JP2007154415A - 浅層混合改良地盤における品質確認方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 現場の改良土の強度を精度良く推定し、改良地盤の品質を確実に確認することができる浅層混合改良地盤における品質確認方法を提供することを目的とする。
【解決手段】 浅層混合改良地盤の改良土１０に埋設された棒状部材２０の引き抜き力を当該改良土１０の固化後に測定し、引き抜き力から改良土１０の強度を推定する。棒状部材１０は、先端の拡幅部２１を下方にして鉛直に埋め込まれて埋設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、浅層混合改良地盤における品質確認方法、特に、浅層混合改良地盤の改良土の強度を現場試験により確認する方法に関する。

軟弱な地盤の表層原位置土に固化材を混合攪拌し、締固めた後に養生させて固化し、浅層地盤の品質を改良することがある。このように改良した地盤（以下、「浅層混合改良地盤」あるいは単に「改良地盤」ともいう。）が目標の許容支持力を確保しているかは、健全な基礎を構築するために最も重要な品質管理項目である。一般的に、現場採取や室内配合により作成した改良土の供試体について試験を実施して得た一軸圧縮強さと改良土の強度（固化強度、せん断強度）との相関関係から、改良地盤の許容支持力を推定する。そこで、供試体の一軸圧縮強さを品質管理指標とし、改良地盤の品質を確認している（特許文献１等参照）。

財団法人日本建築センターの品質管理指針には、固化した原位置改良土のコアをコアマシン等により採取して作成した供試体（以下、「コア供試体」という。）について一軸圧縮試験を実施し、その試験結果を品質管理指標とすることが記載されている。しかしながら、改良土のコアを採取する過程にて水量や掘進圧を適切に調整し改良土の洗い流しやコアの破損などの不具合を防ぎながら良好なコアを採取するためには、熟練された作業者の多大な労力を必要とする。また、改良土のコアを採取する地点に石や礫が混入している場合、良好なコアを採取すること自体が困難となる。そのため、コア供試体を作成するには、非常に困難が伴うという問題がある。

そこで、浅層混合改良地盤に小規模建築物を構築する場合においては、コア供試体を作成する代りに、混合攪拌された直後の改良土を現場でモールドに詰めて作成した供試体（以下、「モールド供試体」ともいう。）について一軸圧縮試験を実施し、原位置改良土の強度を推定することがある。このようなモールド供試体は、セメント協会標準試験方法ＪＣＡＳ Ｌ−０１−２００３に規定された方法によって、すなわち、混合攪拌され転圧前の改良土を採取し、各層を詰めるごとに作業者がランマーにより規定回数突固めながら、４層に分けてモールドに詰め、その後養生させて作成する。
特開２００５−２４１２６２号公報

しかしながら、モールド供試体は、その突固めや養生の状態が、実際の現場で締固めて養生させた改良土と著しく異なる。また、作業者によって突固め状態に差異が生じる。そのため、補正係数により補正を行ったとしても、このような供試体の一軸圧縮強さによって現場の改良土の強度を精度良く推定することができるとは言い難く、改良地盤の品質を十分に確認できていない恐れがあるという問題があった。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、現場の改良土の強度を精度良く推定し、改良地盤の品質を確実に確認することができる浅層混合改良地盤における品質確認方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法は、浅層混合改良地盤の改良土に埋設された部材の引き抜き力を当該改良土の固化後に測定し、前記引き抜き力から前記改良土の強度を推定することを特徴としている。

請求項２に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法は、請求項１に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法において、前記部材は、前記改良土の転圧前に、拡幅した先端部を下方にして鉛直に埋め込まれて埋設された棒状部材であることを特徴としている。

請求項３に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法は、請求項１に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法において、前記部材は、前記改良土の転圧後に、鋭角な先端部を下方にして鉛直に打ち込まれて埋設された棒状部材であることを特徴としている。

請求項４に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法は、浅層混合改良地盤の改良土に鉛直に埋設された棒状部材が押し込まれて該棒状部材の下方に埋設された収容部材に収容される際の押し込み力を当該改良土の固化後に測定し、前記押し込み力から前記改良土の強度を推定することを特徴としている。

