JP2016205004A - Ground improvement method, ground improvement structure and improved ground - Google Patents

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貴司 仲山
澤田 亮
Akira Sawada
亮 澤田
満 清水
Mitsuru Shimizu
満 清水
齋藤 貴
Takashi Saito
貴 齋藤
寅士良 藤原
Torashiro Fujiwara
寅士良 藤原
圭祐 内藤
Keisuke Naito
圭祐 内藤
幸則 小山
Yukinori Koyama
幸則 小山
政弘 近藤
Masahiro Kondo
政弘 近藤
寛章 坂本
Hiroaki Sakamoto
寛章 坂本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ground improvement method, a ground improvement structure and an improved ground, which can improve earthquake resistance of an underground structure by restricting occurrence of liquefaction.SOLUTION: In a desaturation maintenance process #200, as shown in (A), a penetration hole that penetrates an underground structure S is formed, and an agent is injected in a liquefaction layer Lbelow the underground structure S, then a wall part 3a is constructed by curing the agent. In a desaturation treatment process #300, as shown in (B), ground water is discharged from the liquefaction layer Lbelow the underground structure S, and underground moisture in the liquefaction layer Lis removed by lowering the underground water level GWL of the liquefaction layer L. In the desaturation treatment process #300, air is supplied to the liquefaction layer Lbelow the underground structure S to force the air to be included in the soil of the liquefaction layer L, and the desaturation treatment is applied to the liquefaction layer Lbelow the underground structure S. As a result, as shown in (C), a desaturation region A is formed in the liquefaction layer Lbelow the underground structure S.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、地盤中の液状化層を不飽和化させて地盤を改良する地盤改良工法、地盤中の液状化層を不飽和化した状態にこの地盤を改良する地盤改良構造、及び地盤中の液状化層を不飽和化した状態に改良された改良地盤に関する。   The present invention relates to a ground improvement method for improving the ground by desaturating the liquefied layer in the ground, a ground improving structure for improving the ground to a state in which the liquefied layer in the ground is desaturated, and The present invention relates to an improved ground improved to a state in which a liquefied layer is unsaturated.

構造物の液状化対策には、様々な工法が検討され提案されているが、いずれも対策工法として個別に施工することが基本になっている。地盤を不飽和化させる液状化対策としては、これまでに地盤内に空気を注入する方法が検討されている。従来の地盤改良工法は、大気に開放された地盤内の水及び空気を吸引して不飽和領域を形成する工程と、この不飽和領域の空気を吸引してこの不飽和領域を負圧化する工程と、この負圧化領域に空気を送ることによって土粒子に空気をトラップさせる工程と、土粒子に空気をトラップさせた後に地下水位を復元させる工程とを含む。このような従来の地盤改良工法では、大気開放化で地盤の土粒子を真空化により乾燥させ、水位の復元で土粒子に空気を安定してトラップさせて、地震時における地盤の液状化を防いでいる。   Various construction methods have been studied and proposed for countermeasures against liquefaction of structures, but all of them are basically constructed individually as countermeasures. As a liquefaction countermeasure for desaturating the ground, methods of injecting air into the ground have been studied so far. The conventional ground improvement method is a process of forming an unsaturated region by sucking water and air in the ground open to the atmosphere, and sucking the air in the unsaturated region to make the unsaturated region negative pressure And a step of trapping air in the soil particles by sending air to the negative pressure region, and a step of restoring the groundwater level after trapping air in the soil particles. In such a conventional ground improvement method, the soil particles in the ground are dried by evacuation by opening to the atmosphere, and the air is stably trapped in the soil particles by restoring the water level, preventing liquefaction of the ground during an earthquake. It is out.

特開2014-084559号公報JP 2014-084559

従来の地盤改良工法では、不飽和領域の土粒子に空気をトラップさせているが、この不飽和領域の上方の地盤が大気に開放されている。このため、従来の地盤改良工法では、不飽和領域の土粒子に空気をトラップさせた状態を長期間維持することが困難になる問題点がある。   In the conventional ground improvement method, air is trapped in the soil particles in the unsaturated region, but the ground above the unsaturated region is open to the atmosphere. For this reason, the conventional ground improvement method has a problem that it is difficult to maintain a state where air is trapped in soil particles in an unsaturated region for a long period of time.

この発明の課題は、液状化の発生を抑止して地下構造物の耐震性を向上させることができる地盤改良工法、地盤改良構造及び改良地盤を提供することである。   The subject of this invention is providing the ground improvement construction method which can suppress generation | occurrence | production of liquefaction, and can improve the earthquake resistance of an underground structure, a ground improvement structure, and an improved ground.

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図2、図3、図5、図7、図8、図10、図12、図14、図15及び図16に示すように、地盤(G)中の液状化層を不飽和化させて地盤を改良する地盤改良工法であって、地下構造物(S)よりも下層の液状化層(L1)の地下水位(GWL)を低下させて、この液状化層を不飽和化させる不飽和化処理工程(#300;#500;#700)を含むことを特徴とする地盤改良工法(#100)である。
The present invention solves the above-mentioned problems by the solving means described below.
In addition, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this embodiment.
The invention of claim 1 is a liquefied layer in the ground (G) as shown in FIG. 2, FIG. 3, FIG. 5, FIG. 7, FIG. Is a ground improvement method to improve the ground by desaturating the groundwater level (GWL) of the liquefied layer (L 1 ) below the underground structure (S), A ground improvement method (# 100) characterized by including a desaturation treatment step (# 300; # 500; # 700) for desaturation.

請求項2の発明は、請求項1に記載の地盤改良工法において、図2、図3、図5、図7、図8、図10及び図12に示すように、前記地下構造物よりも下層の液状化層を不飽和化した状態に維持する不飽和化維持工程(#200;#400,#600)を含むことを特徴とする地盤改良工法である。   The invention of claim 2 is the ground improvement construction method according to claim 1, as shown in FIG. 2, FIG. 3, FIG. 5, FIG. 7, FIG. It is a ground improvement construction method characterized by including the desaturation maintenance process (# 200; # 400, # 600) which maintains the liquefied layer of this in the desaturated state.

請求項3の発明は、請求項2に記載の地盤改良工法において、図3、図5及び図12に示すように、前記不飽和化維持工程は、前記地下構造物から下方又は側方に伸びる壁部(3a;3b;3f)を構築する工程を含むことを特徴とする地盤改良工法である。   According to a third aspect of the present invention, in the ground improvement method according to the second aspect, as shown in FIGS. 3, 5 and 12, the desaturation maintaining step extends downward or laterally from the underground structure. It is a ground improvement construction method characterized by including the process of constructing a wall (3a; 3b; 3f).

請求項4の発明は、請求項2に記載の地盤改良工法において、図7、図8及び図10に示すように、前記不飽和化維持工程(#400)は、前記地下構造物と土留工(7)との間の隙間を塞ぐ工程を含むことを特徴とする地盤改良工法である。   As for invention of Claim 4, in the ground improvement construction method of Claim 2, as shown in FIG.7, FIG8 and FIG.10, the said desaturation maintenance process (# 400) is the said underground structure and earth retaining work. (7) It is a ground improvement construction method characterized by including the process of closing up the crevice between.

請求項5の発明は、請求項2から請求項4までのいずれか1項記載の地盤改良工法において、図7、図8及び図10に示すように、前記不飽和化維持工程(#400)は、前記地下構造物よりも下層の非液状化層まで土留工を根入れする工程を含むことを特徴とする地盤改良工法である。   According to a fifth aspect of the present invention, in the ground improvement method according to any one of the second to fourth aspects, as shown in FIGS. 7, 8, and 10, the desaturation maintaining step (# 400) Is a ground improvement method characterized by including a step of incorporating the earth retaining work to the non-liquefiable layer below the underground structure.

請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の地盤改良工法において、図14及び図15に示すように、前記不飽和化処理工程(#700)は、前記地下構造物と土留工との間の隙間(Δ)からこの地下構造物よりも下層の液状化層の地下水を排出して、この液状化層の地下水位を低下させる工程を含むことを特徴とする地盤改良工法である。   As for invention of Claim 6, in the ground improvement construction method of any one of Claim 1 to Claim 5, as shown in FIG.14 and FIG.15, the said desaturation process process (# 700), Discharging the groundwater of the liquefied layer below the underground structure from the gap (Δ) between the underground structure and the earth retaining structure, and lowering the groundwater level of the liquefied layer. It is a ground improvement method.

