JP2008038379A - Liquefaction prevention construction method - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は液状化防止工法に関するものである。 The present invention relates to a liquefaction prevention method.
砂層地盤中に空気を送り込み、該砂層地盤中の不飽和度を高めると地震の震動による過剰間隙水の上昇過程が完全飽和に比べて遅れることから液状化しにくい砂層地盤になることが分かっている。図4によると砂層地盤内の間隙圧係数(B値)と液状化にいたるまでの繰り返し回数との関係が示されており、間隙圧係数は裁荷による過剰間隙水圧の上昇値と主応力の増分の比で表される値であり、地盤内部の飽和度が増し、完全飽和状態になると100%となる値である。この図から間隙圧係数を0.1程度下げることにより、液状化に至る繰り返し回数は10倍大きくなることがわかる。すなわち、間隙圧係数を低下させることにより地盤の液状化強度は上昇する。そこで地盤を不飽和状態にするための施工法として、例えば、(1)矢板などで矩形に囲い込んだ地盤中の地下水を低下させて空気を送り込んだ後、再度地下水を上昇させて不飽和地盤を形成する工法(特開平8−3975号公報)、(2)地盤内に空気を送り込む工法(特開2000−34736号公報)、(3)地下水圧よりも高い圧力で空気を溶存させた水を地中に注入する工法(特開2001−193048号公報)が提案されている。
しかし、上記の(1)の工法では、確率的に均一な不飽和地盤が形成されるが、不飽和度の調整が難しいため矢板で囲むなどの補助的な施工が必要でありコストがかかるという問題があった。また(2)および(3)の工法では、注入地点からの距離により気泡の量が変化して均一な気泡の配置が困難であるという問題があった。 However, in the construction method (1) described above, a uniform unsaturated ground is formed stochastically. However, since it is difficult to adjust the degree of unsaturation, auxiliary construction such as surrounding with a sheet pile is necessary and costs are high. There was a problem. In the methods (2) and (3), there is a problem that the amount of bubbles changes depending on the distance from the injection point and it is difficult to arrange the bubbles uniformly.
本願発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単かつ均一に気泡の配置ができる液状化防止工法を提供することである。 This invention is made | formed in view of the above problems, The objective is to provide the liquefaction prevention construction method which can arrange | position a bubble easily and uniformly.
以上の課題を解決するための液状化防止工法は、砂層地盤に、該砂層地盤の温度よりも低い温度のガス溶存溶液を注入して浸透させた後、該ガス溶存溶液の温度の上昇にともなって溶存ガスを微少な気泡にすることを特徴とする。またガス溶存溶液は、水にガスを溶存させたガス溶存水溶液、シリカ水溶液にガスを溶存させたガス溶存シリカ水溶液、またはシリカ水溶液とガス溶存水溶液とを混合したガス溶存シリカ水溶液のいずれかであることを含むものである。また、ここにおいて砂層地盤への打設時におけるシリカ水溶液中のシリカ濃度(SiO2濃度)は重量で1〜10%のものを使用する。またシリカ濃度が1%未満の場合は効果が発揮されず、シリカ濃度が10%を超える場合は施工が困難になり、かつ均等に分散できないという不具合がある。 In order to solve the above problems, the liquefaction prevention method involves injecting a gas-dissolved solution having a temperature lower than the temperature of the sand-layer ground into the sand-layer ground and then infiltrating it, and as the temperature of the gas-dissolved solution increases. It is characterized by making dissolved gas into minute bubbles. The gas-dissolved solution is either a gas-dissolved aqueous solution in which gas is dissolved in water, a gas-dissolved silica aqueous solution in which gas is dissolved in a silica aqueous solution, or a gas-dissolved silica aqueous solution in which a silica aqueous solution and a gas-dissolved aqueous solution are mixed. Including things. Here, the silica concentration (SiO 2 concentration) in the silica aqueous solution at the time of placing on the sand layer ground is 1 to 10% by weight. Further, when the silica concentration is less than 1%, the effect is not exhibited, and when the silica concentration exceeds 10%, there is a problem that the construction becomes difficult and cannot be evenly dispersed.