請求項５に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法は、請求項２から４の何れか１項に浅層混合改良地盤の品質確認方法において、前記棒状部材は、凹凸する側面を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法によれば、浅層混合改良地盤の改良土に埋設された部材の引き抜き力を当該改良土の固化後に測定し、引き抜き力から改良土の強度を推定する。そのため、改良土の強度と相関関係を有する引き抜き力を現場にて固化した改良土に埋設された部材を用いて測定するので、現場とは異なる突固めや養生の状態にて作成したモールド供試体から推定する場合と比べて、現場における改良土の強度をより精度良く推定することが可能になり、改良地盤の品質をより正確に確認することができる。また、固化前の改良土に引き抜き力を測定する部材を埋設するので、該部材を容易に埋設することができるとともに、該部材と密着して改良土が固化するため、改良土の特性を反映した引き抜き力を測定することができ、改良土の強度を精度良く推定することが可能となる。

請求項２に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法によれば、前記部材は、改良土の転圧前に、拡幅した先端部を下方にして鉛直に埋め込まれて埋設された棒状部材であるので、該部材を引き抜く際に改良土がコーン状に破断しながら引き抜かれる。そのため、測定した引き抜き力は改良土の付着力に相当すると考えることが可能となり、改良土の特性を直接反映した引き抜き力を測定することができ、改良土の強度をより精度良く推定することが可能となる。また、拡幅した先端部を下方に備えた棒状部材の引き抜き力は、拡幅した先端部を備えない棒状部材の引き抜き力と比較して、その値が大きくなるため、引き抜き力をより精度良く測定することができるので、改良土の強度をより精度良く推定することが可能となる。

請求項３に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法によれば、前記部材は、改良土の転圧後に、鋭角な先端部を下方にして鉛直に打ち込まれて埋設された棒状部材であるので、該部材が改良土の転圧の際に邪魔になることがないため、部材を改良土から上方に突出させて埋設することが可能になる。そのため、部材を改良土に埋め込み埋設した場合に比べて、固化後に部材上方の改良土を掘削する必要がなくなり、引き抜き力を測定する作業を簡易化することができる。

請求項４に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法によれば、浅層混合改良地盤の改良土に鉛直に埋設された棒状部材が押し込まれて該棒状部材の下方に埋設された収容部材に収容される際の押し込み力を当該改良土の固化後に測定し、押し込み力から改良地盤の強度を推定する。そのため、改良土の強度と相関関係を有する押し込み力を現場にて固化した改良土に埋設された部材を用いて測定するので、現場とは異なる突固めや養生の状態にて作成したモールド供試体から推定する場合と比べて、現場における改良土の強度をより精度良く推定することが可能になり、改良地盤の品質をより正確に確認することができる。また、押し込まれた棒状部材は下方の収容部材に収容されるので、当該棒状部材が収容部材に収容される際の抵抗力を小さいものとすれば、棒状部材の下端にて改良土を押し付ける力が作用しないため、棒状部材と改良土との付着力がほぼ押し込み力に相当すると考えることが可能となる。そのため、改良土の特性を反映した引き抜き力を測定することができ、改良土の強度を精度良く推定することが可能となる。

請求項５に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法によれば、前記棒状部材は、凹凸する側面を備えるので、棒状部材と改良土の付着面積がより増加することにより、付着力が大きくなるので、引き抜き力や押し込み力をより精度良く測定することができ、改良土の強度をより精度良く推定することが可能となる。

本発明に係る浅層混合改良地盤の品質確認方法は、浅層混合改良地盤（以下、単に「改良地盤」ともいう。）の改良土に埋設された棒状部材（部材）の引き抜き力を当該改良土の固化後に測定し、該引き抜き力から改良土の強度を推定するものである。

以下、該発明による第１の実施形態に係る改良地盤の品質確認方法の各工程について図面に基づき説明する。本改良地盤の品質確認方法は、図１（ａ）から図１（ｃ）に示すように、浅層混合改良地盤の固化前の改良土１０に棒状部材２０を埋設する工程と、改良土１０を養生して固化させる工程と、改良土１０が固化した後に棒状部材２０を引き抜き試験機３０（図２参照。）と接続して引き抜き力（引き抜き耐力）を測定する工程と、測定した引き抜き力から改良土１０の強度を推定して品質を確認する工程と、からなっている。まず、図１（ａ）に示すように、セメント系固化材（以下、単に「固化材」という。）を用いた浅層改良工法において、混合攪拌を行って形成した改良土１０に転圧前に棒状部材２０を埋設する工程を行う。

