削孔の間の地盤において、第1掘削工程b1、第2掘削工程b2、埋め戻し工程b3、及び、固化工程b4を行って第1区画に連続した第2区画を形成する第2区画形成工事Bを行うことにより地盤に改質土壌壁を作製する。
以下に各工程について詳述する。
1−1−1.第1掘削工程
第1掘削工程a1は、地盤の表層部において、掘削孔を第1所定深度まで掘削する工程である。この時、所定間隔を設けて複数の掘削孔を設けるようにする。つまり、地盤を連続した溝状に掘削するのではなく、ある大きさ(例えば平面視で長方形)の掘削孔を堀り、そこから、所定間隔離れた位置に掘削孔を掘る。所定間隔離れた複数の掘削孔は、例えば、直線状に配置する。そして、この掘削孔は深さが第1所定深度になった時点で掘削を一時中断する。第1所定深度は、掘り下げても掘削孔壁が崩壊しない深度を適宜設定する。掘削した土壌は、掘削孔より排出(排土)して、掘削孔の近傍の地盤上に載置しておく。
第2掘削工程a2は、第1掘削工程a1で第1所定深度まで掘削した掘削孔を、第2所定深度まで掘削する工程である。
この工程においては、第1掘削工程a1で第1所定深度まで掘削した掘削孔に、例えば、土壌を硬質に改質する固化材を投入する。固化材が各掘削孔の底部に堆積した状態で第2所定深度(>第1所定深度)まで掘削する。この時、掘削した土壌は、排土せずに、掘削孔の中に留まるようにする。つまり、第2所定深度まで掘削することにより、固化材と土壌とが攪拌、混合され、これにより、固化材と土壌とが混合した第1混合土を作製する。
固化材の土壌に対する混入率は、例えば、体積比率で4〜30%程度とする。
埋め戻し工程a3は、第1掘削工程a1によって排土された土壌に固化材を添加して攪拌、混合した第2混合土を作製し、第2掘削工程a2が完了した後の掘削孔に、第2混合土を投入する工程である。本実施例では、第1掘削工程a1によって排土された土壌に固化材を添加して第2混合土を作製した後に、各掘削孔に第2混合土を投入する場合を例示しているが、第1掘削工程a1で排土された土壌と固化材との混合を、第2掘削工程a2が完了した後の掘削孔に投入するとき、或いは、投入後に混合することも可能である。
固化工程a4は、埋め戻し工程a3の後、所定時間放置して第1〜2混合土を固化させる工程である。土壌に添加した固化材は土壌中の水分と反応し、所定時間放置後には固化する。これにより、第1〜2混合土は固化するため、土壌が硬質となって改質が行われる。
第2区画形成工事Bは、第1区画を形成する際に掘削した各掘削孔の間の地盤において、第1掘削工程b1、第2掘削工程b2、埋め戻し工程b3、及び、固化工程b4を行う。これら工程は、それぞれ、第1区画形成工事Aにおける第1掘削工程a1、第2掘削工程a2、埋め戻し工程a3及び固化工程a4と同様の処理を行う。このようにして第2区画を形成する。
そして、この状態で、各第1掘削孔に投入された土壌と固化材との混合土により硬質な改質土壌を構築(第1区画)できる。
そして、この状態で、各第2掘削孔に投入された土壌と固化材との混合土により硬質な改質土壌を構築(第2区画)できる。
以下に、改質土壌壁構築における第1の実施形態の実施例について説明する。
河川の近傍に橋脚の基礎を構築する場合、河川の近傍の地盤を掘削して橋脚の基礎構築地とする。この基礎構築地の地盤を掘削すると、地盤を掘削して形成された溝の側面や斜面(掘削孔壁)等から地下水が多量に湧くことが考えられる。このように地下水が湧くと掘削孔壁や地盤は軟弱となり、特に掘削孔壁は、軟弱になると土圧を支えきれずに崩壊する虞があり、危険である。そのため、安全に作業できる工事空間を確保するためには、軟弱になった掘削孔壁が崩壊しないようにする必要がある。その一例として、土留壁を掘削孔壁に接するように構築し、この土留壁で土圧を支えることが考えられる。
一方、河川の近傍の土壌は、一般に、玉石を多量に含有することが多く、このような土壌では、土留壁を構築するのに使用する矢板等を打設するのは困難である。
つまり、現地地盤の地質を調べ、土留壁として適切な形状、及び、必要な強度等を設計する。この時、構築された土留壁を撤去しない場合は、土留壁の強度は、道路管理者などから存置許可が得られるような強度に設計する。