請求項7の発明は、請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の地盤改良工法において、図2、図3、図5、図12及び図16に示すように、前記不飽和化処理工程(#300;#700)は、前記地下構造物の内部からこの地下構造物よりも下層の液状化層の地下水を排出して、この液状化層の地下水位を低下させる工程を含むことを特徴とする地盤改良工法である。   A seventh aspect of the present invention is the ground improvement method according to any one of the first to sixth aspects, wherein, as shown in FIGS. 2, 3, 5, 12, and 16, the unsaturation is performed. The liquefaction treatment step (# 300; # 700) includes a step of discharging the groundwater of the liquefied layer below the underground structure from the inside of the underground structure and lowering the groundwater level of the liquefied layer. It is a ground improvement method characterized by this.

請求項8の発明は、請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の地盤改良工法において、前記地下構造物は、都市トンネルであることを特徴とする地盤改良工法である。   The invention of claim 8 is the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 7, wherein the underground structure is an urban tunnel.

請求項9の発明は、図1、図4、図6、図9及び図11、図13及び図16に示すように、地盤(G)中の液状化層を不飽和化した状態にこの地盤を改良する地盤改良構造であって、地下構造物(S)よりも下層の液状化層(L1)が不飽和化されているときに、この液状化層を不飽和化した状態に維持する不飽和化維持部(3;7)を備えることを特徴とする地盤改良構造(2)である。 In the invention of claim 9, as shown in FIGS. 1, 4, 6, 9, 11 and 13, 13 and 16, the liquefied layer in the ground (G) is in an unsaturated state. When the liquefied layer (L 1 ) below the underground structure (S) is unsaturated, the liquefied layer is maintained in an unsaturated state. It is a ground improvement structure (2) characterized by including a desaturation maintenance part (3; 7).

請求項10の発明は、請求項9に記載の地盤改良構造において、図1、図4、及び図11に示すように、前記不飽和化維持部は、前記地下構造物からこの地下構造物の下方又は側方に伸びる壁部(3a;3b;3f)を備えることを特徴とする地盤改良構造である。   According to a tenth aspect of the present invention, in the ground improvement structure according to the ninth aspect, as shown in FIGS. 1, 4, and 11, the desaturation maintaining unit is configured so that the underground structure A ground improvement structure comprising a wall (3a; 3b; 3f) extending downward or laterally.

請求項11の発明は、請求項9又は請求項10に記載の地盤改良構造において、図6及び図9に示すように、前記不飽和化維持部は、前記地下構造物と土留工(7)との間の隙間を塞ぐ塞ぎ部(3d;3e)を備えることを特徴とする地盤改良構造である。   As for invention of Claim 11, in the ground improvement structure of Claim 9 or Claim 10, as shown in FIG.6 and FIG.9, the said desaturation maintenance part is the said underground structure and earth retaining work (7). It is a ground improvement structure characterized by including the block part (3d; 3e) which plugs up the clearance gap between these.

請求項12の発明は、請求項9から請求項11までのいずれか1項に記載の地盤改良構造において、図13〜図16に示すように、前記不飽和化維持部は、前記地下構造物よりも下層の非液状化層まで根入れされている土留工(7)であることを特徴とする地盤改良構造である。   As for invention of Claim 12, in the ground improvement structure of any one of Claim 9 to Claim 11, as shown in FIGS. 13-16, the said desaturation maintenance part is the said underground structure. It is a soil improvement structure characterized in that it is a earth retaining work (7) rooted to the lower non-liquefaction layer.

請求項13の発明は、請求項9から請求項12までのいずれか1項に記載の地盤改良構造において、前記地下構造物は、都市トンネルであることを特徴とする地盤改良構造である。   The invention of claim 13 is the ground improvement structure according to any one of claims 9 to 12, wherein the underground structure is an urban tunnel.

請求項14の発明は、図1、図4、図6、図9、図11、図13及び図16に示すように、地盤(G)中の液状化層が不飽和化した状態に改良された改良地盤であって、地下構造物(S)よりも下層の液状化層(L1)の地下水位(GWL)を低下させることによって、この液状化層が不飽和化されていることを特徴とする改良地盤(1)である。 The invention of claim 14 is improved to a state in which the liquefied layer in the ground (G) is unsaturated as shown in FIGS. 1, 4, 6, 9, 11, 13, and 16. Improved ground, characterized in that this liquefied layer is desaturated by lowering the groundwater level (GWL) of the liquefied layer (L 1 ) below the underground structure (S) The improved ground (1).

請求項15の発明は、請求項14に記載の改良地盤において、前記地下構造物よりも下層の液状化層が不飽和化した状態に維持されていることを特徴とする改良地盤である。   The invention of claim 15 is the improved ground according to claim 14, characterized in that the liquefied layer below the underground structure is maintained in an unsaturated state.

請求項16の発明は、請求項14又は請求項15に記載の改良地盤において、
前記地下構造物は、都市トンネルであることを特徴とする改良地盤である。
The invention of claim 16 is the improved ground according to claim 14 or claim 15,
The underground structure is an improved ground characterized in that it is an urban tunnel.

この発明によると、液状化の発生を抑止して地下構造物の耐震性を向上させることができる。   According to this invention, generation | occurrence | production of liquefaction can be suppressed and the earthquake resistance of an underground structure can be improved.

この発明の第1実施形態に係る地盤改良工法によって改良された改良地盤を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the improved ground improved by the ground improvement construction method which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る地盤改良工法の工程図である。It is process drawing of the ground improvement construction method which concerns on 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態に係る地盤改良工法を説明するための断面図であり、(A)は不飽和化維持工程を説明するための断面図であり、(B)は不飽和化処理工程を説明するための断面図であり、(C)は不飽和化処理工程後の改良地盤の断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the ground improvement construction method which concerns on 1st Embodiment of this invention, (A) is sectional drawing for demonstrating a desaturation maintenance process, (B) is a desaturation process process. (C) is sectional drawing of the improved ground after a desaturation process. この発明の第2実施形態に係る地盤改良工法によって改良された改良地盤を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the improved ground improved by the ground improvement construction method which concerns on 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態に係る地盤改良工法を説明するための断面図であり、(A)は不飽和化維持工程を説明するための断面図であり、(B)は不飽和化処理工程を説明するための断面図であり、(C)は不飽和化処理工程後の改良地盤の断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the ground improvement construction method which concerns on 2nd Embodiment of this invention, (A) is sectional drawing for demonstrating a desaturation maintenance process, (B) is a desaturation process process. (C) is sectional drawing of the improved ground after a desaturation process. この発明の第3実施形態に係る地盤改良工法によって改良された改良地盤を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the improved ground improved by the ground improvement construction method which concerns on 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態に係る地盤改良工法の工程図である。It is process drawing of the ground improvement construction method which concerns on 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態に係る地盤改良工法を説明するための断面図であり、(A)は不飽和化維持工程及び不飽和化処理工程を説明するための断面図であり、(B)は不飽和化維持工程を説明するための断面図であり、(C)は不飽和化維持工程後の改良地盤の断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the ground improvement construction method which concerns on 3rd Embodiment of this invention, (A) is sectional drawing for demonstrating a desaturation maintenance process and a desaturation process, (B) Is a cross-sectional view for explaining the desaturation maintaining step, and (C) is a cross-sectional view of the improved ground after the desaturation maintaining step. この発明の第4実施形態に係る地盤改良工法によって改良された改良地盤を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the improved ground improved by the ground improvement construction method which concerns on 4th Embodiment of this invention. この発明の第4実施形態に係る地盤改良工法を説明するための断面図であり、(A)は不飽和化維持工程及び不飽和化処理工程を説明するための断面図であり、(B)は不飽和化維持工程を説明するための断面図であり、(C)は不飽和化維持工程後の改良地盤の断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the ground improvement construction method which concerns on 4th Embodiment of this invention, (A) is sectional drawing for demonstrating a desaturation maintenance process and a desaturation process, (B) Is a cross-sectional view for explaining the desaturation maintaining step, and (C) is a cross-sectional view of the improved ground after the desaturation maintaining step. この発明の第5実施形態に係る地盤改良工法によって改良された改良地盤を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the improved ground improved by the ground improvement construction method which concerns on 5th Embodiment of this invention. この発明の第5実施形態に係る地盤改良工法を説明するための断面図であり、(A)は不飽和化維持工程を説明するための断面図であり、(B)は不飽和化処理工程を説明するための断面図であり、(C)は不飽和化処理工程後の改良地盤の断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the ground improvement construction method which concerns on 5th Embodiment of this invention, (A) is sectional drawing for demonstrating a desaturation maintenance process, (B) is a desaturation process process. (C) is sectional drawing of the improved ground after a desaturation process. この発明の第6実施形態に係る地盤改良工法によって改良された改良地盤を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the improved ground improved by the ground improvement construction method which concerns on 6th Embodiment of this invention. この発明の第6実施形態に係る地盤改良工法の工程図である。It is process drawing of the ground improvement construction method which concerns on 6th Embodiment of this invention. この発明の第6実施形態に係る地盤改良工法を説明するための断面図であり、(A)(B)は不飽和化処理工程を説明するための断面図であり、(C)は不飽和化処理工程後の改良地盤の断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the ground improvement construction method which concerns on 6th Embodiment of this invention, (A) (B) is sectional drawing for demonstrating a desaturation process, (C) is unsaturated. It is sectional drawing of the improved ground after a chemical conversion treatment process. この発明の第7実施形態に係る地盤改良工法を説明するための断面図であり、(A)(B)は不飽和化処理工程を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the ground improvement construction method which concerns on 7th Embodiment of this invention, (A) (B) is sectional drawing for demonstrating an desaturation process process.