具体的には、改良対象となる軟弱な地盤の改良範囲に所定配合量の固化材を散布し、表層部の地盤、すなわち地表面から浅い所定深さまでの地盤を掘削しながら、掘削された土砂と固化材とを混合攪拌し、改良土１０を形成する。そして、改良土１０の天端から作業員がスコップ等で棒状部材２０を埋設するための穴１１を掘る。棒状部材２０は、鉛直方向に凹凸する側面を備えた棒状の部材であり、拡幅した拡幅部２１を一方の先端に、引き抜き試験機との接続部２２を他方の先端に備えている。このような棒状部材２０として、例えば、全長に渡って横ふし（横リブ）が鉄筋軸に沿ってねじ山のように螺旋状に配置されたねじふし鉄筋の下端に、当該ねじふし専用の長ナットを拡幅部２１として組み付けたものを好適に用いることができる。また、棒状部材２０は、例えば、その直径が１０乃至５０ｍｍ、接続部２２を除く全長Ｌが１００乃至５００ｍｍ、拡幅部２１の直径が２０乃至１００ｍｍ、拡幅部２２の全長Ｌ１が３０乃至１００ｍｍのものを用いることができる。ここでは、棒状部材２０として、ねじふし鉄筋の一種であるねじふしＰＣ（プレスコンクリート）鋼棒（ＪＩＳ Ｇ ３１０９に規定。）の下端に長ナットを組み付けたものを用いる。このＰＣ鋼棒は、その母材丸鋼の基本直径が２６ｍｍ、ねじふしの高さが１．９ｍｍ、幅が６．４ｍｍ、ピッチが１３ｍｍ、接続部２２を除く全長Ｌが２００ｍｍ及び３５０ｍｍであり、長ナットは、その対辺長が４０ｍｍ、全長が５０ｍｍである。作業員は、片手で棒状部材２０を、拡幅部２１を下方にして鉛直に穴１１の中に保持しながら、他方の手でスコップ等を用い棒状部材２０の周りを原位置土によって埋め戻す。このとき、棒状部材２０の接続部２２に図示しない布などを巻き付け覆っておき埋め戻した改良土１０と直に接しないようにする。また、棒状部材２０の上端は、改良土１０の天端から突出して次工程における転圧の際に邪魔にならないように、改良土１０の天端から１０乃至１００ｍｍ程度、ここでは５０ｍｍ程度の深さに位置するように埋める。さらに、図示しないが、棒状部材２０の上端にワイヤロープ等の紐状部材を固定しておき、穴１１を埋め戻した後に改良土１０の天端から紐状部材の一部を露出させておくことが好ましい。これにより、転圧の際に紐状部材が邪魔になることなく転圧を良好に行うことができるとともに、改良土１０の中に埋設された棒状部材２０の所在を容易に判別することができる。

次に、棒状部材２０を埋設した改良土１０を転圧し養生させて固化させる工程を行う。具体的には、棒状部材２０を埋設した改良土１０に対して、バックホウ等の重機、振動ハンドローラ、タンピングランマーなどの締固め機を用いて転圧を行い、均一に締固める。そして、所定期間そのまま改良土１０を養生させて固化させる。これにより、地耐力の向上した改良地盤が形成される。

次に、図１（ｂ）に示すように、棒状部材２０の上端の接続部２２を露出させて引き抜き試験機３０（図２参照。）と接続し、改良土１０から棒状部材２０を引き抜く際の引き抜き力を引き抜き試験機３０を用いて測定する工程を行う。

具体的には、まず、作業員がスコップ等を用いて改良土１０を掘り起こし、棒状部材２０の上端の接続部２２を露出させる穴１２を掘る。このとき、改良土１０に埋もれた棒状部材２０の上端が改良土１０の天端から、例えば３０乃至２００ｍｍ、ここでは１００ｍｍの所定深さとなるように穴１２を掘る。これにより、所定長さＬ２、例えば１００乃至５００ｍｍ、ここでは前記長さＬと同じ２５０ｍｍ及び４００ｍｍの棒状部材１０が改良土２０に埋もれた状態となる。穴１２は、上方に向かって広げながら掘る。なお、接続部２２が前記図示しない布等に覆われて改良土１０に埋設されているので、接続部２２への改良土１０の固着が防止されるため、接続部２２付近の穴１２が掘り易く、接続部２２の状態を良好に保つことができるまた、改良土１０の天端から棒状部材２０に固定した紐状部材を突出させた場合には、この紐状部材を目印に棒状部材２０の埋設位置を容易に判別することができ、適切な位置に確実に穴１２を掘ることができる。

