JP2007278008A - Improving method for soft ground - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば湖沼周囲の埋立造成区域などの軟弱地盤に好適な軟弱地盤の改良工法に関する。詳細には軟弱地盤の改良に伴う改良地盤周辺部の地下水の低下を効果的に抑制できる軟弱地盤の改良工法に関する。 The present invention relates to a soft ground improvement method suitable for soft ground such as a landfill construction area around a lake. In detail, it is related with the improvement method of the soft ground which can suppress effectively the fall of the groundwater around the improved ground accompanying the improvement of the soft ground.
従来、軟弱地盤の改良工法としては、改良する軟弱地盤(以下改良地盤という)上面を気密シートで被覆して前記改良地盤中に真空圧を負荷して、前記改良地盤中に改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出すと共に、軟弱地盤上に盛土を施して盛土の圧密載荷重を負荷することで、軟弱地盤を硬質地盤へと改良するようにしたものがある。 Conventionally, as an improved construction method for soft ground, the upper surface of soft ground to be improved (hereinafter referred to as improved ground) is covered with an airtight sheet, and a vacuum pressure is applied to the improved ground. There is one in which a soft ground is improved to a hard ground by creating an isolated pressure-reduced region and embankment on the soft ground and applying a compacted load of the embankment.
具体的には、図5に示すように、改良地盤A中に所定の間隔をおいて鉛直ドレーン材1を打設し、次いで、この各鉛直ドレーン材1の上端部1aに接触するように水平ドレーン2を配置し、次いで、この水平ドレーン材2に真空タンク4を介して真空ポンプ5に繋がる集水管3を接続し、さらに改良地盤A上面を前記鉛直ドレーン材1の上端部1a、水平ドレーン材2及び集水管3とともに気密シート7で被覆する。この後、前記集水管3に真空タンク4を介して接続する真空ポンプ5を稼働させるのである。
Specifically, as shown in FIG. 5, the
これにより、真空ポンプ5からの真空圧は、水平ドレーン材2および鉛直ドレーン材1を介して改良地盤Aへと伝播し、鉛直ドレーン材1を中心にその周囲の地盤を減圧状態の領域(以下減圧領域という)とする。
As a result, the vacuum pressure from the vacuum pump 5 propagates to the improved ground A via the horizontal drain material 2 and the
真空圧は、減圧領域となった鉛直ドレーン材1周りの地盤から、さらに外側周りの地盤へと伝播してゆき、この結果、鉛直ドレーン材1へと向かう地盤加圧(水圧、土圧)が発生する。
The vacuum pressure propagates from the ground around the
この地盤加圧に従って、鉛直ドレーン材1周囲の地盤に含まれる間隙水は鉛直ドレーン材1に向かって吸い出され、鉛直ドレーン材1、水平ドレーン材2及び集水管3を排水経路として排水され、これに伴って鉛直ドレーン材1周囲の地盤のさらに外側周りの地盤も減圧領域となる。
In accordance with this ground pressurization, pore water contained in the ground around the
こうして、鉛直ドレーン材1を中心にしてその周囲の地盤に減圧領域が広がり、やがて改良地盤A全域が減圧領域となり、同時に鉛直ドレーン材1を中心にして圧密、強度増加が進行し、改良地盤A全域の圧密、強度増加が行われることになる。
Thus, the decompression region spreads around the
以上の如くして、硬質地盤へと改良がなされる一方で、気密シート7上に盛土6を施すことにより、該盛土6の圧密載荷重によって改良地盤Aの圧密脱水を行い、前述の圧力差による吸い出しと共働して、改良地盤Aの圧密沈下が促進されるのである(特許文献1参照)。 As described above, while the hard ground is improved, the embankment 6 is applied on the airtight sheet 7, so that the improved ground A is consolidated and dewatered by the compacting load of the embankment 6. The consolidation settlement of the improved ground A is promoted in cooperation with the suction by (see Patent Document 1).
こうして改良された後の軟弱地盤上にはビルや工場、或いは道路などの構造物が構築されたりするが、これらの構造物を改良地盤上に構築することで、その構造物の荷重によって改良地盤の沈下が進行することから(残留沈下)、改良地盤には前記構造物の荷重以上の荷重(盛土)を載荷して、該改良地盤の支持力を増加させていた。
ところが、改良地盤上への荷重を載荷するため盛土を施すためには、載荷の材料となる土砂の持ち込み、持ち出しに伴って多くの労力と費用を必要としていた。また、改良地盤上に構築する構造物の荷重に見合う荷重となる盛土を正確に施すことは難しく、改良地盤上に構築する構造物の荷重を大きく上回る必要以上の荷重となる盛土を施すこともあり、大変に不経済であった。 However, in order to apply the embankment to load the load on the improved ground, much labor and cost are required for bringing in and taking out the earth and sand as the material for loading. In addition, it is difficult to accurately apply the embankment that corresponds to the load of the structure constructed on the improved ground, and it is also possible to apply the embankment that is more than necessary to greatly exceed the load of the structure constructed on the improved ground. Yes, it was very uneconomical.