(第1実施形態)
以下、図面を参照して、この発明の第1実施形態について詳しく説明する。
図1に示す地盤Gは、構造物の基礎を支える地面である。地下水位GWLは、地下水の分布する深さである。地下水位GWLは、地盤内の隙間又は割れ目を満たして存在する水の表面にある水圧が大気圧と等しい面であり、地下水面の基準面からの深さである。液状化層L1は、水分を多く含む土砂が堆積されている層である。液状化層L1は、例えば、地下水位GWL以下の飽和した緩い砂質地盤である。非液状化層L2は、液状化が発生しないと判断される層である。非液状化層L2は、例えば、粘性土層、密な砂質土層又は密な砂礫層などである。不飽和域Aは、土粒子同士の隙間に気体が残っている領域である。不飽和域Aは、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1を不飽和化処理して形成される。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The ground G shown in FIG. 1 is the ground that supports the foundation of the structure. The groundwater level GWL is the depth at which groundwater is distributed. The groundwater level GWL is a surface in which the water pressure on the surface of the water that exists by filling a gap or a crack in the ground is equal to the atmospheric pressure, and is a depth from the reference surface of the groundwater surface. The liquefied layer L 1 is a layer in which earth and sand containing a lot of moisture is deposited. The liquefied layer L 1 is, for example, a saturated loose sandy ground below the groundwater level GWL. The non-liquefaction layer L 2 is a layer that is determined not to cause liquefaction. The non-liquefied layer L 2 is, for example, a viscous soil layer, a dense sandy soil layer, or a dense gravel layer. The unsaturated region A is a region where gas remains in the gap between the soil particles. The unsaturated zone A is formed by desaturating the liquefied layer L 1 below the underground structure S.

地下構造物Sは、地表面下に構築されている構造物である。地下構造物Sは、例えば、都市部の軟らかい地盤G中に建設される都市トンネルである。地下構造物Sは、土圧に抗する鉄筋コンクリート箱型ラーメン構造物であるボックスカルバートであり、地下鉄軌道部又は地下鉄駅舎部などとして内部空間が利用される。地下構造物Sは、この地下構造物Sの屋根部を構成する上床板S1と、この地下構造物Sの底部を構成する下床板S2と、この地下構造物Sの側壁部を構成する側板S3と、上床板S1と下床板S2とを繋ぐ中柱S4とを備えている。 The underground structure S is a structure constructed under the ground surface. The underground structure S is, for example, an urban tunnel constructed in a soft ground G in an urban area. The underground structure S is a box culvert that is a reinforced concrete box-type ramen structure that resists earth pressure, and an internal space is used as a subway track or a subway station building. The underground structure S constitutes an upper floor board S 1 constituting the roof part of the underground structure S, a lower floor board S 2 constituting the bottom part of the underground structure S, and a side wall part of the underground structure S. A side plate S 3 and a middle column S 4 connecting the upper floor plate S 1 and the lower floor plate S 2 are provided.

改良地盤1は、地盤G中の液状化層L1が不飽和化した状態に改良された地盤である。改良地盤1は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水位GWLを低下させることによって、この液状化層L1が不飽和化されている。改良地盤1は、地盤Gの強度を増大し地下構造物Sの沈下を抑制するために、液状化層L1の性質の改善を目的として液状化層L1が不飽和化処理されている。改良地盤1は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1が不飽和化した状態に維持されている。 The improved ground 1 is a ground improved to a state in which the liquefied layer L 1 in the ground G is unsaturated. In the improved ground 1, the liquefied layer L 1 is desaturated by lowering the groundwater level GWL of the liquefied layer L 1 below the underground structure S. In the improved ground 1, the liquefied layer L 1 is desaturated for the purpose of improving the properties of the liquefied layer L 1 in order to increase the strength of the ground G and suppress the settlement of the underground structure S. The improved ground 1 is maintained in a state in which the liquefied layer L 1 below the underground structure S is unsaturated.

地盤改良構造2は、地盤G中の液状化層L1を不飽和化した状態にこの地盤Gを改良する構造である。地盤改良構造2は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1を不飽和化した状態に維持し、地盤Gの強度を増加した状態に維持し地下構造物Sの沈下を抑制する。地盤改良構造2は、不飽和化維持部3などを備えている。 The ground improvement structure 2 is a structure for improving the ground G to a state where the liquefied layer L 1 in the ground G is desaturated. The ground improvement structure 2 maintains the liquefied layer L 1 below the underground structure S in an unsaturated state, maintains the strength of the ground G, and suppresses the settlement of the underground structure S. The ground improvement structure 2 includes an desaturation maintaining unit 3 and the like.

不飽和化維持部3は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1が不飽和化されているときに、この液状化層L1を不飽和化した状態に維持する部分である。不飽和化維持部3は、地下構造物Sからこの地下構造物の下方に伸びる壁部3aを備えている。壁部3aは、地下構造物Sの下側両縁部から下方に垂直に伸びており、この地下構造物Sの長さ方向に連続して隙間なく構築されている。壁部3aは、例えば、水ガラス系の薬剤、硬化剤及び助剤などの混合物を恒久の薬剤注入工法によって、地下構造物Sの内部から地下構造物Sの下方に向かって垂直に注入して構築される。壁部3aは、例えば、この壁部3aの下端部が非液状化層L2に所定の深さで根入れされている。 The desaturation maintaining portion 3, when the lower layer of the liquid layer L 1 is desaturated than underground structures S, which is a portion for maintaining the liquid layer L 1 in the state in which desaturate. The desaturation maintaining unit 3 includes a wall 3a extending from the underground structure S to the lower side of the underground structure. The wall 3a extends vertically downward from both lower edges of the underground structure S, and is constructed without a gap continuously in the length direction of the underground structure S. For example, the wall 3a is formed by injecting a mixture of a water glass-based chemical, a curing agent, and an auxiliary agent vertically from the inside of the underground structure S to the lower side of the underground structure S by a permanent chemical injection method. Built. Wall 3a is, for example, embedment at a predetermined depth in the lower end non-liquefied layer L 2 of the wall portion 3a.

次に、この発明の第1実施形態に係る地盤改良工法によって改良された改良地盤の作用を説明する。
図1に示すように、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1が不飽和化されて液状化層L1に不飽和域Aが形成されていると、この不飽和域A内における土粒子同士の隙間に気体が残っている状態になる。液状化層L1を不飽和化するために地下水位GWLを一旦低下させた後に地下水位GWLが復位したり、地震時に地下水位GWLが上昇したりしても、液状化層L1に気体が封入されているため液状化層L1に地下水が入り難い状態になり、地下構造物Sの浮き上がりが抑制される。また、不飽和域A内の土粒子同士の隙間に残った気体が地下構造物Sの両縁部から地表に向かって地盤G内を上昇するのを不飽和化維持部3の壁部3aが阻止し、液状化層L1が不飽和化された状態に維持される。さらに、雨水が地盤Gから液状化層L1に浸透するのを不飽和化維持部3の壁部3aが阻止し、液状化層L1が不飽和化された状態に維持される。
Next, the operation of the improved ground improved by the ground improvement method according to the first embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1, when the liquefied layer L 1 below the underground structure S is desaturated and an unsaturated region A is formed in the liquefied layer L 1 , Gas remains in the gap between the soil particles. Or repositioned underground water level GWL after once lowering the groundwater level GWL to desaturate liquefaction layer L 1, even or groundwater level GWL is increased during an earthquake, the gas in the liquid layer L 1 It becomes difficult state to enter groundwater in the liquid layer L 1 because it is enclosed, floating of underground structures S is suppressed. In addition, the wall 3a of the desaturation maintaining unit 3 causes the gas remaining in the gap between the soil particles in the unsaturated region A to rise in the ground G from both edges of the underground structure S toward the ground surface. And the liquefied layer L 1 is maintained in an unsaturated state. Furthermore, rainwater wall 3a of the desaturation maintaining unit 3 to penetrate from the ground G in the liquid layer L 1 is prevented, the liquid layer L 1 is maintained in a state of being desaturated.