そして、棒状部材２０を真っ直ぐ鉛直上方に引き上げるよう、棒状部材２０の接続部２２を露出させた穴１２の上方に図２に示す引き抜き試験機３０を設置し、該引き抜き試験機３０の引き抜き治具３１と棒状部材２０とを接続部材（継手）４０を介して接続する。引き抜き試験機３０は、図２に示すように、引き抜き治具３１、油圧ジャッキ３２、ロードセル（荷重計）３３、図示しない変位計、設置架台３４などを備えている。引き抜き治具３１は、長尺の部材であり、棒状部材２０と接続するための接続部３１ａを下端部に備えている。引き抜き治具３１は、ここでは、ねじふし鉄筋の一種であるねじふしＰＣ鋼棒であり、その下端部が接続部３１ａとなる。油圧ジャッキ３２は、棒状部材２０に接続された引き抜き治具３１を鉛直上向きに引き上げる装置である。油圧ジャッキ３２は、ここでは、その中央部に鉛直に貫通孔が設けられ、この貫通孔を挿通する引き抜き治具３１をクランプ等の把持手段にて固定して、把持手段を図示しない油圧ポンプの作動力により引き上げるセンターホール型油圧ジャッキである。ロードセル３３は、棒状部材２０の引き抜き力を測定する荷重測定器であり、油圧ジャッキ３２の上方に付設されている。ロードセル３３は、ここでは、その中央部に鉛直に貫通孔が設けられ、この貫通孔を挿通する引き抜き治具３１と油圧ジャッキ３２との間に取り付けられた鉛直方向の荷重を測定するセンターホール型荷重計である。変位計は、棒状部材２０の鉛直方向の変位量を測定するものであり、ここでは、引き抜き治具３１の任意点の原始位置から鉛直方向の移動量を測定する。設置架台３４は、棒状部材２０の引き抜き力を正確に測定するために油圧ジャッキ３２やロードセル３３を適切な位置に設置するための台であり、引き上げられた接続部材４０等が干渉しないように、改良土１０の天端から所定の間隔を設けて、油圧ジャッキ３２等を設置している。また、改良土１０がコーン状に破断して棒状部材２０にともに引き抜かれることを考慮して、破断するおそれのある改良土１０の範囲（図中の２点鎖線。）を避けるように角材等からなる支柱３４ａが設置されており、これらの支柱３４ａによって設置架台３４が支えられている。また、設置架台３４は、油圧ジャッキ３２をその上に設置してその反力を支える反力座を兼ねた設置板３４ｂを上面に備えている。

接続部材４０は、図１（ｂ）に示すように、棒状部材２０と引き抜き試験機３０の引き抜き治具３１とを接続する部材である。接続部材４０は、ここでは、棒状部材２０の接続部２２に付されたねじふし専用の長ナット４１と、引き抜き治具３１に接続部３１ａに付されたねじふし専用の長ナット４２とを、鉛直に直線状に並べて溶接等により接合したものである。このような接続部材４０を用いることによって、引き抜き治具３１から棒状部材２０に鉛直方向の荷重をスムーズに伝達し、棒状部材２０と引き抜き治具３１との鉛直方向の変位を同一とすることが可能となる。

棒状部材２０と引き抜き治具３１とが鉛直に直線状に（長手方向同軸上に）位置するように接続部材４０を介して剛に接続する。そして、前記図示しない油圧ポンプを作動させて油圧ジャッキ３２により引き抜き治具３１を一定速度で鉛直上方に引き上げ、棒状部材２０に引き抜き力を付与する。このとき、引き抜き力（鉛直方向の荷重）をロードセル３３により、変位量を変位計により、それぞれ測定する。そして、これらの引き抜き力と変位を図示しない記録部にて、例えば、図３に示すような、変位と荷重との関係を示すグラフとして記録する。引き抜き治具３１を引き抜くと、図１（ｃ）に示すように、コーン状に破断した改良土１０が付着した棒状部材２０が引き抜かれる。

次に、測定した引き抜き力から改良地盤の強度を推定し、その品質を確認する工程を行う。棒状部材２０を引き抜く過程において、微小な初動を示す変位を記録した時に、改良土１０の土粒子間の付着が、剥がされ始められたとみなされるので、この時の引き抜き力の値が、改良土粒子間の付着力（摩擦力と粘着力を含む）の最小値、すなわち付着が最も弱い部分の付着力を示すと推測される。一方、最大の値を記録した引き抜き力（極限引き抜き力）が、改良土粒子間の付着力の最大値、すなわち付着が最も強い部分の付着力を示すと推測される。