また、固化材を使用するにあたり、構築された土留壁からの六価クロム溶出量が、例えば、法令に定める規定量以下となる配合となるように混入率を設計する。必要であれば、六価クロム溶出試験を行う。
このようなステップを行ったのち、以下の手順により、土留壁の構築を行う。
1−1−1.第1掘削工程a1
本実施例における改質土壌壁の構築方法は、地盤を連続して掘削するのではなく、図3(a)に示したように、基礎構築地Yの一辺において、上面視で長方形(例えば、4.0m × 2.5m)の区画A1を掘削した後、所定間隔(例えば、3.0m)をおいて他の長方形の区画A2を掘削する。そして、同様にある程度の間隔をおいて他の長方形の区画A3を掘削する。掘削は、バックホー等の比較的小型の掘削手段を使用するのが好ましい。
前記第1所定深度H1を2.5m程度としたが、土壌にもよるが、この程度であれば一般に土留孔壁は崩壊しない深度である。
第1所定深度H1まで掘削した各区画A1〜3内に固化材Kとしてセメントを投入する。セメントK投入後、第2所定深度H2(例えば、3.5m:前記第1所定深度より深い)まで掘削する。この時、掘削と同時に前記セメントKと土壌とを攪拌して混合し、第1混合土S1を作製する(図5〜6参照)。
尚、固化材Kとしてレディーミクストモルタルを用いることもできる。その場合には、土壌の体積に対して30%程度まで混入する。
第1所定深度まで掘削した時に排土した土壌SにセメントKを添加して攪拌混合し、第2混合土S2を作製する。この第2混合土S2を各区画A1〜3内に投入して埋め戻しを行う(図7参照)。
土壌とセメントKの混合物である前記第1混合土S1及び第2混合土S2は、土壌中の水分と反応して所定時間(例えば24時間)放置後には固化する。つまり、所定時間放置後には、各区画A1〜3内の土壌は固化するため、土壌の改質が行われたことになる。この時、改質土壌の圧縮強度は、10〜数10kgf/cm2程度になっていると好ましい。
以上により、第1区画形成工事を完了する。
各区画A1〜3の土壌が硬化した後、区画A1と区画A2の間の区画B1、及び、区画A2と区画A3の間の区画B2の掘削を行うことにより第2区画形成工事Bを開始する(図3(b)参照)。
この時、区画B1〜2の掘削時には、区画A1〜3の端部をオーバーラップしながら行うと、掘削残しが起こらない。そのため、第1区画形成工事A及び第2区画形成工事Bを行うことにより、連続した地盤の土壌改質ができる。つまり、土壌の改質は、固化材を使用していることにより土壌を硬質に改質できるため、強固な土留壁を構築することができる。
図2に、改質土壌壁構築における第2の実施形態の概要を示す。
第1区画及び第2区画を形成するのに、上述した第1の実施の形態では2段階の掘削を行うのに対して、本実施の形態では1段階の掘削のみを行うものである。
つまり、地盤の表面に固化材を載置する固化材載置工程α1と、地盤の表面に固化材を載置した状態で、地盤の表層部を、所定間隔を設けて複数の掘削孔を第1所定深度まで掘削することにより固化材と土壌との混合土を作製する掘削工程α2と、掘削工程α2後、所定時間放置して混合土を固化させる固化工程α3とによって第1区画を形成する第1区画形成工事A’、および、第1区画を形成する際に掘削した各掘削孔の間の地盤において、固化材載置工程β1、掘削工程β2、及び、固化工程β3を行って前記第1区画に連続した第2区画を形成する第2区画形成工事B’を行うことにより地盤に土質改良壁を作製する。
以下に各工程について詳述する。
2−1−1.固化材載置工程
固化材載置工程α1は、掘削孔を形成する地盤の表面に、例えば、土壌を硬質に改質する固化材を載置する工程である。
固化材は、第1の実施の形態と同様のものを使用する。
掘削工程α2は、地盤の表面に固化材を載置した状態で、地盤の表層部において、掘削孔を第1所定深度まで掘削する工程である。この時、所定間隔を設けて複数の掘削孔を設けるようにする。つまり、地盤を連続した溝状に掘削するのではなく、ある大きさ(例えば平面視で長方形)の掘削孔を堀り、そこから、所定間隔離れた位置に掘削孔を掘る。
所定間隔離れた複数の掘削孔は、例えば、直線状に配置する。
