JP2008115638A - 地盤改良方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定の深度までボーリング孔を削孔する削孔工程S1と、このボーリング孔に細管を挿入する細管挿入工程S2と、この細管の先端から地盤に気泡を注入して予め改良対象の地盤を不飽和化する不飽和化工程S3と、ボーリング孔から固化材を注入して地盤に固結体を形成する固結体形成工程S4と、を含む地盤改良方法。
【選択図】図1
Description
同様に、前記削孔工程後であって、前記不飽和化工程前に、前記ボーリング孔に超音波発振器や高周波振動器等を挿入する発振器挿入工程を含み、前記不飽和化工程では、前記超音波発振器の超音波や高周波振動器の振動等により前記地盤をかく乱させて気泡を発生させてもよい。
ここで、図1は、第1の実施の形態に係る地盤改良方法の手順を示すフロー図である。また、図2の(a)〜(c)は、第1の実施の形態に係る地盤改良方法による各施工段階を示す側面図である。また、図3は、第1の実施の形態に係る地盤改良方法による締固め効果を示す横断面図である。また、図4の(a)〜(c)は、第1の実施の形態に係る地盤改良方法による施工時の地盤の状況を示す断面図である。
第1の実施の形態に係る地盤改良方法は、図1に示すように、所定の深度までボーリング孔を削孔する削孔工程S1と、前記ボーリング孔に細管(気泡注入管)を挿入する細管(気泡注入管)挿入工程S2と、該細管の先端から地盤に気泡を注入する不飽和化工程S3と、前記ボーリング孔から固化材を注入して地盤に固結体を形成する固結体形成工程S4と、から構成されている。
ボーリング孔1の削孔後、ケーシングパイプ2は、ボーリング孔1に残置しておく。なお、第1の実施の形態では、ボーリング孔1を垂直に形成するものとするが、ボーリング孔1の削孔方向(角度)は限定されないことはいうまでもない。
ここで、第1の実施の形態では、気泡4を生成するために地盤Gに注入する気体として、空気を使用するものとするが、気体が限定されないことはいうまでもなく、適宜公知の気体の中から選定して使用すればよい。
この時、気泡4は、ボーリング孔1の下端から排出されるため、浮力により地盤G内を上昇しながら、地盤G中の土粒子7,7,…間の間隙水(地下水)Wと置き換えられて、地盤Gの不飽和化を行う(図4(a)および(b)参照)。
e1=e0−(1+e0)as
e0:改良前の間隙比
e1:改良後の間隙比
as:改良率
気泡注入後は、飽和度は低下するため、気泡注入後の飽和度Srは、式1を満足するように設定する。
Sr<e1/e0={e0−(1+e0)as}/e0・・・(式1)
ここで、地盤Gへの不飽和化補助材料の注入は、必ずしも気泡4の注入とともに行う必要はなく、気泡4の注入前に不飽和化補助材料のみを地盤Gに注入してもよい。
ここで、固結体5は、地盤Gの地層に応じて打ち分けてもよい。例えば、地盤Gが、砂層と粘性土層の互層の地盤の場合は、砂層にのみ固結体5を形成することとしてもよい。なお、削孔工程S1におけるボーリング孔1の削孔時に、地層の確認を行えば、正確な地層状況を把握することができるため、地層に応じた固化材の注入が可能となる。
次に、第2の実施の形態について説明する。ここで、図5は、第2の実施の形態に係る地盤改良方法の手順を示すフロー図である。
つまり、超音波発振器は、ボーリング孔1の坑内水と空気とをかく乱することにより地盤G内に気泡4を発生させる。なお、超音波発振器による地盤Gへの気泡4の注入は、地盤G内に超音波を発振することにより、気泡4を地盤G内に生成してもよい。
また、固結体形成工程S4は、第1の実施の形態で示した内容と同様なため詳細な説明は省略する。
また、超音波発振器により気泡4を生成するため、所望の気泡径からなる気泡4を地盤G中に配置することが可能となる。
次に、第3の実施の形態について説明する。