改良土１０の摩擦力は粘着力に比べて小さいので、改良土１０の粘着力はほぼ付着力に等しいと考えることができる。そして、一軸圧縮強度は、摩擦力を無視して求めた圧縮強度であり、せん断強度と相関関係がある。従って、測定した引き抜き力は、一軸圧縮強度と相関関係があるとみなすことができる。そこで、本実施形態において測定した引き抜き力と一軸圧縮強度とのデータを、同じ改良土１０について十分に蓄積し、これらの相関関係を求めておく。これにより、引き抜き力から改良土１０の一軸圧縮強度を精度良く推定することが可能になる。さらに、改良土１０の一軸圧縮強度を推定することにより、改良地盤の極限支持力を公知の各種算出方法により推定することができる。このように、原位置試験によって得られた値に基づいて推定するため、改良地盤の強度を精度良く推定することが可能となる。

なお、引き抜き力を測定するために引き抜かれる部材は棒状部材２０に限定されることはなく、例えば、図示しないが、球状部材であってもよい。球状部材であれば、棒状部材２０のように精度良く鉛直に改良土１０に埋設する必要がないので、埋設作業が容易化する。このような球状部材を改良土１０に埋設する場合には、所定位置に印を付した紐状部材を球状部材に固定しておき、紐状部材を鉛直に真っ直ぐ伸ばしたときに印が改良土１０の天端高さと一致するように目視にて確認し埋設することにより、球状部材を所定深さに確実に埋設することができる。あるいは、紐状部材の所定位置に長尺の棒を固結しておき、この棒を穴周囲の改良土１０の天端に載置することにより、球状部材を所定深さに確実に埋設することが容易に可能になる。

以下、前記発明による第２の実施形態に係る改良地盤の品質確認方法の各工程について図面に基づき説明する。なお、前記第１の実施形態と同じ点に関しての説明は省略する。まず、図４（ａ）に示すように、固化材を用いた浅層改良工法において、混合攪拌を行って形成した改良土１０の転圧直後に棒状部材５０を埋設する。

具体的には、改良対象となる軟弱な地盤の改良範囲に固化材を散布し、表層部の地盤を掘削しながら、掘削された土砂と固化材とを混合攪拌し改良土１０を形成し、転圧する。そして、転圧直後の改良土１０の天端から作業員がハンマー等で棒状部材５０を打ち込んで鉛直に埋設する。棒状部材５０は、鉛直方向に凹凸する側面を備えた棒状の部材であり、鋭角部５１を一方の先端に、前記引き抜き試験機３０（図２参照。）との接続部５２を他方の先端に備えている。このような棒状部材５０として、例えば、全長に渡って横ふしが配置されたねじふし鉄筋の一方の先端を鋭角としたものを好適に用いることができる。また、棒状部材５０は、例えば、その直径が１０乃至５０ｍｍ、鋭角部５１と接続部５２を除く全長Ｌが１００乃至５００ｍｍ、鋭角部５１の長さＬ１が２０乃至５０ｍｍのものを用いることができる。ここでは、棒状部材５０として、ねじふし鉄筋の一種であるねじふしＰＣ鋼棒の下端を鋭角に削り出したものを用いる。このＰＣ鋼棒は、その母材丸鋼の基本直径が２６ｍｍ、ねじふしの高さが１．９ｍｍ、幅が６．４ｍｍ、ピッチが１３ｍｍ、全長が２５０ｍｍ及び４００ｍｍであり、鋭角部５１の長さＬ１が３０ｍｍである。作業員は、片手で棒状部材５０を、鋭角部５１を下方にして鉛直に保持しながら、他方の手でハンマー等を用いて改良土１０に鉛直に打ち込む。棒状部材５０の接続部５２を含む所定長さだけ改良土１０の天端から上方に突出するまで打ち込む。これにより、棒状部材５０は、所定長さＬ２、例えば、１００乃至５００ｍｍ程度、ここでは前記全長Ｌと同じ２５０ｍｍ及び４００ｍｍだけ確実に改良土１０に埋め込まれて埋設される。

次に、棒状部材５０を埋設した改良土１０を養生させて固化させる工程を行う。所定期間そのまま改良土１０を養生させ固化させる。これにより、地耐力の向上した改良地盤が形成される。

次に、図４（ｂ）に示すように、棒状部材５０を引き抜き試験機３０（図２参照。）と接続し、改良土１０から棒状部材５０を引き抜く際の引き抜き力を引き抜き試験機３０を用いて測定する工程を行う。