次に、この発明の第1実施形態に係る地盤改良工法を説明する。
図2及び図3に示す地盤改良工法#100は、地盤G中の液状化層L1を不飽和化させて地盤Gを改良する工法である。地盤改良工法#100は、地盤Gを不飽和化することによる液状化対策であり、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1を不飽和化させることによって、液状化の発生を抑止して地下構造物Sの耐震性を向上させる。地盤改良工法#100は、既設の地下構造物Sに対して実施される地盤Gの改良工法であり、図2に示すように不飽和化維持工程#200と不飽和化処理工程#300などを含む。
Next, the ground improvement method according to the first embodiment of the present invention will be described.
The ground improvement method # 100 shown in FIGS. 2 and 3 is a method for improving the ground G by desaturating the liquefied layer L 1 in the ground G. The ground improvement method # 100 is a countermeasure against liquefaction by desaturating the ground G. By desaturating the liquefied layer L 1 below the underground structure S, the occurrence of liquefaction is suppressed. To improve the earthquake resistance of the underground structure S. The ground improvement method # 100 is an improvement method of the ground G performed for the existing underground structure S. As shown in FIG. 2, the desaturation maintaining step # 200 and the desaturation treatment step # 300 are performed. Including.

図3(A)に示す注入装置4は、地盤Gを強化させる薬剤を注入する装置である。注入装置4は、地盤Gの透水性を減少させて地盤Gの強度を増加させるために、硬化剤及び助剤などの添加材を加えた水ガラス系の薬剤を地盤G中に注入する薬剤注入装置である。注入装置4は、地下構造物Sを貫通し液状化層L1内に垂直方向に配管されている注入管4aと、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1内に薬剤をこの注入管4aを通じて送出する送出ポンプ4bなどを備えている。注入装置4は、図3(A)に示すように、地下構造物Sの下方に薬剤を注入することによって、この地下構造物Sの下方に壁部3aを構築する。 The injection device 4 shown in FIG. 3A is a device for injecting a medicine that strengthens the ground G. The injection device 4 injects water glass-based chemicals with additives such as hardeners and auxiliaries into the ground G in order to reduce the water permeability of the ground G and increase the strength of the ground G. Device. Injection device 4 includes an injection pipe 4a, which is a pipe vertically into the liquid layer L 1 through the underground construction S, the injected agent in the lower layer of the liquid layer L 1 than underground structures S A delivery pump 4b for feeding through the tube 4a is provided. As shown in FIG. 3A, the injection device 4 injects a drug below the underground structure S, thereby constructing a wall 3 a below the underground structure S.

図3(B)に示す排水装置5は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1から地下水を排出する装置である。排水装置5は、地下構造物Sを貫通し液状化層L1内に垂直方向に配管されている揚水管5aと、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1内の地下水をこの揚水管5aを通じて排出する揚水ポンプ5bなどを備えている。排水装置5は、地下構造物S、左右の壁部3a及び非液状化層L2によって囲まれている液状化層L1から地下水を排出することによって、この液状化層L1の地下水位GWLを低下させる。 The drainage device 5 shown in FIG. 3 (B) is a device that discharges groundwater from the liquefied layer L 1 below the underground structure S. Drainage device 5 comprises a riser pipe 5a, which is piping vertically into the liquid layer L 1 through the underground construction S, the pumping groundwater of the lower liquid layer L 1 than underground structures S A pump 5b for discharging through the pipe 5a is provided. Drainage device 5, underground structures S, the right and left wall portions 3a and by discharging the groundwater from the liquid layer L 1 that is surrounded by a non-liquefied layer L 2, the groundwater level of the liquid layer L 1 GWL Reduce.

図3(B)に示す供給装置6は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1に気体を供給する装置である。供給装置6は、地下構造物Sを貫通し液状化層L1内に配管されている供給管6aと、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1内にこの供給管6aを通じて気体を供給するコンプレッサ6bなどを備えている。供給装置6は、空気、気泡又は微細気泡(マイクロバブル)などの気体を液状化層L1に注入する。供給装置6は、地下構造物S、左右の壁部3a及び非液状化層L2によって囲まれている液状化層L1に気体を供給することによって、この液状化層L1を不飽和化しこの液状化層L1に不飽和域Aを形成する。 The supply device 6 shown in FIG. 3 (B) is a device that supplies gas to the liquefied layer L 1 below the underground structure S. Feeder 6 includes a supply pipe 6a that is plumbed to penetrate the underground construction S liquefied layer L 1, the gas through the feed pipe 6a into the lower layer of the liquid layer L 1 than underground structures S The compressor 6b to supply is provided. Feeder 6 injects air, a gas such as air bubbles or micro bubbles (microbubbles) to the liquid layer L 1. The supply device 6 desaturates the liquefied layer L 1 by supplying gas to the liquefied layer L 1 surrounded by the underground structure S, the left and right walls 3a and the non-liquefied layer L 2 . An unsaturated region A is formed in the liquefied layer L 1 .

図2及び図3(A)に示す不飽和化維持工程#200は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1を不飽和化した状態に維持する工程である。不飽和化維持工程#200は、地下構造物Sから下方に伸びる壁部3aを構築する工程を含む。不飽和化維持工程#200では、図3(A)に示すように、地下構造物Sを貫通する貫通孔を形成し、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1に注入装置4から薬剤を注入して、この薬剤を硬化させて地下構造物Sの下方に壁部3aを構築する。 The desaturation maintaining step # 200 shown in FIGS. 2 and 3A is a step of maintaining the liquefied layer L 1 below the underground structure S in an unsaturated state. The desaturation maintaining step # 200 includes a step of constructing the wall 3a extending downward from the underground structure S. In the desaturation maintaining process # 200, as shown in FIG. 3A, a through-hole penetrating the underground structure S is formed, and the liquefied layer L 1 below the underground structure S is supplied from the injection device 4 to the liquefied layer L 1. A chemical | drug | medicine is inject | poured, this chemical | medical agent is hardened, and the wall part 3a is constructed under the underground structure S. FIG.

図2及び図3(B)に示す不飽和化処理工程#300は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水位GWLを低下させ、この液状化層L1を不飽和化させる工程である。不飽和化処理工程#300では、図3(B)に示すように、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1から排水装置5によって地下水を排出して、液状化層L1の地下水位GWLを下げて液状化層L1の土中から水分が除去される。また、不飽和化処理工程#300では、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1に供給装置6によって気体を供給して、液状化層L1の土中に気体が封入された状態にし、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1が不飽和化処理される。このため、図3(C)に示すように、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1に不飽和域Aが形成される。その結果、土粒子の隙間に気体が残っているため、地下水位GWLが復位しても液状化層L1に地下水が入り難くなり、液状化層L1が不飽和化した状態になり地盤Gが強化される。また、地震時に発生する間隙水圧の上昇を、液状化層L1内に存在する気体(気泡)がクッションとなり抑制するため、液状化に対する強度が増加する。 The desaturation process # 300 shown in FIG. 2 and FIG. 3 (B) lowers the groundwater level GWL of the liquefied layer L 1 below the underground structure S, and desaturates the liquefied layer L 1 . It is a process to make. In desaturation step # 300, as shown in FIG. 3 (B), the drainage device 5 from the liquid layer L 1 of the lower layer than the underground structures S to drain groundwater, groundwater liquid layer L 1 The position GWL is lowered to remove moisture from the soil of the liquefied layer L 1 . Further, the desaturation process # 300, state by supplying a gas by a supply device 6 in the liquid layer L 1 of the lower layer than the underground structures S, the gas is sealed in the soil of the liquid layer L 1 Then, the liquefied layer L 1 below the underground structure S is desaturated. For this reason, as shown in FIG. 3C, an unsaturated zone A is formed in the liquefied layer L 1 below the underground structure S. As a result, since gas remains in the gaps between the soil particles, it becomes difficult for the groundwater to enter the liquefied layer L 1 even if the groundwater level GWL is restored, and the liquefied layer L 1 becomes unsaturated and the ground G Will be strengthened. In addition, since the gas (bubbles) present in the liquefied layer L 1 acts as a cushion to suppress the increase in pore water pressure that occurs during an earthquake, the strength against liquefaction increases.

