JP2016000940A - Liquefaction countermeasure structure - Google Patents
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Description
本発明は、地盤の液状化に伴う噴砂、地盤の進行性破壊を抑止し、地震による被害を低減するための液状化対策構造に関する。 The present invention relates to a structure for countermeasures against liquefaction for suppressing the crushed sand accompanying ground liquefaction and the progressive destruction of the ground to reduce damage caused by earthquakes.
例えば安定な非液状化層の上に非液状化層の砂層が堆積しているような液状化地盤は、地震によって液状化層に液状化が発生すると、地盤支持力の消失、液状化層の側方流動などが生じ、広範囲にわたって地盤全体の大きな沈下が生じたり、不同沈下が生じる場合がある。このため、このような液状化地盤上に建物などの構造物を構築する際には、液状化対策を講じることが求められている。 For example, in a liquefied ground where a sand layer of a non-liquefied layer is deposited on a stable non-liquefied layer, if liquefaction occurs in the liquefied layer due to an earthquake, the ground bearing capacity will disappear, Lateral flow or the like occurs, and there is a case where a large subsidence of the entire ground occurs over a wide area or a non-uniform subsidence occurs. For this reason, when constructing structures such as buildings on such liquefied ground, it is required to take measures against liquefaction.
そして、従来、地盤を締固めたり、格子状に地盤を改良することにより、地震時の地盤範囲を小さく抑え、液状化の発生を防止する手法が提案、実用化されている。また、近年、液状化層の上部のみを改良し、下部の液状化を許容する浮き型形式の対策も提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a technique for suppressing the occurrence of liquefaction by suppressing the ground area during an earthquake by compacting the ground or improving the ground in a lattice shape has been proposed and put into practical use. In recent years, there has also been proposed a floating type countermeasure that improves only the upper part of the liquefied layer and allows liquefaction of the lower part (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、この種の対策は、液状化の発生を確実に防止するために原地盤全体を広範囲にわたって十分に締固めたり、格子状の地盤改良を施して地震時の地盤変形を小さくすることが必要で多大なコストを要する。このため、主要構造物の直下のみを対象にして限定的に実施されるケースが多く、駐車場や道路など、面積が大きい場所、言い換えれば大きな構造物が上載されない場所の地盤全体を対象として適用することが難しい。 However, this type of countermeasure requires that the entire original ground be fully compacted over a wide area, or that the ground deformation during the earthquake should be reduced by earthquakes in order to prevent the occurrence of liquefaction. It requires a lot of cost. For this reason, there are many cases that are carried out limitedly just under the main structure, and it is applied to the entire ground in places with large areas such as parking lots and roads, in other words, places where large structures are not placed. Difficult to do.
また、床版やシート等の不透水性の被覆部材(被覆層)を、地盤全体を覆うように表層部に設置することにより、液状化の発生を許容しつつ液状化が発生した際の地盤の不陸や地表面への噴砂を防止する対策が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, by installing an impervious covering member (covering layer) such as a floor slab or sheet on the surface layer so as to cover the entire ground, the ground when liquefaction has occurred while allowing liquefaction to occur Measures have been proposed to prevent the unevenness of the ground and the sand blowing to the ground surface (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、この対策においても、床版やシート等の被覆部材自体の不陸を防止するために被覆部材自体を十分な剛性を備えて形成する必要が生じ、やなりコストが高くなってしまう。また、液状化発生時には地表構造物自体が沈下したり浮き上がって傾くおそれもある。さらに、床版継ぎ部やシート継ぎ目などで完全には噴砂を抑止できないおそれもある。 However, even in this measure, it is necessary to form the covering member itself with sufficient rigidity in order to prevent the covering member itself such as the floor slab and the sheet from being uneven, and the cost is increased. Also, when liquefaction occurs, the surface structure itself may sink or float and tilt. Furthermore, there is a possibility that the sand blowing cannot be completely suppressed by the floor slab joint or the sheet joint.