本発明は、このような技術的課題に鑑みなされたものであり、地盤への載荷圧力を自由にコントロールできて、軟弱地盤に含まれる水と空気とを効率よく、確実に排出することができる軟弱地盤の改良工法であり、しかも地盤改良後の地盤の支持力増加のための盛土に代わる残留沈下対策としても有効な軟弱地盤の改良工法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of such technical problems, can freely control the loading pressure on the ground, and can efficiently and reliably discharge water and air contained in the soft ground. The purpose of the present invention is to provide a soft ground improvement method that is also effective as a countermeasure for residual subsidence in place of embankment in order to increase the bearing capacity of the ground after ground improvement.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、シート端末を改良地盤の周辺部内に固定した気密シートで改良地盤上面を覆い、該気密シート下に真空圧を負荷することで前記改良地盤に改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出し、これにより前記改良地盤中の間隙水を排水することで、前記改良地盤を硬質地盤へと改良する軟弱地盤の改良工法において、
前記気密シートが上側シートと下側シートとからなる二重構造を有しており、該気密シートの上側シートの膨出を抑えた状態で前記上側シートと下側シートとの隙間内に流体を注入して前記下側シートのみを膨出させて前記改良地盤を加圧するようにしたことを特徴とする軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
In order to achieve the above object, the invention according to
The hermetic sheet has a double structure composed of an upper sheet and a lower sheet, and fluid is introduced into the gap between the upper sheet and the lower sheet in a state where swelling of the upper sheet of the hermetic sheet is suppressed. The gist is an improved construction method for soft ground, in which only the lower sheet is poured to pressurize the improved ground.
請求項2記載の発明は、気密シートの上側シートに引張抵抗材料を一体化した引張抵抗性シートを用いることで、前記上側シートの膨出を抑えるようにしたことを特徴とする請求項1記載の軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。 The invention according to claim 2 is characterized in that bulging of the upper sheet is suppressed by using a tensile resistance sheet in which a tensile resistance material is integrated with the upper sheet of the airtight sheet. The gist of the improvement method of soft ground was.
請求項3記載の発明は、改良地盤周辺部に固定したネット、ロープ、および引張抵抗性帯状シートから選ばれる引張抵抗材料を気密シートの上側シート上面に張設することで、前記上側シートの膨出を抑えるようにしたことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
According to a third aspect of the present invention, a tensile resistance material selected from a net, a rope, and a tensile resistance belt-like sheet fixed to the improved ground peripheral portion is stretched on the upper surface of the upper sheet of the airtight sheet, thereby expanding the upper sheet. The gist of the improvement method for soft ground according to
請求項4記載の発明は、改良地盤内に打設されて鉛直供給路を造成する鉛直ドレーンの上端を気密シートの下側シートを貫通し上側シートに接続することで、前記上側シートの膨出を抑えるようにしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
According to a fourth aspect of the present invention, an upper end of a vertical drain that is placed in the improved ground and forms a vertical supply path is connected to the upper sheet through the lower sheet of the airtight sheet, thereby bulging the upper sheet. The gist of the improvement method of the soft ground according to any one of
請求項5記載の発明は、流体が空気又は水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軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
The gist of the invention described in claim 5 is the improvement method for soft ground according to any one of
請求項6記載の発明は、気密シートが生分解性材料からなることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の軟弱地盤の改良工法をその要旨とした。
The gist of the invention described in claim 6 is the improvement method for soft ground according to any one of
本発明の軟弱地盤の改良工法にあっては、気密シート内への流体を注入によって該気密シートを構成する下側シートを膨出させて改良地盤を加圧し、この下側シートの膨出による載荷圧によって改良地盤の圧密沈下を促進するようになっているので、気密シート内への流体を注入量を適宜調節して注入するだけで、地盤に最適な載荷圧を簡単に付与することができる。このため、従来の土砂の持ち込み、持ち出しといった作業を要する盛土荷重に比べて、地盤への載荷圧のコントロールがきわめて容易であり、軟弱地盤に含まれる水と空気とを効率よく、しかも確実に排出することができる。また、そのために要する労力や費用を大幅に削減することができる。また、この軟弱地盤の改良工法によれば、地盤改良後の地盤の支持力増加のための盛土に代わる残留沈下対策としてきわめて有効である。 In the improvement method of the soft ground of the present invention, the lower sheet constituting the hermetic sheet is bulged by injecting fluid into the hermetic sheet to pressurize the improved ground, and the lower sheet is bulged. Since the consolidation pressure of the improved ground is promoted by the loading pressure, the optimum loading pressure can be easily applied to the ground simply by adjusting the amount of fluid injected into the airtight sheet. it can. For this reason, it is much easier to control the load pressure on the ground compared to conventional embankment loads that require work such as bringing in and taking out earth and sand, and the water and air contained in the soft ground are efficiently and reliably discharged. can do. In addition, the labor and cost required for this can be greatly reduced. Moreover, according to this soft ground improvement method, it is extremely effective as a countermeasure for residual settlement in place of embankment to increase the bearing capacity of the ground after ground improvement.