この発明の第1実施形態に係る地盤改良工法、地盤改良構造及び改良地盤には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第1実施形態では、不飽和化処理工程#300において、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水位GWLを低下させ、この液状化層L1を不飽和化させる。このため、地下構造物Sよりも下層の不飽和化された液状化層L1をこの地下構造物Sによって覆うことができ、この不飽和化された液状化層L1から気体が抜け出すのを地下構造物Sによって防ぐことができる。その結果、液状化の発生を抑止して地下構造物Sの耐震性を向上させることができる。
The ground improvement method, the ground improvement structure, and the improved ground according to the first embodiment of the present invention have the following effects.
(1) In the first embodiment, in the desaturation treatment step # 300, the groundwater level GWL of the liquefied layer L 1 below the underground structure S is lowered, and the liquefied layer L 1 is desaturated. Let For this reason, the unsaturated liquefied layer L 1 below the underground structure S can be covered with the underground structure S, and the gas escapes from the unsaturated liquefied layer L 1. It can be prevented by the underground structure S. As a result, the occurrence of liquefaction can be suppressed and the earthquake resistance of the underground structure S can be improved.

(2) この第1実施形態では、不飽和化維持工程#200において、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1を不飽和化した状態に維持する。また、この第1実施形態では、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1が不飽和化されているときに、この液状化層L1を不飽和化した状態に不飽和化維持部3が維持させる。さらに、この第1実施形態では、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1が不飽和化した状態に維持されている。このため、長期間にわたり液状化の発生を抑止して地下構造物Sの耐震性を向上させることができる。 (2) In the first embodiment, in the desaturation maintaining step # 200, the liquefied layer L 1 below the underground structure S is maintained in an unsaturated state. Further, in the first embodiment, when the liquefied layer L 1 below the underground structure S is desaturated, the desaturation maintaining unit is brought into a state where the liquefied layer L 1 is desaturated. 3 to maintain. Furthermore, in the first embodiment, the liquefied layer L 1 below the underground structure S is maintained in an unsaturated state. For this reason, generation | occurrence | production of liquefaction can be suppressed over a long period of time, and the earthquake resistance of the underground structure S can be improved.

(3) この第1実施形態では、不飽和化維持工程#200において、地下構造物Sからこの地下構造物Sの下方に伸びる壁部3aを構築する。また、この第1実施形態では、地下構造物Sからこの地下構造物Sの下方に壁部3aが伸びている。このため、地下構造物Sよりも下層の土粒子の隙間に残った気体が地表面から放出するのを壁部3aによって阻止することができるとともに、雨水が地盤Gから液状化層L1に浸透するのを不飽和化維持部3の壁部3aが阻止することができる。その結果、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1を不飽和化された状態に長期間維持することができる。また、従来の地盤改良工法のように地下構造物Sの下面から所定の深さまで広範囲に薬剤を注入する場合に比べて、薬剤の注入量を大幅に節減することができ、地盤Gを低コストで強化することができる。 (3) In the first embodiment, in the desaturation maintaining step # 200, the wall 3a extending from the underground structure S to the lower side of the underground structure S is constructed. In the first embodiment, the wall portion 3a extends from the underground structure S to the lower side of the underground structure S. Therefore, penetration it is possible to gas than underground structures S remaining in the gap of the underlying soil particles is prevented by the wall portion 3a from being released from the ground surface, the liquid layer L 1 rainwater from ground G This can be prevented by the wall portion 3a of the desaturation maintaining unit 3. As a result, the liquefied layer L 1 below the underground structure S can be maintained in an unsaturated state for a long time. Moreover, compared with the case where a chemical | drug | medicine is inject | poured extensively from the lower surface of the underground structure S to the predetermined depth like the conventional ground improvement construction method, the injection amount of a chemical | medical agent can be reduced significantly and the ground G is low-cost. Can be strengthened.

(4) この第1実施形態では、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水位GWLを低下させることによって、この液状化層L1が不飽和化されている。このため、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水位GWLを強制的に低下させるだけで、地下構造物Sの耐震性を簡単に向上させることができる。 (4) In the first embodiment, the liquefied layer L 1 is desaturated by lowering the groundwater level GWL of the liquefied layer L 1 below the underground structure S. For this reason, the earthquake resistance of the underground structure S can be easily improved only by forcibly lowering the groundwater level GWL of the liquefied layer L 1 below the underground structure S.

(第2実施形態)
以下では、図1及び図3に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図4に示す不飽和化維持部3は、図1に示す不飽和化維持部3とは異なり、地下構造物Sの両縁部からこの地下構造物の側方に伸びる壁部3bを備えている。壁部3bは、地下構造物Sの下側両縁部から外方向に水平に伸びており、この地下構造物Sの長さ方向に連続して構築されている。壁部3bは、例えば、水ガラス系の薬剤、硬化剤及び助剤などの混合物を恒久の薬剤注入工法によって、地下構造物Sの内部から外部にこの地下構造物Sの外方向に向かって水平に注入して構築される。
(Second Embodiment)
In the following, the same parts as those shown in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
Unlike the desaturation maintaining unit 3 illustrated in FIG. 1, the desaturation maintaining unit 3 illustrated in FIG. 4 includes wall portions 3 b extending from both edges of the underground structure S to the side of the underground structure. Yes. The wall 3b extends horizontally outward from both lower edges of the underground structure S and is constructed continuously in the length direction of the underground structure S. For example, the wall 3b is formed by horizontally mixing a mixture of a water glass-based chemical, a curing agent, and an auxiliary agent from the inside of the underground structure S to the outside by a permanent chemical injection method. Built by injecting into.

図5に示す注入装置4は、地下構造物Sを貫通し液状化層L1内に水平方向に配管されている注入管4aを通じて、液状化層L1内に送出ポンプ4bから薬剤を送出する。図3に示す地盤改良工法#100は、既設の地下構造物Sに対して実施される地盤Gの改良工法である。不飽和化維持工程#200では、図5(A)に示すように、地下構造物Sを貫通する貫通孔を形成し、地下構造物Sの側方の液状化層L1に注入装置4から薬剤を注入して、この薬剤を硬化させて地下構造物Sの側方に壁部を構築する。不飽和化処理工程#300では、図5(B)に示すように、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水位GWLを下げて液状化層L1を不飽和化処理する。その結果、図5(C)に示すように、液状化層L1に不飽和域Aが形成される。 Injection device 4 shown in FIG. 5, through the injection pipe 4a, which is a pipe in the horizontal direction within the liquid layer L 1 through the underground construction S, delivering drug from the delivery pump 4b in the liquid layer L 1 . The ground improvement method # 100 shown in FIG. 3 is an improvement method of the ground G performed on the existing underground structure S. In the desaturation maintaining process # 200, as shown in FIG. 5 (A), a through-hole penetrating the underground structure S is formed, and the liquefied layer L 1 on the side of the underground structure S is supplied to the liquefied layer L 1 from the injection device 4. A chemical | drug | medicine is inject | poured, this chemical | medical agent is hardened, and a wall part is built in the side of the underground structure S. FIG. In desaturation step # 300, as shown in FIG. 5 (B), the processing desaturation liquid layer L 1 by lowering the lower groundwater level GWL liquid layer L 1 than underground structures S . As a result, an unsaturated region A is formed in the liquefied layer L 1 as shown in FIG.

この発明の第2実施形態に係る地盤改良工法及び地盤改良構造には、第1実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第2実施形態では、不飽和化維持工程#200において、地下構造物Sからこの地下構造物Sの側方に伸びる壁部3bを構築する。また、この第2実施形態では、地下構造物Sからこの地下構造物Sの側方に壁部3bが伸びている。このため、地下構造物Sよりも下層の土粒子の隙間に残った気体が地表面から放出するのを壁部3bによって抑制することができる。また、雨水が地盤Gから液状化層L1に浸透するのを不飽和化維持部3の壁部3bによって抑制することができる。さらに、従来の地盤改良工法のように地下構造物Sの下面から所定の深さまで広範囲に薬剤を注入する場合に比べて、薬剤の注入量を大幅に節減することができ、地盤Gを低コストで強化することができる。
In addition to the effects of the first embodiment, the ground improvement method and the ground improvement structure according to the second embodiment of the present invention have the effects described below.
In the second embodiment, in the desaturation maintaining step # 200, the wall portion 3b extending from the underground structure S to the side of the underground structure S is constructed. In the second embodiment, the wall portion 3b extends from the underground structure S to the side of the underground structure S. For this reason, it can suppress by the wall part 3b that the gas which remained in the clearance gap between the soil particles below the underground structure S is discharge | released from the ground surface. Further, the penetration of rainwater from the ground G into the liquefied layer L 1 can be suppressed by the wall 3 b of the desaturation maintaining unit 3. Furthermore, compared with the case where a medicine is injected over a wide range from the lower surface of the underground structure S to a predetermined depth as in the conventional ground improvement method, the amount of medicine injected can be greatly reduced, and the ground G can be reduced in cost. Can be strengthened.