地盤の表面に固化材を載置した状態で第1所定深度まで掘削する。この時、掘削した土壌は、排土せずに、掘削孔の中に留まるようにする。つまり、第1所定深度まで掘削することにより、固化材と土壌とが攪拌、混合され、これにより、固化材と土壌とが混合した混合土を作製する。
固化工程α3は、掘削工程α2後、所定時間放置して混合土を固化させる工程である。
このように、所定間隔を設けてある複数の掘削孔の土壌を改質した第1区画を形成する。
第2区画形成工事B’は、第1区画を形成する際に掘削した各掘削孔の間の地盤において、固化材載置工程β1、掘削工程β2、及び、固化工程β3を行う。これら工程は、それぞれ、第1区画形成工事A’における固化材載置工程α1、掘削工程α2、固化工程α3と、同様の処理を行う。このようにして第2区画を形成する。
この時、第2区画は、第1の実施の形態と同様に、第1区画に連続するように位置決めする。
上記実施例1では、第2所定深度H2(例えば、3.5m)まで掘削する必要がある時の実施例を示したが、掘削の深さが第2所定深度H2より浅い第1所定深度H1(例えば、2.5m)でよい場合は、以下の方法により改質土壌壁を行う。(図2参照)
2−1−1.固化材載置工程α1
上面視で長方形(例えば、4.0m × 2.5m)の区画A1’〜3’を決定後(図3(a)参照)、掘削しない状態でこの区画A1’〜3’の地盤表面に固化材K(セメント)を載置する(図10参照)。
セメントKを地盤表面に載置した状態で第1所定深度H1までバックホーBHにより掘削する。この時、掘削と同時にセメントKと土壌とを攪拌して混合し、混合土S3を作製する。セメントKと土壌との混合は、前記区画A1’〜3’より排土せずに各区画の中で行う(図11参照)。
土壌とセメントKの混合物である前記混合土S3は、土壌中の水分と反応して所定時間経過後には固化する。
以上により、第1区画形成工事A’を完了する。
各区画A1’〜3’の土壌が硬化した後、区画A1’と区画A2’の間の区画B1’、及び、区画A2’と区画A3’の間の区画B2’の掘削を行うことにより第2区画形成工事B’を開始する(図3(b)参照)。
この時、区画B1〜2の掘削時には、区画A1’〜3’の端部をオーバーラップしながら行う。
上述したように、本発明の土留壁は、上記(1)〜(2)で記載した改質土壌壁を複数構築し、一つの改質土壌壁を被支持改質壁とし、他の改質土壌壁を、前記被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成した後における被支持改質壁の倒れ荷重を支持する支持改質壁とするように構築する。
本実施形態における改質土壌壁w1〜w4の構築順序は、例えば、図13に示したように区画1−1〜1−2(改質土壌壁w3)、区画2(改質土壌壁w2)、区画3−1〜3−4(改質土壌壁w3)、区画4−1〜4−5(改質土壌壁w2)、区画5−1〜5−5(改質土壌壁w1)の順序で行う。改質土壌壁w4は最後に構築する。このように、改質土壌壁w2および改質土壌壁w3は一度に構築していない。これは、例えば、区画2(改質土壌壁w2)と区画4−1〜4−5(改質土壌壁w2)とを分割して構築することで、改良する土壌領域をできるだけ小さくできるため、掘削孔壁の崩壊をより確実に防止することができる。
これにより、被支持改質壁(構造物側改質土壌壁)w1の両端部は支持改質壁(他の改質土壌壁)w2〜w3によって支持される。そして、被支持改質壁w1に隣接する作業空間を掘削形成したとき、被支持改質壁w1には、構造物の重量や地盤の土圧が作業空間側への倒れ荷重となって作用する。本構成では、被支持改質壁w1は支持改質壁w2〜w3によって支持される構成であるため、この倒れ荷重の一部は支持改質壁w2〜w3に伝達され、その結果、この倒れ荷重を、被支持改質壁w1と支持改質壁w2〜w3とによって支持できる。
従って、十分な壁幅を確保できない狭い場所であっても、被支持改質壁と支持改質壁とを設けて土留壁を構築することにより、被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成した後において、被支持改質壁が倒れるのを未然に防止できるため、安全に作業を遂行できる。
上述した被支持改質壁と支持改質壁とを設けて土留壁を構築するとき、少なくとも被支持改質壁において、図13〜14に示したように、各掘削孔に親杭部材D1を埋め込むことが可能である。