砂層地盤中に注入された低温のガス溶存溶液は、砂層地盤を浸透するうちに水温が地下水の温度まで上昇する。これに伴って溶液中の溶存可能なガス量が少なくなることから、溶存していたガスは微少な気泡となる。このため水温と溶存可能なガス量が事前に把握できて、地下水の温度と溶液の水温との温度差から溶液の温度上昇の経時変化が予想可能であるため、微少な気泡を均一かつ定量的に砂層地盤内に配置することができ、砂層地盤の液状化強度を増加させることができる。またガス溶存シリカ水溶液は微少な気泡が発生した後に固結するため、気泡が永久に固定されて、砂層地盤の液状化強度の増加を恒久的にすることができる。 The temperature of the low-temperature gas-dissolved solution injected into the sand layer ground rises to the temperature of the groundwater while penetrating the sand layer ground. Along with this, the amount of gas that can be dissolved in the solution decreases, so that the dissolved gas becomes minute bubbles. For this reason, the water temperature and the amount of gas that can be dissolved can be ascertained in advance, and the change in the temperature of the solution over time can be predicted from the temperature difference between the temperature of the groundwater and the temperature of the solution. It can be arranged in the sand layer ground, and the liquefaction strength of the sand layer ground can be increased. Further, since the gas-dissolved silica aqueous solution is solidified after the generation of minute bubbles, the bubbles are permanently fixed, and the increase in the liquefaction strength of the sand layer ground can be made permanent.
以下、本願発明の液状化防止工法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。この液状化防止工法は飽和した砂層地盤を対象とし、この砂層地盤よりも低温のガス溶存溶液を注入し、この溶存ガスを微少な気泡にして飽和度を低下させることにより地震時における砂層地盤の液状化を防止するものである。またこの工法における各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成は異なった符号を付して説明する。 Hereinafter, embodiments of the liquefaction prevention method of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. This liquefaction prevention method is intended for saturated sand layer ground, injecting a gas dissolved solution at a temperature lower than that of this sand layer ground, and making this dissolved gas a fine bubble to lower the saturation, thereby reducing the degree of saturation of the sand layer ground during an earthquake. It prevents liquefaction. In each embodiment of the construction method, the same components are described with the same reference numerals, and different configurations are described with different reference numerals.
図1は第1の実施の形態の液状化防止工法1であり、この液状化防止工法1は、まず液状化対象の砂層地盤2よりも低温の水を曝気して、この水中にCO2を溶存させたCO2溶存水溶液3を製造する。例えば、水へのCO2の溶解度は、水温が0℃の場合、水の体積の171%(0℃、1atm)、10℃の場合が125%、20℃の場合が88%であり、0℃の完全溶解状態の溶液を20℃まで上昇させると、1atm状態で体積の83%の溶存ガスが気泡化する。
FIG. 1 shows a
そこで、例えば水温が20℃の砂層地盤2に、これよりも低温のCO2溶存水溶液3、例えば5℃〜12℃のCO2溶存水溶液3をポンプ4によって注入孔5の注入用外管6から砂層地盤2に注入する。そして、このCO2溶存水溶液3が砂層地盤2中を浸透するうちに20℃の水温まで上昇することにより溶存ガス(CO2)が気泡化する。これにより微少な気泡を砂層地盤2中の間隙に配置することができる。
Therefore, for example, a CO 2 dissolved
これは、例えば、1000ccの飽和地盤の場合、土粒子が体積の約50%、間隙水が50%であったとすると、CO2が完全溶解した10℃で500ccの間隙水が20℃になると、気泡化するCO2は、185cc(20℃、1atm)となるため、CO2が気泡化する際には、間隙圧係数(B値)は大幅に減少する。 For example, in the case of a saturated ground of 1000 cc, assuming that the soil particles are about 50% of the volume and the pore water is 50%, the CO 2 is completely dissolved and the 500 cc pore water becomes 20 ° C. Since CO 2 to be bubbled is 185 cc (20 ° C., 1 atm), the pore pressure coefficient (B value) is greatly reduced when CO 2 is bubbled.