具体的には、まず、棒状部材５０を真っ直ぐ鉛直上方に引き上げるように、棒状部材５０の上方に前記引き抜き試験機３０を設置し、該引き抜き試験機３０の引き抜き治具３１と棒状部材５０とを前記接続部材４０を介して接続する。棒状部材５０と引き抜き治具３０とが鉛直に直線状に（長手方向同軸上に）位置するように接続部材４０を介して剛に接続する。そして、前記図示しない油圧ポンプを作動させて油圧ジャッキ３２により引き抜き治具３１を一定速度で鉛直上方に引き上げ、棒状部材５０に引き抜き力を付与する。このとき、引き抜き力（鉛直方向の荷重）をロードセル３３により、変位量を変位計により、それぞれ測定する。そして、これらの引き抜き力と変位を図示しない記録部にて、例えば、図５に示すような、変位と荷重との関係を示すグラフとして記録する。図４（ｃ）に示すように、引き抜き治具３１を引き抜くと、改良土１０はほとんど付着せずに棒状部材５０のみが引き抜かれる。

次に、測定した引き抜き力から改良地盤の強度を推定し、その品質を確認する工程を行う。棒状部材５０を引き抜く過程において、微小な初動を示す変位を記録した時に、棒状部材５０と改良土１０との付着が剥がされたとみなされるので、この時の引き抜き力の値が、棒状部材５０と改良土１０との付着力（摩擦力と粘着力を含む）の付着力を示すと推測される。前記第１の実施形態とは異なり、微小な変位を示してからすぐに改良土１０から棒状部材５０が引き抜かれるので、有意に得られる引き抜き力の値は１つのみである。

棒状部材５０と改良土１０との付着力と、改良土１０の土粒子間の付着力との間には、相関関係があると考えることができる。そこで、本実施形態において測定した引き抜き力と一軸圧縮強度とのデータを、同じ改良土について十分に蓄積し、これらの相関関係を求める。これにより、引き抜き力から改良土１０の一軸圧縮強度を精度良く推定することが可能になる。さらに、改良土１０の一軸圧縮強度を推定することにより、改良地盤の極限支持力を公知の各種算出方法により推定することができる。このように、原位置試験によって得られた値に基づいて推定するため、改良地盤の強度を精度良く推定することが可能となる。なお、前記球状部材に紐状部材を固定して埋設した場合には、穴１２を掘ることなく、改良土１０の天端から露出した紐状部材を引き抜き治具３１に接続して、球状部材を引き抜き試験機３０によって鉛直上方に引き上げればよい。

本発明の別に係る浅層混合改良地盤の品質確認方法は、浅層混合改良地盤の改良土に鉛直に埋設された棒状部材が押し込まれて該棒状部材の下方に埋設された収容部材に収容される際の押し込み力を当該改良土の固化後に測定し、押し込み力から改良土の強度を推定するものである。該発明による第３の実施形態に係る改良地盤の品質確認方法の各工程について図面に基づき説明する。本改良地盤の品質確認方法は、は、図６（ａ）から図６（ｃ）に示すように、浅層混合改良地盤の固化前の改良土１０に棒状部材６０及び収容部材７０とを埋設する工程と、改良土１０を養生して固化させる工程と、改良土１０が固化した後に棒状部材６０を押し込み試験機８０と接続して棒状部材６０の押し込み力（押し込み耐力）を測定する工程と、測定した押し込み力から改良地盤の強度を推定して品質を確認する工程と、からなっている。

まず、固化材を用いた浅層改良工法において、混合攪拌を行って形成した改良土１０に転圧前に棒状部材６０及び収容部材７０を埋設する工程を行う。

具体的には、改良対象となる軟弱な地盤の改良範囲に固化材を散布し、表層部の地盤を掘削しながら、掘削された土砂と固化材とを混合攪拌し、改良土６０を形成する。そして、改良土１０の天端から作業員がスコップ等で棒状部材６０及び収容部材７０を埋設するための穴１３を掘る。棒状部材６０は、収容部材７０に収容された収容部６１を一方の先端に、引き抜き試験機８０との接続部６２を他方の先端に備えている。そして、棒状部材６０は、少なくとも収容部６１及び接続部６２を除く部分が、鉛直方向に凹凸する側面を備えており、当該部分が収容部材７０に収容可能となっている。このような棒状部材６０として、例えば、全長に渡って横ふしが配置されたねじふし鉄筋を好適に用いることができる。また、棒状部材６０は、例えば、その直径が１０乃至５０ｍｍ、収容部６１及び接続部６２を除く全長Ｌが１００乃至５００ｍｍのものを用いることができる。ここでは、棒状部材６０として、ねじふし鉄筋の一種であるねじふしＰＣ鋼棒を用いる。このＰＣ鋼棒は、その母材丸鋼の基本直径が２６ｍｍ、ねじふしの高さが１．９ｍｍ、幅が６．４ｍｍ、ピッチが１３ｍｍ、全長Ｌが２５０ｍｍ及び４００ｍｍである。一方、収容部材７０は、棒状部材６０の所定長さＬ１の収容部６１を収容可能なものであり、棒状部材６０が移動して収容部材７０に収容される際に、摩擦抵抗が少なく滑らかに、かつ収容部材７０内に改良土１０が入り込まずに収容可能なものであることが好ましい。収容部材７０は、ここでは、上面のみが開放された金属円筒である。まず、作業員は、上面を上方に鉛直に収容部材７０を穴１３に位置させ、この収容部材７０の上部に棒状部材６０の収容部６１が収容されるようにして棒状部材６０を鉛直に穴１３の中に片手で保持しながら、他方の手でスコップ等を用い棒状部材６０や収容部材７０の周りを原位置土によって埋め戻す。また、棒状部材６０の上端は、改良土１０の天端から１０乃至１００ｍｍ程度、ここでは５０ｍｍ程度の深さに位置するように埋める。さらに、図示しないが、棒状部材６０の上端にワイヤロープ等の紐状部材を固定しておき、穴１３を埋め戻した後に改良土１０の天端から紐状部材の一部を露出させておくことが好ましい。