以下、本発明の軟弱地盤の改良工法を図面に示した一実施の形態に従って説明する。本発明の軟弱地盤の改良工法(以下単に改良工法という)は、軟弱地盤に真空圧を利用して改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出し、前記軟弱地盤中の間隙水を排水することで、前記軟弱地盤を硬質地盤へと改良するものである。 Hereinafter, an improved construction method for soft ground according to the present invention will be described according to an embodiment shown in the drawings. The soft ground improvement method of the present invention (hereinafter simply referred to as improvement method) is to create a decompression area isolated from the periphery of the improved ground using vacuum pressure on the soft ground, and drain the pore water in the soft ground. Then, the soft ground is improved to a hard ground.
改良地盤中に真空圧を利用して改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出す方法としては特に限定されない。例えば本発明者が提案している特許第3270968号掲載公報や特開2003−55951号公報に記載されている改良工法が、従来のサンドマットを用いた従来工法に比べて、より効率的に真空圧を改良地盤中に負荷することができ、より効果的な改良が実現できるという点で好ましい。 There is no particular limitation on the method of creating a reduced pressure region isolated from the periphery of the improved ground using the vacuum pressure in the improved ground. For example, the improved method described in Japanese Patent No. 3270968 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-55951 proposed by the present inventor is more efficient than the conventional method using a conventional sand mat. The pressure can be applied to the improved ground, which is preferable in that a more effective improvement can be realized.
特許第3270968号掲載公報に記載の改良工法は、シート端末を改良地盤の周辺部内に固定した気密シートで改良地盤上面を覆い、該気密シート下に真空圧を負荷することで前記改良地盤に改良地盤周辺部と隔離された減圧領域を造り出す方法であり、図1に示すように、改良地盤A中に上端部を残して所定の間隔をおいて鉛直ドレーン材11を打設することにより、改良地盤A中に鉛直排水壁を造成する工程と、真空ポンプPに連結された水平ドレーン12を鉛直ドレーン11の上端部と接触するように水平状に配置する工程と、改良地盤A上を鉛直ドレーン材11の上端部、水平ドレーン材12、および集水管14とともに気密シート21で覆い、そのシート端末を改良地盤周辺部B内に固定する工程と、水平ドレーン12と集水管14及び真空タンク15を介して繋がる真空ポンプPを稼働させて改良地盤A内の鉛直ドレーン11を中心にその周囲に真空圧の状態(減圧領域)造り出す工程とからなるものである。
In the improved construction method described in Japanese Patent No. 3270968, the improved ground is improved by covering the upper surface of the improved ground with an airtight sheet fixed in the periphery of the improved ground and applying a vacuum pressure under the airtight sheet. This is a method of creating a decompression region isolated from the ground periphery, and as shown in FIG. 1, improved by placing the
真空圧は、減圧領域となった鉛直ドレーン材11周りの地盤から、さらに外側周りの地盤へと伝播してゆき、この結果、鉛直ドレーン材11へと向かう地盤加圧(水圧、土圧)が発生する。
The vacuum pressure propagates from the ground around the
この地盤加圧に従って、鉛直ドレーン材11周囲の地盤に含まれる間隙水は鉛直ドレーン材11に向かって吸い出され、鉛直ドレーン材11、水平ドレーン材12及び集水管14を排水経路として排水され、これに伴って鉛直ドレーン材11周囲の地盤のさらに外側周りの地盤も減圧領域となる。
In accordance with this ground pressurization, pore water contained in the ground around the
こうして、鉛直ドレーン材11を中心にしてその周囲の地盤に減圧領域が広がり、やがて改良地盤A全域が減圧領域となり、同時に鉛直ドレーン材11を中心にして圧密、強度増加が進行し、改良地盤A全域の圧密、強度増加が行われることになる。
In this way, the decompression area spreads around the
また、特開2003−55951号公報に示すように、地盤改良に際して、真空圧を負荷して改良地盤中に減圧領域を造り出すことにより、改良地盤内から吸い出された間隙水を前記真空圧の伝播経路とは別の排水経路を通じて排出するようにしてもよい。 In addition, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-55951, when the ground is improved, a vacuum pressure is applied to create a reduced pressure region in the improved ground, so that the pore water sucked out from the improved ground is reduced to the vacuum pressure. You may make it discharge | emit through the drainage path different from a propagation path.