(第3実施形態)
図6に示す地下構造物Sは、開削工法によって構築される開削トンネルのような都市トンネルである。不飽和化維持部3は、地下構造物Sと土留工7との間の隙間Δを塞ぐ塞ぎ部3c,3dを備えている。塞ぎ部3cは、地下構造物Sの外側側面と土留工7の内側側面との間に充填されており、地下構造物Sの長さ方向に隙間なく充填されている。塞ぎ部3cは、例えば、建設残土に水及びセメントを混合した流動化処理土などの埋め戻し材を、地下構造物Sの両側面と土留工7の側面との間にポンプによって圧送しこれらの間に充填して構築される。塞ぎ部3dは、一方の土留工7の内側側面から地下構造物Sの底面を通過して他方の土留工7の内側側面まで敷設されており、地下構造物Sの長さ方向に沿って連続して敷設されている。塞ぎ部3dは、例えば、ブチルゴム系又は塩化ビニル系のゴムシートなどの防水材を地下構造物Sの下面に敷設し、この防水材の両縁部を略垂直に上方に折り曲げて土留工7の側面に接着剤によって接着されている。
(Third embodiment)
The underground structure S shown in FIG. 6 is an urban tunnel such as an excavation tunnel constructed by an excavation method. The desaturation maintaining unit 3 includes blocking portions 3c and 3d that block the gap Δ between the underground structure S and the earth retaining work 7. The closing portion 3 c is filled between the outer side surface of the underground structure S and the inner side surface of the earth retaining work 7, and is filled with no gap in the length direction of the underground structure S. The clogging portion 3c, for example, pumps backfill material such as fluidized soil in which water and cement are mixed into construction residual soil between the both side surfaces of the underground structure S and the side surfaces of the earth retaining work 7 by using a pump. Built with filling in between. The closing portion 3d is laid from the inner side surface of one earth retaining work 7 to the inner side surface of the other earth retaining structure 7 through the bottom surface of the underground structure S, and is continuous along the length direction of the underground structure S. And laid. The closing portion 3d is made of, for example, a waterproof material such as a butyl rubber-based or vinyl chloride-based rubber sheet laid on the lower surface of the underground structure S, and bends both edges of the waterproof material substantially vertically upwardly. It is bonded to the side with an adhesive.

土留工7は、地盤Gの崩壊を防ぐための構造物である。土留工7は、地盤Gを掘削して地下構造物Sを構築するときに、周囲の地盤Gの安定性を確保するために施工される。土留工7は、例えば、鋼矢板工法によって地盤Gに打ち込まれている鋼矢板(シートパイル)などである。土留工7は、地下構造物Sの外側側面との間に所定の隙間Δをあけてこの地下構造物Sの長さ方向に沿って隙間なく構築されている。土留工7は、例えば、この土留工7の下端部が非液状化層L2に所定の深さで根入れされている。土留工7は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1が不飽和化されているときに、この液状化層L1を不飽和化した状態に維持する部分としても機能する。 The earth retaining work 7 is a structure for preventing the ground G from collapsing. The earth retaining work 7 is constructed to ensure the stability of the surrounding ground G when excavating the ground G to construct the underground structure S. The earth retaining work 7 is, for example, a steel sheet pile (sheet pile) driven into the ground G by a steel sheet pile method. The earth retaining work 7 is constructed without a gap along the length direction of the underground structure S with a predetermined gap Δ between the underground structure S and the outer side surface of the underground structure S. For example, the lower end portion of the earth retaining work 7 is embedded in the non-liquefied layer L 2 at a predetermined depth. The earth retaining work 7 also functions as a part for maintaining the liquefied layer L 1 in an unsaturated state when the liquefied layer L 1 below the underground structure S is unsaturated.

次に、この発明の第3実施形態に係る地盤改良工法によって改良された改良地盤の作用を説明する。
図6に示すように、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1が不飽和化されて液状化層L1に不飽和域Aが形成されていると、この不飽和域A内における土粒子同士の隙間に気体が残っている状態になる。液状化層L1を不飽和化するために地下水位GWLを一旦低下させた後に地下水位GWLが復位したり、地震時に地下水位GWLが上昇したりしても、液状化層L1に気体が封入されているため液状化層L1に地下水が入り難い状態になり、地下構造物Sの浮き上がりが抑制される。また、不飽和域A内の土粒子同士の隙間に残った気体が地下構造物Sの両縁部から地表に向かって地盤G内を上昇するのを不飽和化維持部3の塞ぎ部3c,3d及び土留工7が阻止し、液状化層L1が不飽和化された状態に維持される。さらに、雨水が地盤Gから液状化層L1に浸透するのを不飽和化維持部3の塞ぎ部3c,3d及び土留工7が阻止し、液状化層L1が不飽和化された状態に維持される。
Next, the operation of the improved ground improved by the ground improvement method according to the third embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 6, when the liquefied layer L 1 below the underground structure S is desaturated and the unsaturated region A is formed in the liquefied layer L 1 , Gas remains in the gap between the soil particles. Or repositioned underground water level GWL after once lowering the groundwater level GWL to desaturate liquefaction layer L 1, even or groundwater level GWL is increased during an earthquake, the gas in the liquid layer L 1 It becomes difficult state to enter groundwater in the liquid layer L 1 because it is enclosed, floating of underground structures S is suppressed. In addition, the gas remaining in the gap between the soil particles in the unsaturated region A rises in the ground G from both edges of the underground structure S toward the ground surface, and the blocking portion 3c of the desaturation maintaining portion 3 3d and the earth retaining work 7 are blocked, and the liquefied layer L 1 is maintained in an unsaturated state. Furthermore, stopping portions 3c of the desaturation maintaining portion 3 of rain water to penetrate the soil G to the liquid layer L 1, 3d and earth retaining Engineering 7 is prevented, a state where the liquid layer L 1 is desaturated Maintained.

次に、この発明の第3実施形態に係る地盤改良工法を説明する。
図7及び図8に示す地盤改良工法#100は、新設の地下構造物Sに対して実施される地盤Gの改良工法であり、不飽和化維持工程#400と、不飽和化処理工程#500と、不飽和化維持工程#600などを含む。図7及び図8(A)に示す不飽和化維持工程#400は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1を不飽和化した状態に維持する工程である。不飽和化維持工程#400は、地下構造物Sよりも下層の非液状化層L2まで土留工7を根入れする工程を含む。不飽和化維持工程#200では、図8(A)に示すように、土留工7を地盤Gに打ち込み、土留工7の下端を非液状化層L2に根入れした後に、地表面から所定の深さまで地盤Gを掘削する。掘削面Rは、地下構造物Sを構築するために地盤Gを掘削するときの最終掘削面である。掘削面Rは、地下構造物Sを支持する支持地盤として機能する。
Next, a ground improvement method according to a third embodiment of the present invention will be described.
The ground improvement method # 100 shown in FIGS. 7 and 8 is an improvement method of the ground G performed on the newly installed underground structure S. The desaturation maintaining step # 400 and the desaturation treatment step # 500. And desaturation maintaining step # 600. 7 and desaturation maintaining step # 400 shown in FIG. 8 (A) is a step of maintaining the state of the liquid layer L 1 of the lower layer was desaturation than underground construction S. The desaturation maintaining step # 400 includes a step of incorporating the earth retaining work 7 to the non-liquefied layer L 2 below the underground structure S. In the desaturation maintaining step # 200, as shown in FIG. 8 (A), the earth retaining work 7 is driven into the ground G, and the lower end of the earth retaining work 7 is rooted in the non-liquefied layer L 2 , and then is predetermined from the ground surface. The ground G is excavated to a depth of. The excavation surface R is the final excavation surface when excavating the ground G in order to construct the underground structure S. The excavation surface R functions as a support ground that supports the underground structure S.

図7及び図8(A)に示す不飽和化処理工程#500は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水位GWLを低下させ、この液状化層L1を不飽和化させる工程である。不飽和化処理工程#500では、図8(A)に示すように、掘削面Rよりも下層の液状化層L1から排水装置5によって地下水を排出して、液状化層L1の地下水位GWLを下げて液状化層L1の土中から水分が除去される。また、不飽和化処理工程#500では、掘削面Rよりも下層の液状化層L1に供給装置6によって気体を供給して、液状化層L1の土中に気体が封入された状態にし、掘削面Rよりも下層の液状化層L1が不飽和化処理される。 The desaturation process # 500 shown in FIGS. 7 and 8A lowers the groundwater level GWL of the liquefied layer L 1 below the underground structure S, and desaturates the liquefied layer L 1 . It is a process to make. In desaturation step # 500, as shown in FIG. 8 (A), to drain groundwater by drainage device 5 from the lower liquid layer L 1 than excavating surface R, the groundwater level of the liquid layer L 1 The water is removed from the soil of the liquefied layer L 1 by lowering the GWL. Further, the desaturation process # 500, by supplying the gas by a supply device 6 in the liquid layer L 1 of the lower layer than the excavating surface R, in a state in which the gas is sealed soil liquefaction layer L 1 The liquefied layer L 1 below the excavation surface R is desaturated.