これに対し、本願の発明者は、図4及び図5に示すように、礫層の路盤1上に舗装(不透水性(難透水性)の被覆層)2を施して地表部が被覆された液状化地盤Gに対し、所定の間隔で線状の溝3を掘削して礫4を充填し、液状化層5と地表を連通させるように構成したドレーン6を備えた噴砂防止構造(液状化対策構造)Aを発明し、既に特許出願を行っている(特許文献3参照)。
On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, the inventor of the present application performs pavement (impermeable (non-permeable) coating layer) 2 on the gravel bed 1 to cover the surface portion. The liquefied ground G is excavated with a
この噴砂防止構造Aにおいては、液状化が発生した際にドレーン6を通じて礫層(路盤1)や地表に水圧を逃がすことができ、噴砂の発生を防止することができる。また、溝3の掘削、礫4の充填、礫層1の敷設だけで対策を講じることができ、効果的な対策を安価で実現することができる。
In this sandblast prevention structure A, when liquefaction occurs, water pressure can be released to the gravel layer (base course 1) or the ground surface through the drain 6, and the occurrence of sandblast can be prevented. Moreover, measures can be taken only by excavating the
しかしながら、本願の発明者による特許文献3の噴砂防止構造においては、安価に対策を講じることが可能であるが、線状に地盤を掘削して溝をつくる必要がある。このため、やはり工事範囲が広くなり、既に供用されている外構や道路などに適用した際にその不使用期間が長くなるおそれがある。
However, in the sand-sand prevention structure of
本発明は、上記事情に鑑み、確実且つ効果的に噴砂等の発生を防止(抑止)することができるとともに、より安価で容易に、短期間で対策を講じることが可能な液状化対策構造を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a liquefaction countermeasure structure that can reliably and effectively prevent (suppress) the occurrence of sandblast and the like, and that can take measures quickly and easily in a short period of time. The purpose is to provide.
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
本発明の構造物の液状化対策構造は、液状化層の上方の地表部に不透水性あるいは難透水性の被覆層を備えた液状化地盤に設けられ、地震による被害を低減するための液状化対策構造であって、前記液状化層と、前記液状化層と前記被覆層の間の透水性層及び/又は地表を連通させるように地盤に貫設されるとともに、平面視で点状に配設された複数のドレーンを備えて構成されていることを特徴とする。 The liquefaction countermeasure structure of the structure of the present invention is provided on a liquefied ground having an impermeable or hardly permeable coating layer on the surface portion above the liquefied layer, and is a liquid for reducing damage caused by an earthquake. It is a liquefaction countermeasure structure, and is pierced in the ground so as to communicate the liquefied layer, the water permeable layer between the liquefied layer and the coating layer, and / or the ground surface, and in a point shape in plan view. It is characterized by comprising a plurality of drains arranged.
また、本発明の構造物の液状化対策構造において、前記ドレーンは、前記透水性層に位置する部分を他の部分よりも拡大して形成されていることが望ましい。 In the liquefaction countermeasure structure of the structure according to the present invention, it is desirable that the drain is formed by enlarging a portion located in the water permeable layer as compared with other portions.
本発明の液状化対策構造においては、従来のように礫溝を設けず、スポット的(平面視点状)にドレーンを設置することで液状化被害抑制効果を得ることができ、広範囲な敷地に対しても安価に噴砂を抑止し、過大な不陸や沈下が発生することを確実に防止することが可能になる。 In the liquefaction countermeasure structure of the present invention, a liquefaction damage suppressing effect can be obtained by installing a drain in a spot-like (planar perspective) without providing a gravel groove as in the past. However, it is possible to suppress sand blowing at low cost and reliably prevent excessive unevenness and settlement.
また、スポット的な対策で済むため、供用中の外構、道路に対しても施工による閉鎖区間、期間を最小限に抑えることができる。 In addition, since spot-like measures can be taken, it is possible to minimize the closed section and period of construction for the exterior and road in service.