具体的には、図1に示すように、改良地盤A中に所定の間隔をおいて設置した各鉛直ドレーン材11に水平ドレーン材12を介して繋がる集水管14下側の改良地盤A内に改良地盤A外へと通じる排水タンク16を配置し、前記集水管14に集水された間隙水を重力を利用して空気と分離して前記排水タンク16へと排水するのである。
Specifically, as shown in FIG. 1, in the improved ground A below the
この場合、図1に示すように、排水タンク16には排水ポンプ18内蔵の主排水タンク19と繋がる排水管17が接続されており、排水タンク16内の間隙水はこの排水管17を通じて主排水タンク19へと排水され、主排水タンク19内の排水ポンプ18によって真空タンク15へと強制的に排出されるようになっている。
In this case, as shown in FIG. 1, a
本発明は、上述した改良工法において、従来の改良地盤Aの圧密沈下を促進する盛土に代わる圧密載荷重となる、新たな地盤の載荷方法を提案するものであり、上側シートと下側シートとからなる二重構造を有する気密シートの上側シートの膨出を抑えた状態で前記上側シートと下側シートとの隙間内に流体を注入して前記下側シートのみを膨出させて前記改良地盤を加圧するようにしたことで特徴づけられたものである。 The present invention proposes a new ground loading method, which becomes a compacted load in place of the embankment that promotes the consolidation settlement of the conventional improved ground A in the improved construction method described above, and includes an upper sheet, a lower sheet, The improved ground is formed by injecting a fluid into a gap between the upper sheet and the lower sheet in a state where the upper sheet of the airtight sheet having a double structure is prevented from bulging, and bulging only the lower sheet. This is characterized by pressurizing.
図1及び図2に示すように、気密シート21は、本発明の特徴をなすものであり、上述のように、シート端末が改良地盤周辺部B内に埋設固定された気密シート21で改良地盤A上面を鉛直ドレーン材11の上端部、水平ドレーン12、および集水管14とともに覆うことで、真空ポンプPからの真空圧が、集水管14、水平ドレーン12、および鉛直ドレーン11を通じて改良地盤A内に確実に伝播され、これにより高効率な真空圧密が実現できるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
この気密シート21は、上側シート22と下側シート23とからなる二重構造を有するものである。上側シート22には、流体注入による気密シート21内部の圧力がそのまま下側シート23に伝わり、下側シート23のみが膨出するようにするため、膨出による引張力に対し十分な抵抗力を有するものが望ましく、具体的には合成樹脂シートに金網、ネット、ワイヤーなどの引張抵抗材料を一体化した引張抵抗性シートが好適である。
The
一方、下側シート23には、気密性を有し、かつ流体注入による気密シート21内部の圧力で伸張する性能を持つシートが望ましく、具体的には合成樹脂シート、或いはこの合成樹脂シート表面に織物や編物、不織布といった繊維基材であって、伸張性を有するものをラミネートしてピンホールの発生を防止した非通気性シートなどが好適である。
On the other hand, the
また気密シート21は、図2に示すように、上側シート22と下側シート23とが一定の間隔で接着されており、その接着部分25によって該気密シート21の膨出形態が造られるようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
そして、この気密シート21の上側シート22と下側シート23との隙間24にポンプ(図示しない)を介して水または空気などの流体を注入すると、上側シート22は、流体注入による気密シート21内部の圧力(膨出力)に対抗して伸張しないか、或いは僅かな伸張に留まって、膨出が抑えられる。
Then, when a fluid such as water or air is injected into the
一方、下側シート23は、流体注入による内部圧力(膨出力)で膨出し、改良地盤Aを押圧する。この下側シート23の膨出による載荷圧は改良地盤Aに伝播し加圧するので、減圧(真空負荷)された改良地盤Aを加圧し、該改良地盤Aの圧密沈下を促進すようになる。
On the other hand, the
尚、上記気密シート21には、これを地盤改良後、埋め殺しとしたときに、自然に分解するように生分解性プラスチックなどの生分解性材料からなるものを用いるのが望ましい。
The
次に、本発明の改良工法の別の形態について説明する。図3に示す形態では、上述の図1及び図2に示す気密シート21を用いている。そして、この気密シート21の上側シート22上面に、改良地盤周辺部に固定したネット、ロープ、および引張抵抗性帯状シートから選ばれる引張抵抗材料30を張設するのである。
Next, another embodiment of the improved construction method of the present invention will be described. In the form shown in FIG. 3, the
これにより、気密シート21の上側シート22上面に張設された引張抵抗材料30の引張抵抗力が流体注入による気密シート21内部の圧力(膨出力)を押さえ込み、該上側シート22の膨出が抑えられるようになっている。