この溶存ガス(CO2)の気泡化は2時間程度であり、注入時間も2〜4時間程度と同程度であるため、気泡を砂層地盤2内に均一に配置することができて、砂層地盤2中の不飽和度を高めて液状化強度を上昇させることができる。これは従来のように砂層地盤2中に気泡を直接注入するのではなく、砂層地盤2中に浸透させた水溶液の溶存ガス(CO2)を気泡化させるので、気泡を砂層地盤内に均一に配置することができる。
Since the dissolved gas (CO 2 ) is bubbled for about 2 hours and the injection time is about 2 to 4 hours, the bubbles can be uniformly arranged in the
また図2は第2の実施の形態の液状化防止工法7であり、この液状化防止工法7はシリカ水溶液8と、CO2を溶存させたCO2溶存水溶液3とを混合して製造したCO2溶存シリカ水溶液9を使用するものである。これは低温のCO2溶存水溶液3を砂層地盤2中に注入し続けなくても長期的に一定の液状化防止効果を保持することを可能にするものである。
CO also Figure 2 is a
これは、図2に示すように、まず固結時間が2〜10時間で15℃のシリカ水溶液8と、ほぼ同量のCO2を溶存させた5℃程度のCO2溶存水溶液3を製造する。そして、このシリカ水溶液(30〜70重量%)8と、CO2溶存水溶液(30〜70重量%)3とを攪拌混合して、砂層地盤2の水温よりも低温の10℃のCO2溶存シリカ水溶液9を製造する。このCO2溶存シリカ水溶液9中のシリカ濃度(SiO2濃度)は重量で1〜10%である。そして、これを上記と同じ方法で砂層地盤2に注入すると、これが砂層地盤2中を浸透するうちに20℃まで上昇することにより溶存ガス(CO2)が気泡化する。これにより微少な気泡を砂層地盤2の間隙に配置することができる。
As shown in FIG. 2, first, a silica
この溶存ガス(CO2)の気泡化は2時間程度で行われるため、固結時間が2〜10時間のCO2溶存シリカ水溶液9が固結する前に砂層地盤2内に気泡を均一に配置することができる。したがって、気泡が均一に配置された後に、CO2溶存シリカ水溶液9がゲル状に固結して均一配置の気泡が永久に固定されるため、不飽和度が高められて液状化強度の上昇を恒久的にすることが可能になる。このため低温のCO2溶存水溶液3を砂層地盤2中に注入し続けなくても長期的に一定の液状化防止効果を保持することが可能になる。
Since the dissolved gas (CO 2 ) is bubbled in about 2 hours, the bubbles are uniformly arranged in the
また図3は第3の実施の形態の液状化防止工法10であり、この液状化防止工法10は固結時間が2〜10時間のシリカ水溶液8にCO2を溶存させて製造したCO2溶存シリカ水溶液9を使用するものである。
The Figure 3 is a
これは、図3に示すように、まず液状化対象の砂層地盤2の土中温度(20℃)よりも低温の10℃のシリカ水溶液8を曝気して、このシリカ水溶液8中にCO2を溶存させたCO2溶存シリカ水溶液9を製造する。このCO2溶存シリカ水溶液9中のシリカ濃度(SiO2濃度)は重量で1〜10%である。そして、これを上記と同じ方法で砂層地盤2に注入すると、これが砂層地盤2中を浸透するうちに土中温度(20℃)まで上昇することにより溶存ガス(CO2)が気泡化する。これにより微少な気泡を砂層地盤2の間隙に配置することができる。よって、上記と同様に、CO2溶存シリカ水溶液9がゲル状に固結して均一配置の気泡が永久に固定されるため、不飽和度が高められて液状化強度の上昇を恒久的にすることが可能になる。
As shown in FIG. 3, first, an
なお、上記の第1〜第3の実施の形態の液状化防止工法1、7、10においてガス溶存水溶液はCO2溶存水溶液3を対象として説明したが、これはCO2溶存水溶液3に限らず、液状化対象の砂層地盤2よりも低温の水を曝気して、この水中に空気を溶存させた空気溶存水溶液を使用することもできる。すなわち溶存ガスとしてCO2の他に空気を使用することもできる。
The gas dissolved solution in
1、7、10 液状化防止工法
2 砂層地盤
3 CO2溶存水溶液
4 ポンプ
5 注入孔
6 注入用外管
8 シリカ水溶液
9 CO2溶存シリカ水溶液
1,7,10
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JP2006210917A JP2008038379A (en) | 2006-08-02 | 2006-08-02 | Liquefaction prevention construction method |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012034360A (en) * | 2010-07-29 | 2012-02-16 | Pantech Co Ltd | Mobile communication terminal and content processing method of the same |
JP4940462B1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-05-30 | 強化土エンジニヤリング株式会社 | Ground improvement method |
JP2013029001A (en) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Kyokado Kk | Liquefaction prevention method |
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- 2006-08-02 JP JP2006210917A patent/JP2008038379A/en not_active Withdrawn
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