図7及び図8(B)に示す不飽和化維持工程#600は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1を不飽和化した状態に維持する工程である。不飽和化維持工程#600は、地下構造物Sと土留工7との間の隙間Δを塞ぐ工程を含む。不飽和化維持工程#600では、図8(B)に示すように、掘削面R上に塞ぎ部3dを敷設しこの塞ぎ部3dの両縁部を上方に折り曲げて土留工7の内側側面に接着した状態で、この塞ぎ部3dの上面に地下構造物Sが構築される。次に、不飽和化維持工程#600では、地下構造物Sの外側側面と土留工7の内側側面との間、地下構造物Sの外側側面と塞ぎ部3dの表面との間、及び塞ぎ部3dの上面に、流動化処理土を充填して塞ぎ部3cが構築される。このため、図8(C)に示すように、掘削面Rよりも下層の液状化層L1に不飽和域Aが形成される。その結果、土粒子の隙間に気体が残っているため、地下水位GWLが復位しても液状化層L1に地下水が入り難くなり、液状化層L1が不飽和化した状態になり地盤Gが強化される。また、地震時に発生する間隙水圧の上昇を、液状化層L1内に存在する気体(気泡)がクッションとなり抑制するため、液状化に対する強度が増加する。 7 and desaturation maintaining step # 600 shown in FIG. 8 (B) is a step of maintaining the state of the liquid layer L 1 of the lower layer was desaturation than underground construction S. The desaturation maintaining step # 600 includes a step of closing the gap Δ between the underground structure S and the earth retaining work 7. In the desaturation maintaining step # 600, as shown in FIG. 8 (B), a closing portion 3d is laid on the excavation surface R, and both edges of the closing portion 3d are bent upward to form an inner side surface of the earth retaining work 7. In the bonded state, the underground structure S is constructed on the upper surface of the closing portion 3d. Next, in the desaturation maintaining step # 600, between the outer side surface of the underground structure S and the inner side surface of the earth retaining work 7, between the outer side surface of the underground structure S and the surface of the closing portion 3d, and the closing portion. The clogging portion 3c is constructed by filling the fluidized soil on the upper surface of 3d. For this reason, as shown in FIG. 8C, an unsaturated region A is formed in the liquefied layer L 1 below the excavation surface R. As a result, since gas remains in the gaps between the soil particles, it becomes difficult for the groundwater to enter the liquefied layer L 1 even if the groundwater level GWL is restored, and the liquefied layer L 1 becomes unsaturated and the ground G Will be strengthened. In addition, since the gas (bubbles) present in the liquefied layer L 1 acts as a cushion to suppress the increase in pore water pressure that occurs during an earthquake, the strength against liquefaction increases.

この発明の第3実施形態に係る地盤改良工法及び地盤改良構造には、第1実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第3実施形態では、不飽和化処理工程#500において、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水位GWLを低下させて、この液状化層L1を不飽和化させる。このため、地下構造物Sを新設するときの施工の一環として実施される地下水位GWLの低下を液状化対策として利用することができる。その結果、工期を短縮することができるとともに経費を圧縮することができ、既存の液状化対策工法に比べて安価に施工することができる。
In addition to the effects of the first embodiment, the ground improvement method and the ground improvement structure according to the third embodiment of the present invention have the following effects.
(1) In the third embodiment, in the desaturation treatment step # 500, the groundwater level GWL of the liquefied layer L 1 below the underground structure S is lowered, and the liquefied layer L 1 is unsaturated. Make it. For this reason, the fall of the groundwater level GWL implemented as a part of construction when newly installing the underground structure S can be used as a countermeasure for liquefaction. As a result, the construction period can be shortened, the cost can be reduced, and the construction can be performed at a lower cost than the existing liquefaction countermeasure construction method.

(2) この第3実施形態では、不飽和化維持工程#600において、地下構造物Sと土留工7との間の隙間を塞ぐ。また、この第3実施形態では、不飽和化維持工程#600において、地下構造物Sよりも下層の非液状化層L2まで土留工7を根入れする。また、この第3実施形態では、地下構造物Sと土留工7との間の隙間Δを塞ぎ部3c,3dが塞ぐ。さらに、この第3実施形態では、地下構造物Sよりも下層の非液状化層L2まで土留工7が根入れされている。このため、地下構造物Sよりも下層の土粒子の隙間に残った気体が地下構造物Sと土留工7との間から放出したり、地下構造物Sの下方から土留工7の外側に気体が放出したりするのを防ぐことができる。また、雨水が地盤Gから液状化層L1に浸透したり、土留工7の外側から地下構造物Sの下方に雨水などが浸入したりするのを防ぐことができる。その結果、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1が不飽和化された状態に長期間維持することができる。 (2) In the third embodiment, in the desaturation maintaining step # 600, the gap between the underground structure S and the earth retaining work 7 is closed. Further, in the third embodiment, the desaturation maintaining step # 600, to put roots earth retaining Engineering 7 to the non-liquefied layer L 2 of the lower layer than the underground construction S. Further, in the third embodiment, the gaps 3c, 3d block the gap Δ between the underground structure S and the earth retaining work 7. Further, in the third embodiment, the earth retaining work 7 is embedded up to the non-liquefaction layer L 2 below the underground structure S. For this reason, the gas remaining in the gap between the soil particles below the underground structure S is discharged from between the underground structure S and the earth retaining work 7, or the gas from below the underground structure S to the outside of the earth retaining work 7. Can be prevented from being released. In addition, rainwater can be prevented from penetrating from the ground G into the liquefied layer L 1 , and rainwater and the like can be prevented from entering the underground structure S from the outside of the earth retaining work 7. As a result, it is possible to maintain the liquefied layer L 1 below the underground structure S in an unsaturated state for a long time.

(第4実施形態)
図9に示す地下構造物Sは、図6及び図8に示す開削工法による都市トンネルとは異なり、非開削工法による都市トンネルである。このような非開削工法では、例えば、非開削で地下構造物Sを構築するHEP&JES工法(High Speed Element Pull工法(エレメントけん引工法)及びJointed Element Structure工法(鋼製エレメント継手工法))のような 線路下横断工法(路線下横断工法)によって地下構造物Sが構築される。ここで、線路下横断工法とは、到達側に設置したけん引装置によって、掘削装置を有する鋼製エレメントを引っ張りながら線路及び道路下の路盤に挿入し、路盤面下に非開削で箱型ラーメン形式の地下構造物Sを構築する工法である。
(Fourth embodiment)
The underground structure S shown in FIG. 9 is an urban tunnel based on the non-cutting method, unlike the urban tunnel based on the cutting method shown in FIGS. 6 and 8. In such a non-cutting method, for example, a track such as the HEP & JES method (High Speed Element Pull method and Jointed Element Structure method (steel element joint method)) that builds an underground structure S without cutting. The underground structure S is constructed by the lower crossing method (under the line crossing method). Here, the under-track crossing method is a box-type ramen type that is inserted into the roadbed and the roadbed under the road while pulling the steel element having the excavator by the towing device installed on the arrival side, and is uncut under the roadbed surface. This is a construction method for constructing the underground structure S.

不飽和化維持部3は、地下構造物Sと土留工7との間の隙間Δを塞ぐ塞ぎ部3eを備えている。塞ぎ部3eは、地下構造物Sの外側側面と土留工7の内側側面との間に充填されており、地下構造物Sの長さ方向に隙間なく充填されている。塞ぎ部3eは、例えば、止水セメントに水を混合した止水性の高いコンクリートを、地下構造物Sの両側面と土留工7の側面との間にポンプによって圧送しこれらの間に充填して構築される。   The desaturation maintaining unit 3 includes a closing portion 3e that closes the gap Δ between the underground structure S and the earth retaining work 7. The closing portion 3e is filled between the outer side surface of the underground structure S and the inner side surface of the earth retaining work 7, and is filled without a gap in the length direction of the underground structure S. The closing part 3e is, for example, pumping high water-stopping concrete obtained by mixing water into water-stopping cement between the both side surfaces of the underground structure S and the side surfaces of the earth retaining works 7 and filling between them. Built.