次に、棒状部材６０及び収容部材７０を埋設した改良土１０を転圧した後に、改良土１０を養生させて固化させる工程を行う。所定期間そのまま改良土１０を養生させて固化させることにより、地耐力の向上した改良地盤が形成される。

次に、図６（ｂ）に示すように、棒状部材６０の上端の接続部６２を露出させて押し込み試験機８０（図７参照。）と接続し、棒状部材６０を収容部材７０に押し込む際の押し込み力（押し込み耐力）を押し込み試験機８０を用いて測定する工程を行う。

具体的には、まず、作業員がスコップ等を用いて改良土１０を掘り起こし、棒状部材６０の上端の接続部６２を露出させる穴１４を掘る。このとき、改良土１０に埋もれた棒状部材６０の上端が改良土１０の天端から、例えば、３０乃至２００ｍｍ、ここでは１００ｍｍの所定深さとなるようにする。これにより、所定長さＬ２、ここでは前記長さＬと同じ２５０ｍｍ及び４００ｍｍの棒状部材６０が改良土１０に埋もれて埋設された状態となる。

そして、棒状部材６０を真っ直ぐ鉛直下方に押し込むように、棒状部材６０の上方に押し込み試験機８０を設置し、該押し込み試験機８０の押し込み治具８１と棒状部材６０とを接続する。押し込み試験機８０は、図７に示すように、押し込み治具８１、油圧ジャッキ８２、ロードセル（荷重計）８３、油圧ジャッキ８２とロードセル８３とを固定する固定具８４、重機８５、図示しない変位計、設置架台８６などを備えている。押し込み治具８１は、長尺の棒状部材であり、その下端に棒状部材６０と接続するため下方が開放された円筒形状の接続部８１ａを備えている。接続部８１ａに接続部６２が収容されて、押し込み治具８１と棒状部材６０とが接続される。油圧ジャッキ８２は、押し込み治具８１を鉛直下向きに押し下げるものである。ロードセル８３は、棒状部材６０の押し込み力を測定するものであり、油圧ジャッキ８２に固定具８４により固定されている。変位計は、棒状部材６０の鉛直方向の変位量を測定するものであり、ここでは、押し込み治具８１の任意点の原始位置から鉛直方向の移動量を測定する。重機８５は、油圧ジャッキ８２の反力をとることが可能なものであればよく、現場に存在する施工機械等を利用することができる。重機８５の下部に油圧ジャッキ８２が図示しない固定具により固定されている。設置架台８６は、棒状部材６０の押し込み力を正確に測定するために油圧ジャッキ８２、ロードセル８３や重機８５を適切な位置に設置するための台である。

棒状部材６０と押し込み治具８１とが鉛直に直線状に（長手方向同軸上に）位置するように接続する。そして、前記図示しない油圧ポンプを作動させて油圧ジャッキ８２により押し込み治具８１を一定速度で鉛直下方に押し下げ、棒状部材６０に押し込み力を付与する。このとき、押し込み力をロードセル８３により、変位量を変位計により、それぞれ測定する。そして、これらの押し込み力（鉛直方向の荷重）と変位を図示しない記録部にて、例えば、図８に示すような、変位と荷重との関係を示すグラフとして記録する。押し込み治具６１を押し込むと、図６（ｃ）に示すように、改良土１０はほとんど付着せずに棒状部材６０のみが押し込まれて収容部材７０に収容される。