以下、図1から図3を参照し、本発明の一実施形態に係る液状化対策構造について説明する。 Hereinafter, a liquefaction countermeasure structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
本実施形態の液状化対策構造Bは、図1及び図2に示すように、液状化層5の上方に非液状化層7が存在し、さらに非液状化層7の上方に路盤などの透水性層(礫層)1、透水性層1の上に舗装などの不透水性(難透水性)の被覆層2を有する液状化地盤Gに設けることにより、地震時の被害を防止(抑止)するためのものである。
In the liquefaction countermeasure structure B of this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, a
特に、本実施形態の液状化対策構造Bは、被覆層2の要所に液状化発生時に液状化層5から過剰間隙水を積極的に排水することで噴砂の発生を防止するためのものである。
In particular, the liquefaction countermeasure structure B of the present embodiment is for preventing the occurrence of sand sand by actively draining excess pore water from the liquefied
ここで、舗装などの被覆層2が地表部に存在する液状化地盤Gは、被覆層2(舗装や路盤、路床など)により、地震によって液状化が生じた場合であっても噴砂に対しある程度の耐力を有する。また、地表付近に粘性土層などの不透水性層がある場合には、この不透水性層が被覆層2となって同様に噴砂の発生を抑止する効果を発揮する。
Here, the liquefied ground G in which the covering
そして、このような被覆層2が存在する液状化地盤Gにおいては、噴砂が相対的に弱点となる部分で生じ、局所的に噴砂が生じることで水圧が噴砂孔から集中的に抜けるため、逆に噴砂孔以外の部分は陥没や大きな不陸などの被害が発生しないことになる。また、地表面全面を均一な舗装で仕上げるなどして被覆層2が形成されていると、相対的に弱点となる部分を特定できなくなるため、噴砂がどこで生じるかが分からなくなってしまう。
And in the liquefied ground G in which such a covering
これに対し、本実施形態の液状化対策構造Bでは、被覆層2が有する噴砂に対する抵抗力を有効に活用することを念頭に、液状化層5と、液状化層5と被覆層2の間の透水性層1及び/又は地表を連通させるように、ドレーン10を地盤Gに貫設する。また、本実施形態では、複数のドレーン10を所定の間隔で平面視点状に配設する。
On the other hand, in the liquefaction countermeasure structure B of the present embodiment, the
また、ドレーン10は、ドレーン孔11を穿設するとともにドレーン材12を充填して形成される。例えば、ドレーン材12として、ドレーン10が透水係数10−1cm/s以上の高い透水性を確保して形成でき、且つ地震時に砂の侵入による目詰りを防止できる材料を用いる。具体的に、ドレーン材12として、5mm程度以下の小粒径の礫を用いたり、これと同等以上の性能を有する工業製品のドレーン材を用いることが好ましい。
Further, the
また、ドレーン10は、10m間隔で形成することを基本とし、例えば表層の舗装などの被覆層2や非液状化層7の厚さなどの諸条件を考慮して5〜20m間隔で設置する。なお、ドレーン10の径や間隔は、本願の発明者による特開2013−155558等を参考にして設定してもよい。
The
また、ドレーン10は、少なくとも液状化層5の上端まで達するように形成することが必要であり、1m程度液状化層5に貫入して形成することが好ましい。本実施形態の液状化対策構造Bにおいては、地盤Gの液状化を許容するため、既往の対策のように液状化層5の全層にドレーン10を打設する必要がない。
Further, the
さらに、ドレーン10は、地表面まで均一な太さでもよいが、図3に示すように、地表面に排水する際の圧力を減じるため、あるいは透水性層1に排水を確実に逃がすため、地表面側の天端部分を他の部分よりも拡大(大径)にしてドレーン10を形成することが好ましい。この場合、天端部分の拡大部13の断面積を他の部分の断面積の2倍以上を目安にすることが好ましい。
Further, the
また、ドレーン10は、地表面側の天端部分に排水升などの排水処理手段14を設け、導水した水を地表面や他に円滑に排水できるようにすることが好ましい。
In addition, the
そして、上記構成からなる本実施形態の液状化対策構造Bにおいては、地震によって液状化層5に液状化が発生した場合に、ドレーン10によって液状化層5から水を導水し、地表面に排水したり、透水性層1に逃がすことができる。このようにドレーン部分を通じて液状化層5の水が排水されることによって、液状化により上昇した水圧がゆっくりと低下する。これにより、地盤材料である砂が地表面に出ることがなく、液状化に伴う沈下が生じるものの噴砂や噴砂に伴う沈下、陥没及び大きな不陸が生じることはなく、ドレーン近傍を含めた被害を大幅に小さくすることができる。
And in liquefaction countermeasure structure B of this embodiment which consists of the said structure, when liquefaction generate | occur | produces in