親杭部材D1は、例えばH型鋼等が使用可能であるが、これに限られるものではない。親杭部材D1の設置は、混合土が固化する前、即ち固化工程の前に行う。
そして、埋め戻し工程後に所定時間放置して混合土を固化させる固化工程を行うことにより、固化した混合土である改質土壌壁wに親杭部材D1が強固に組み込まれる。
このように、十分な壁幅を確保できていない被支持改質壁に親杭部材D1が組み込まれていると、親杭部材D1が骨材となって被支持改質壁の剛性が増す。そのため、基礎構築地Yにおいて、被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成する際、被支持改質壁に倒れ荷重が作用したときでも、被支持改質壁が崩壊するのを未然に防止できる。そのため、安全性が増した状態で作業を行うことができる。
このとき、親杭部材D1の下端D1aは改質土壌壁wより深い地盤位置まで到達できる(図14参照)。そのため、基礎構築地Yにおいて、被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成する作業を土留壁Wの深さまで行ったとしても、親杭部材D1の下端D1aが改質土壌壁wより深い地盤位置まで到達しているため、親杭部材D1の下端D1aが倒れ荷重に対して被支持改質壁を確実に支持できる構成となり、被支持改質壁の剛性が増した状態で被支持改質壁が倒れるのを確実に防止できる。そのため、安全性が更に増した状態で作業を行うことができる。
被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成した後、親杭部材D1と当接する横架部材D2を設けることが可能である(図13〜14参照)。
横架部材D2は、例えばH型鋼等が使用可能であるが、これに限られるものではない。横架部材D2の設置は、被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成するとき、或いは、作業空間を掘削形成した後に行う。つまり、当該作業空間を掘削形成するときには、被支持改質壁面が露出する。このため、被支持改質壁の作業空間側への倒れ荷重は、当該被支持改質壁自体が負担しなければならない。そこで、この倒れ荷重を、親杭部材D1と溶接等により当接させた横架部材D2で支えることにより、被支持改質壁の倒れ荷重をより確実に支持できる構成となり、被支持改質壁の崩壊をより確実に防止できる。そのため、安全性が一層増した状態で作業を行うことができる。
例えば、道路や工場等を構築する場合において、必要用地を確保するためには、切土・盛り土を行って、急な勾配を有するのり面が造成されることがある。特に勾配が急なのり面は、その表面に対して、コンクリート擁壁・ブロック積み等の保護工事を行うことでのり面の土壌の崩壊を防止していた。
このようなのり面保護工事は、急な勾配でのり面最下部まで切土をした状態で行われていた。つまり、勾配が急であるが故に、のり面の表面が崩壊する虞がある状態で、のり面の最下部から上部に向けてコンクリート擁壁・ブロック積み等の保護工事を行っていた。
コンクリート擁壁・ブロック積み等の保護工事は、生コンクリート・ブロック・砕石等の資材を搬入するのに要する設備や用地、搬入ルート等を確保する必要がある。そのため、保護工事の施工コストが増大する一因となっている。
本実施例では、上述したのり面に関する課題を解決するため、上記(1)〜(2)で記載した改質土壌壁を、のり面の造成に適用する。
つまり、上記(1)で記載した改質土壌壁を作製するとき、第2掘削工程において掘削孔を第2所定深度まで掘削する際、のり面の想定崩壊面と掘削孔とが交差して得られる交差面の面積が所定値以上になるように第2所定深度を設定する。
或いは、上記(2)で記載した改質土壌壁を作製するとき、掘削工程において掘削孔を第1所定深度まで掘削する際、のり面の想定崩壊面と掘削孔とが交差して得られる交差面の面積が所定値以上になるように第1所定深度を設定する。
仕上げのり面Fに当該改質土壌壁を適用するに際して、掘削孔の深度が重要となる。本実施形態では、上述したように、掘削孔を所定深度まで掘削する際、のり面の想定崩壊面と掘削孔とが交差して得られる交差面E0の面積が所定値以上になるように所定深度を設定する(図16参照)。