次に、測定した押し込み力から改良地盤の強度を推定し、その品質を確認する工程を行う。棒状部材６０を押し込む過程において、微小な初動を示す変位を記録した時に、棒状部材６０と改良土１０との付着が剥がされたとみなされるので、この時の押し込み力の値が、棒状部材６０と改良土１０との付着力（摩擦力と粘着力を含む）を示すと推測される。微小な変位を示してからすぐに改良土１０から棒状部材６０が剥離するので、１つのみの押し込み力の値が有意に得られる。

棒状部材６０と改良土１０との付着力と、改良土１０の土粒子間の付着力との間には、相関関係があると考えることができる。そこで、本実施形態において測定した押し込み力と一軸圧縮強度とのデータを、同じ改良土１０について十分に蓄積し、これらの相関関係を求める。これにより、押し込み力から改良土１０の一軸圧縮強度を精度良く推測することが可能になる。さらに、改良土の一軸圧縮強度を求めることにより、改良地盤の極限支持力を公知の各種算出方法により推定することができる。このように、原位置試験によって得られた値に基づいて推定するため、改良地盤の強度を精度良く推定することが可能となる。

なお、上記の各実施形態においては、所定期間、例えば２８日間を経過して改良土１０が完全に固化した後に、棒状部材１０，５０，６０の引き抜き力や押し込み力を測定している。しかしながら、改良土１０が完全に固化する前に、棒状部材１０，５０，６０の引き抜き力や押し込み力を測定してもよい。この場合には、所定期間を経過したときと、一定期間、例えば３日間や７日間を経過したときの引き抜き力や押し込み力のデータを同じ改良土１０について十分に蓄積し、その相関関係を求めておく。そして、一定期間経過後の引き抜き力から、改良土１０が固化したときの引き抜き力や押し込み力を推測し、改良地盤の強度を確認する。これにより、改良地盤の強度を早期に推定することができ、必要な強度を満たしていないときには再改良を行うなど、工期を短縮することが可能となる利点がある。

本発明の第１の実施形態に係る改良地盤の品質確認方法を概念的に説明する縦断面図であり、（ａ）は棒状部材１０を埋設した状態を、（ｂ）は引き抜き治具３１を接続した状態を、（ｃ）は棒状部材１０を引き抜いた状態をそれぞれ示す。 引き抜き試験機３０を概念的に説明する縦断面図である。 変位と荷重との関係を表すグラフの一例である。 本発明の第２の実施形態に係る改良地盤の品質確認方法を概念的に説明する縦断面図であり、（ａ）は棒状部材５０を埋設した状態を、（ｂ）は引き抜き治具３１を接続した状態を、（ｃ）は棒状部材５０を引き抜いた状態をそれぞれ示す。 変位と荷重との関係を表すグラフの一例である。 本発明の第３の実施形態に係る改良地盤の品質確認方法を概念的に説明する縦断面図であり、（ａ）は棒状部材６０及び収容部材７０を埋設した状態を、（ｂ）は押し込み治具８１を接続した状態を、（ｃ）は棒状部材６０を押し込んだ状態をそれぞれ示す。 押し込み試験機８０を概念的に説明する縦断面図である。 変位と荷重との関係を表すグラフの一例である。

符号の説明

１０ 改良土
２０、５０、６０ 棒状部材（部材）
２１ 拡幅部（先端部）
３０ 引き抜き試験機
３１ 引き抜き治具
４０ 接続部材
５１ 鋭角部（先端部）
７０ 収容部材
８０ 押し込み試験機
８１ 押し込み治具

Claims (5)

1. 浅層混合改良地盤の改良土に埋設された部材の引き抜き力を当該改良土の固化後に測定し、前記引き抜き力から前記改良土の強度を推定することを特徴とする浅層混合改良地盤の品質確認方法。
2. 前記部材は、前記改良土の転圧前に、拡幅した先端部を下方にして鉛直に埋め込まれて埋設された棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法。
3. 前記部材は、前記改良土の転圧後に、鋭角な先端部を下方にして鉛直に打ち込まれて埋設された棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法。
4. 浅層混合改良地盤の改良土に鉛直に埋設された棒状部材が押し込まれて該棒状部材の下方に埋設された収容部材に収容される際の押し込み力を当該改良土の固化後に測定し、前記押し込み力から前記改良土の強度を推定することを特徴とする浅層混合改良地盤の品質確認方法。
5. 前記棒状部材は、凹凸する側面を備えることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の浅層混合改良地盤の品質確認方法。

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