第3の実施の形態に係る地盤改良方法は、所定の深度までボーリング孔を削孔する削孔工程S1と、前記ボーリング孔に超音波発振器を挿入する発振器挿入工程S2’と、該超音波発振器を介して地盤に気泡を発生させる不飽和化工程S3’と、前記ボーリング孔から固化材を注入して地盤に固結体を形成する固結体形成工程S4と、から構成されている(図5参照)。
つまり、超音波発振器が作動することにより、振動体が振動し、地盤Gをかく乱(振動)して気泡4を地盤G内に生成(注入)する。
また、固結体形成工程S4は、第1の実施の形態で示した内容と同様なため詳細な説明は省略する。
また、超音波発振器により気泡4を生成するため、所望の気泡径からなる気泡4を地盤G中に配置することが可能となる。
次に、第4の実施の形態について説明する。ここで、図6は、第4の実施の形態に係る地盤改良方法の施工例を示す断面図である。
なお、第4の実施の形態に係る地盤改良方法の各手順は、第1の実施の形態または第2の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
例えば、前記各実施形態では、ボーリング孔を削孔した後に気泡を注入するものとしたが、ボーリング孔の削孔前に気泡を注入してもよい。
例えば、不飽和化工程において、細管を使用することなく、ボーリング孔を介して地盤に気泡を注入(生成)することで液状化を防止してもよい。ボーリング孔を介して地盤に気泡を注入(生成)する方法としては、例えば、ボーリング孔の孔内水をかく乱することによってボーリング孔内に気泡を生成するにより地盤に気泡を生成する方法がある。ここで、坑内水のかく乱方法は限定されるものではなく、適宜公知の手段により行えばよい。
また、不飽和化補助材料として、分散剤の変わりに界面活性剤を使用すれば、間隙に配置された気泡が間隙水に溶け込んでしまうことが防止されて、間隙に配置された気泡が長期間にわたって保持されるため、地盤の不飽和状態を維持して、液状化を抑制することが可能となる。
2 ケーシングパイプ
3 細管
4 気泡
5 固結体
G 地盤
W 地下水
S1 削孔工程
S2 細管挿入工程
S2’ 発振器挿入工程
S3,S3’ 不飽和化工程
S4 固結体形成工程
Claims (6)
- 所定の深度までボーリング孔を削孔する削孔工程と、
前記ボーリング孔から固化材を注入して地盤に固結体を形成する固結体形成工程と、を含む地盤改良方法であって、
予め改良対象の地盤を不飽和化する不飽和化工程を含むことによって地盤隆起を抑制することを特徴とする、地盤改良方法。 - 前記不飽和化工程では、前記ボーリング孔を介して前記地盤に気泡を注入することによって液状化を防止することを特徴とする、請求項1に記載の地盤改良方法。
- 前記不飽和化工程において、前記ボーリング孔の孔内水と空気を超音波発振器や高周波振動器等によってかく乱することによって気泡を生成することを特徴とする、請求項2に記載の地盤改良方法。
- 前記削孔工程後であって、前記不飽和化工程前に、前記ボーリング孔に気泡注入管を挿入する気泡注入管挿入工程を含み、
前記不飽和化工程では、前記気泡注入管の先端から前記地盤に気泡を注入することによって液状化を防止することを特徴とする、請求項1に記載の地盤改良方法。 - 前記削孔工程後であって、前記不飽和化工程前に、前記ボーリング孔に超音波発振器や高周波振動器等を挿入する発振器挿入工程を含み、
前記不飽和化工程では、前記超音波発振器の超音波や高周波振動器の振動等により前記地盤をかく乱させて気泡を発生させることを特徴とする、請求項1に記載の地盤改良方法。 - 前記不飽和化工程における気泡の注入とともに、または、前記不飽和化工程を実行する前に、土粒子間の結合力を弱める材料を前記地盤に注入することを特徴とする、請求項2乃至請求項5のいずれか1項に記載の地盤改良方法。
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