従って、のり面の崩壊を未然に防止するため、のり面が崩壊しない判断基準となる当該交差面E0の面積を所定値として設定する。そして、当該交差面E0の面積が所定値以上であれば、のり面の崩壊の虞は殆ど無くなる。
また、コンクリート擁壁・ブロック積み等の保護工事に比べて施工費用は大幅に低下する。そして、のり面の造成作業は、小型の掘削機で改質土壌壁を構築するため、狭い作業スペースで行うことができる。
さらに、改質土壌壁をのり面の上方から下方に向けて造成する、所謂逆巻き工法で行えるため、のり面造成中においてのり面の崩壊の虞は殆どないため、安全に造成を行うことができる。
つまり、「のり面の土壌が斜面に沿って滑る力」は、想定崩壊面Eの勾配および土壌の性質により規定され、「のり面の土壌がその場に留まる力」及び「交差面E0の面積」は、改良土壌壁の改良強度(せん断強度)により規定される。
「のり面の土壌がその場に留まる力」は、「交差面E0の面積」と改良土壌壁wの単位面積当たりせん断強度の積であり、「交差面E0の面積」を大きくすると改良土壌壁wのせん断強度を小さくすることが可能である。また、「交差面E0の面積」を構造上の条件等により小さくせざるを得ない場合、改良土壌壁wのせん断強度を大きくすることで、必要な「のり面の土壌がその場に留まる力」を確保することができる。
まず、最終的な地表面となる仕上げのり面Fと、例えば道路面Gとを決定する。そして、のり面造成前の地表面G0に対して、作業スペースを確保するため、盛り土を行った地表面を第1作業用地表面G1とする。
改質土壌壁w5を作製する際、砕石層Jを設けることにより、地盤中の湧き水や地下水を排出できる構成となる。この砕石層Jは、例えば第2掘削工程と埋め戻し工程との間に行う。
その後、第2作業用地表面G2を基準として、改質土壌壁w5と同様に改質土壌壁w6を構築する。改質土壌壁w6の一部を仕上げのり面Fに沿うように掘削し、第3作業用地表面G3まで掘削して土壌を除去する。そして、第3作業用地表面G3を基準として、改質土壌壁w7を構築する。改質土壌壁w7の一部を仕上げのり面Fに沿うように掘削し、道路面Gまで掘削して土壌を除去することにより、のり面の造成が完了する。
従って、「のり面の土壌をその場に留める全体力H」は、H=(E1の面積+E2の面積+E3の面積)×(単位面積当たりせん断強度)で計算できる。つまり、必要とされる「のり面の土壌をその場に留める全体力H」は、「想定崩壊面Eと改質土壌壁wとが交差して得られる交差面の全体面積」と「単位面積当たりせん断強度」との積であり、施工条件により全体面積と単位面積当たりせん断強度とを自由に組み合わせることができる。
上述した実施例においては、第1区画を形成し、この第1区画に連続するように、第2区画を形成した。しかし、このような形態に限らず、数十メートルに及ぶような長い土留壁を構築するような場合には、第1区画及び第2区画以外にも別の区画を形成し、最終的に各区画を連続させるようにすれば、連続した地盤の土壌改質ができ、連続した土留壁を構築することができる。
a1 第1掘削工程
a2 第2掘削工程
a3 埋め戻し工程
a4 固化工程
B 第2区画形成工事
b1 第1掘削工程
b2 第2掘削工程
b3 埋め戻し工程
b4 固化工程
Claims (7)
- 地盤中に地盤の土圧を支持する土留め壁を構築する土留壁構築方法であって、
地盤の表層部を、所定間隔を設けて複数の掘削孔を第1所定深度まで掘削して排土する第1掘削工程と、
前記第1掘削工程により形成された各掘削孔に固化材を投入し、その状態で第2所定深度まで掘削することにより前記固化材と土壌との第1混合土を作製する第2掘削工程と、
前記第1掘削工程時に排土された土壌に固化材を添加して第2混合土を作製し、前記第2掘削工程が完了した後の掘削孔に、前記第2混合土を投入する埋め戻し工程と、
前記埋め戻し工程後、所定時間放置して前記第1〜2混合土を固化させる固化工程とによって第1区画を形成する第1区画形成工事、および、 前記第1区画を形成する際に掘削した各掘削孔の間の地盤において、前記第1掘削工程、前記第2掘削工程、前記埋め戻し工程、及び、前記固化工程を行って前記第1区画に連続した第2区画を形成する第2区画形成工事を行うことにより地盤に改質土壌壁を作製し、