よって、本実施形態の液状化対策構造Bにおいては、礫溝を設けず、スポット的な対策で液状化被害抑制効果を得ることができ、広範囲な敷地に対しても安価に噴砂を抑止し、過大な不陸や沈下が発生することを確実に防止することが可能になる。 Therefore, in the liquefaction countermeasure structure B of the present embodiment, a gravel groove is not provided, and a liquefaction damage suppressing effect can be obtained by spot-like countermeasures. It becomes possible to reliably prevent the occurrence of excessive unevenness and subsidence.
また、表層のみのスポット的な対策で済むため、供用中の外構、道路に対しても施工による閉鎖区間、期間を最小限に抑えることができる。 In addition, since only spot measures are required on the surface layer, it is possible to minimize the closed section and period of construction for the exterior and road in service.
以上、本発明に係る液状化対策構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 As mentioned above, although one Embodiment of the liquefaction countermeasure structure which concerns on this invention was described, this invention is not limited to said one Embodiment, It can change suitably in the range which does not deviate from the meaning.
1 路盤(礫層などの透水性層)
2 舗装(不透水性あるいは難透水性の被覆層)
3 溝
4 礫
5 液状化層
6 従来のドレーン
7 非液状化層
10 ドレーン
11 ドレーン孔
12 ドレーン材
13 拡大部
14 排水処理手段
A 従来の液状化対策構造(噴砂防止構造)
B 液状化対策構造
G 液状化地盤
1 Roadbed (permeable layer such as gravel layer)
2 Pavement (impermeable or hardly permeable coating layer)
3 Groove 4
B Liquefaction countermeasure structure G Liquefaction ground
Claims (2)
前記液状化層と、前記液状化層と前記被覆層の間の透水性層及び/又は地表を連通させるように地盤に貫設されるとともに、平面視で点状に配設された複数のドレーンを備えて構成されていることを特徴とする液状化対策構造。 A liquefaction countermeasure structure for reducing damage caused by an earthquake, provided on a liquefied ground having a water impermeable or hardly water permeable coating layer on the surface portion above the liquefied layer,
A plurality of drains which are penetrated in the ground so as to communicate the liquefied layer, the water permeable layer between the liquefied layer and the coating layer, and / or the ground surface, and are arranged in the form of dots in plan view A liquefaction countermeasure structure characterized by comprising:
前記ドレーンは、前記透水性層に位置する部分を他の部分よりも拡大して形成されていることを特徴とする液状化対策構造。 In the liquefaction countermeasure structure according to claim 1,
A liquefaction countermeasure structure characterized in that the drain is formed by enlarging a portion located in the water-permeable layer as compared with other portions.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020180457A (en) * | 2019-04-24 | 2020-11-05 | 株式会社竹中工務店 | Ground liquefaction suppression structure |
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JP2013079544A (en) * | 2011-10-05 | 2013-05-02 | Shimizu Corp | Sand boil prevention structure |
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