Thereby, the tensile resistance force of the
尚、図3に示す形態において、気密シート21の上側シート22に引張抵抗材料を一体化した引張抵抗性シートからなるものを用いることもできる。この場合、引張抵抗材料30の引張抵抗力と上側シート22自身が持つ引張抵抗力とによって流体注入の圧力による膨出がさらに効果的に抑えるられるようになっている。
In addition, in the form shown in FIG. 3, what consists of a tension resistance sheet | seat which integrated the tension resistance material with the upper sheet |
図3に示す形態における引張抵抗材料30についても、気密シート21と同じく生分解性プラスチックなどの生分解性材料からなるものを用いるのが望ましい。
As for the
次に、本発明の改良工法のさらに別の形態について説明する。図4に示す形態は、改良地盤A内に打設されて鉛直供給路を造成する鉛直ドレーン11の上端を気密シート21の下側シート23を貫通し、上側シート22の内面に縫合、接着、熱融着などの方法で接続することで、前記上側シートの膨出を抑えるようにしたものである。
Next, still another embodiment of the improved construction method of the present invention will be described. In the form shown in FIG. 4, the upper end of the
改良地盤A内に打設された鉛直ドレーン11を上側シート22の内面に接続し、この状態で気密シート21の上側シート22と下側シート23との隙間24に水または空気などの流体を注入すると、上側シート22には流体注入による内部圧力(膨出力)で上側に膨出しようとする力が働く。このため、上側シート22に接続された鉛直ドレーン11には、引き抜き力が働くことになる。ところが鉛直ドレーン11には、周囲の地盤との間に摩擦力が作用することから、上側シート22に接続された鉛直ドレーン11がアンカーとしての役割を果たし、上側シート22の膨出を抑えるようになる。
The
尚、この形態で用いる鉛直ドレーン11には、ピアノ線、金網、ネットなどの引張抵抗材料を複合して上記引き抜き力に対抗できるようにするのが望ましい。
Note that it is desirable that the
尚、図4に示す形態において、気密シート21の上側シート22に引張抵抗材料を一体化した引張抵抗性シートからなるものを用いることもできる。この場合、上側シート22に接続された鉛直ドレーン11がアンカーとしての役割と、上側シート22自身が持つ引張抵抗力とによって流体注入の圧力による膨出がさらに効果的に抑えるられるようになっている。
In the embodiment shown in FIG. 4, it is also possible to use a sheet composed of a tensile resistance sheet in which a tensile resistance material is integrated with the
11 ・・・鉛直ドレーン材
12 ・・・水平ドレーン材
14 ・・・集水管
15 ・・・真空ポンプ
21 ・・・気密シート
22 ・・・上側シート
23 ・・・下側シート
24 ・・・隙間
30 ・・・引張抵抗材料
A ・・・改良地盤
B ・・・周辺地盤
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記気密シートが上側シートと下側シートとからなる二重構造を有しており、該気密シートの上側シートの膨出を抑えた状態で前記上側シートと下側シートとの隙間内に流体を注入して前記下側シートのみを膨出させて前記改良地盤を加圧するようにしたことを特徴とする軟弱地盤の改良工法。 Covering the upper surface of the improved ground with an airtight sheet fixed in the periphery of soft ground for improving the seat terminal (hereinafter referred to as improved ground), and applying a vacuum pressure to the improved ground, In the improved construction method of the soft ground that creates an isolated decompression area and drains the pore water in the improved ground, thereby improving the improved ground to a hard ground,
The hermetic sheet has a double structure composed of an upper sheet and a lower sheet, and fluid is introduced into the gap between the upper sheet and the lower sheet in a state where swelling of the upper sheet of the hermetic sheet is suppressed. An improved construction method for soft ground, wherein only the lower sheet is injected to bulge and the improved ground is pressurized.
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