前記改質土壌壁を複数構築する際、一つの改質土壌壁を被支持改質壁とし、他の改質土壌壁を、前記被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成した後における前記被支持改質壁の倒れ荷重を支持する支持改質壁とするように構築してある土留壁の構築方法。 - 地盤中に地盤の土圧を支持する留め壁を構築する土留壁構築方法であって、
地盤の表面に固化材を載置する固化材載置工程と、
地盤の表面に固化材を載置した状態で、地盤の表層部を、所定間隔を設けて複数の掘削孔を第1所定深度まで掘削することにより前記固化材と土壌との混合土を作製する掘削工程と、
前記掘削工程後、所定時間放置して前記混合土を固化させる固化工程とによって第1区画を形成する第1区画形成工事、および、 前記第1区画を形成する際に掘削した各掘削孔の間の地盤において、前記固化材載置工程、前記掘削工程、及び、前記固化工程を行って前記第1区画に連続した第2区画を形成する第2区画形成工事を行うことにより地盤に改質土壌壁を作製し、
前記改質土壌壁を複数構築する際、一つの改質土壌壁を被支持改質壁とし、他の改質土壌壁を、前記被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成した後における前記被支持改質壁の倒れ荷重を支持する支持改質壁とするように構築してある土留壁の構築方法。 - 少なくとも前記被支持改質壁において、前記固化工程の前に、各掘削孔に親杭部材を埋め込む請求項1又は2に記載の土留壁の構築方法。
- 前記親杭部材を埋め込む際に、前記親杭部材の下端を地盤に根入れする請求項3に記載の土留壁の構築方法。
- 前記被支持改質壁に隣接する作業空間を掘削形成した後、前記親杭部材と当接する横架部材を設ける請求項3又は4に記載の土留壁の構築方法。
- 地盤中に地盤の土圧を支持する土留め壁を構築する土留壁構築方法であって、
地盤の表層部を、所定間隔を設けて複数の掘削孔を第1所定深度まで掘削して排土する第1掘削工程と、
前記第1掘削工程により形成された各掘削孔に固化材を投入し、その状態で第2所定深度まで掘削することにより前記固化材と土壌との第1混合土を作製する第2掘削工程と、
前記第1掘削工程時に排土された土壌に固化材を添加して第2混合土を作製し、前記第2掘削工程が完了した後の掘削孔に、前記第2混合土を投入する埋め戻し工程と、
前記埋め戻し工程後、所定時間放置して前記第1〜2混合土を固化させる固化工程とによって第1区画を形成する第1区画形成工事、および、 前記第1区画を形成する際に掘削した各掘削孔の間の地盤において、前記第1掘削工程、前記第2掘削工程、前記埋め戻し工程、及び、前記固化工程を行って前記第1区画に連続した第2区画を形成する第2区画形成工事を行うことにより地盤に改質土壌壁を作製するとき、
前記第2掘削工程において前記掘削孔を前記第2所定深度まで掘削する際、のり面の想定崩壊面と前記掘削孔とが交差して得られる交差面の面積が所定値以上になるように前記第2所定深度を設定してある土留壁の構築方法。 - 地盤中に地盤の土圧を支持する留め壁を構築する土留壁構築方法であって、
地盤の表面に固化材を載置する固化材載置工程と、
地盤の表面に固化材を載置した状態で、地盤の表層部を、所定間隔を設けて複数の掘削孔を第1所定深度まで掘削することにより前記固化材と土壌との混合土を作製する掘削工程と、
前記掘削工程後、所定時間放置して前記混合土を固化させる固化工程とによって第1区画を形成する第1区画形成工事、および、 前記第1区画を形成する際に掘削した各掘削孔の間の地盤において、前記固化材載置工程、前記掘削工程、及び、前記固化工程を行って前記第1区画に連続した第2区画を形成する第2区画形成工事を行うことにより地盤に改質土壌壁を作製するとき、
前記掘削工程において前記掘削孔を前記第1所定深度まで掘削する際、のり面の想定崩壊面と前記掘削孔とが交差して得られる交差面の面積が所定値以上になるように前記第1所定深度を設定してある土留壁の構築方法。
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