次に、この発明の第4実施形態に係る地盤改良工法によって改良された改良地盤の作用を説明する。
図9に示すように、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1が不飽和化されて液状化層L1に不飽和域Aが形成されていると、この不飽和域A内における土粒子同士の隙間に気体が残っている状態になる。液状化層L1を不飽和化するために地下水位GWLを一旦低下させた後に地下水位GWLが復位したり、地震時に地下水位GWLが上昇したりしても、液状化層L1に気体が封入されているため液状化層L1に地下水が入り難い状態になり、地下構造物Sの浮き上がりが抑制される。また、不飽和域A内の土粒子同士の隙間に残った気体が地下構造物Sの両縁部から地表に向かって地盤G内を上昇するのを不飽和化維持部3の塞ぎ部3e及び土留工7が阻止し、液状化層L1が不飽和化された状態に維持される。さらに、雨水が地盤Gから液状化層L1に浸透するのを不飽和化維持部3の塞ぎ部3e及び土留工7が阻止し、液状化層L1が不飽和化された状態に維持される。
Next, the effect | action of the improved ground improved by the ground improvement construction method which concerns on 4th Embodiment of this invention is demonstrated.
As shown in FIG. 9, when the liquefied layer L 1 below the underground structure S is desaturated and the unsaturated region A is formed in the liquefied layer L 1 , Gas remains in the gap between the soil particles. Or repositioned underground water level GWL after once lowering the groundwater level GWL to desaturate liquefaction layer L 1, even or groundwater level GWL is increased during an earthquake, the gas in the liquid layer L 1 It becomes difficult state to enter groundwater in the liquid layer L 1 because it is enclosed, floating of underground structures S is suppressed. In addition, the gas remaining in the gap between the soil particles in the unsaturated region A rises in the ground G from both edges of the underground structure S toward the ground surface, and the blocking portion 3e of the desaturation maintaining portion 3 and The earth retaining work 7 is blocked and the liquefied layer L 1 is maintained in an unsaturated state. Furthermore, rainwater stopping portions 3e and earth retaining Engineering 7 of desaturation maintaining unit 3 to penetrate the liquid layer L 1 is prevented from ground G, the liquid layer L 1 is maintained in a state of being desaturated The

次に、この発明の第4実施形態に係る地盤改良工法を説明する。
図10に示す地盤改良工法#100は、新設の地下構造物Sに対して実施される地盤Gの改良工法であり、不飽和化維持工程#400と、不飽和化処理工程#500と、不飽和化維持工程#600などを含む。図10(A)に示す不飽和化維持工程#400は、図8(A)に示す不飽和化維持工程#400と同様の工程であり、不飽和化処理工程#500は図8(A)に示す不飽和化処理工程#500と同様の工程である。図10(B)に示す不飽和化維持工程#600は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1を不飽和化した状態に維持する工程である。不飽和化維持工程#600は、地下構造物Sと土留工7との間の隙間Δを塞ぐ工程を含む。不飽和化維持工程#600では、掘削面R上に地下構造物Sを構築した後に、地下構造物Sの外側側面と土留工7の内側側面との間に止水性の高いコンクリートを充填して塞ぎ部3eが構築される。このため、図10(C)に示すように、掘削面Rよりも下層の液状化層L1に不飽和域Aが形成される。その結果、土粒子の隙間に気体が残っているため、地下水位GWLが復位しても液状化層L1に地下水が入り難くなり、液状化層L1が不飽和化した状態になり地盤Gが強化される。また、地震時に発生する間隙水圧の上昇を、液状化層L1内に存在する気体(気泡)がクッションとなり抑制するため、液状化に対する強度が増加する。この発明の第4実施形態には、第3実施形態と同様の効果がある。
Next, a ground improvement method according to a fourth embodiment of the present invention will be described.
The ground improvement method # 100 shown in FIG. 10 is an improvement method of the ground G implemented for the newly installed underground structure S, and includes the desaturation maintaining step # 400, the desaturation treatment step # 500, Saturation maintenance process # 600 etc. are included. The desaturation maintaining process # 400 shown in FIG. 10A is the same process as the desaturation maintaining process # 400 shown in FIG. 8A, and the desaturation treatment process # 500 is shown in FIG. This is the same process as the desaturation process # 500 shown in FIG. Desaturation maintaining step # 600 shown in FIG. 10B is a step of maintaining the liquefied layer L 1 below the underground structure S in an unsaturated state. The desaturation maintaining step # 600 includes a step of closing the gap Δ between the underground structure S and the earth retaining work 7. In the desaturation maintenance process # 600, after the underground structure S is constructed on the excavation surface R, concrete having a high water-stopping capacity is filled between the outer side surface of the underground structure S and the inner side surface of the earth retaining work 7. The closing part 3e is constructed. For this reason, as shown in FIG. 10C, an unsaturated region A is formed in the liquefied layer L 1 below the excavation surface R. As a result, since gas remains in the gaps between the soil particles, it becomes difficult for the groundwater to enter the liquefied layer L 1 even if the groundwater level GWL is restored, and the liquefied layer L 1 becomes unsaturated and the ground G Will be strengthened. In addition, since the gas (bubbles) present in the liquefied layer L 1 acts as a cushion to suppress the increase in pore water pressure that occurs during an earthquake, the strength against liquefaction increases. The fourth embodiment of the present invention has the same effect as the third embodiment.

(第5実施形態)
図11に示す不飽和化維持部3は、地下構造物Sから下方に伸びる壁部3fを備えている。壁部3fは、地下構造物Sの下側両縁部から下方に垂直に伸びており、この地下構造物Sの長さ方向に連続して隙間なく構築されている。壁部3fは、例えば、セメント又はセメント系固化材のスラリ状の硬化材などを水とともに、地下構造物Sから液状化層L1に向かって垂直軸回りに回転しながら噴射して、噴射物を強制的に撹拌混合する撹拌混合工法によって、地下構造物Sの下方に向かって垂直に構築された固化改良体である。壁部3fは、例えば、この不飽和化維持部3の下端部が非液状化層L2に所定の深さで根入れされている。
(Fifth embodiment)
The desaturation maintaining unit 3 shown in FIG. 11 includes a wall 3f extending downward from the underground structure S. The wall 3f extends vertically downward from both lower edges of the underground structure S, and is constructed without a gap continuously in the length direction of the underground structure S. Walls 3f, for example, and a slurry-like cured material of cement or cement-based solidifying material together with water, was sprayed while rotating about a vertical axis toward the underground structures S in the liquid layer L 1, the injection material It is a solidification improvement body which was built perpendicularly toward the lower part of the underground structure S by the stirring and mixing method for forcibly stirring and mixing. Walls 3f, for example, the lower end of the desaturation maintaining portion 3 is embedment in a predetermined depth in the non-liquefied layer L 2.

次に、この発明の第5実施形態に係る地盤改良工法を説明する。
図12に示す地盤改良工法#100は、既設の地下構造物Sに対して実施される地盤Gの改良工法であり、不飽和化維持工程#200と不飽和化処理工程#300などを含む。撹拌混合装置8は、地盤Gに硬化材を噴射しながら地盤Gを撹拌混合する装置である。撹拌混合装置8は、地下構造物Sを貫通し液状化層L1内を垂直軸回りに回転しながら進行し地盤Gを撹拌混合する注入管8aと、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1内にこの注入管8aを通じて硬化材を送出する送出ポンプ8bなどを備えている。
Next, a ground improvement method according to a fifth embodiment of the present invention will be described.
The ground improvement method # 100 shown in FIG. 12 is an improvement method of the ground G performed on the existing underground structure S, and includes the desaturation maintaining step # 200, the desaturation treatment step # 300, and the like. The stirring and mixing device 8 is a device that stirs and mixes the ground G while injecting a hardener onto the ground G. The stirring and mixing device 8 penetrates the underground structure S and advances while rotating around the vertical axis in the liquefied layer L 1 , and the liquefaction below the underground structure S. and a like delivery pump 8b for delivering curable material through the injection pipe 8a into the layer L 1.

図12(A)に示す不飽和化維持工程#200では、地下構造物Sを貫通する貫通孔を形成し、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1に撹拌混合装置8から硬化材を注入しながらこの液状化層L1を撹拌混合して、この硬化材を硬化させて地下構造物Sの下方に壁部3fを構築する。図12(B)に示す不飽和化処理工程#300は、図3(B)に示す不飽和化処理工程#300と同様の工程である。このため、図12(C)に示すように、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1に不飽和域Aが形成される。その結果、土粒子の隙間に気体が残っているため、地下水位GWLが復位しても液状化層L1に地下水が入り難くなり、液状化層L1が不飽和化した状態になり地盤Gが強化される。また、地震時に発生する間隙水圧の上昇を、液状化層L1内に存在する気体(気泡)がクッションとなり抑制するため、液状化に対する強度が増加する。この第5実施形態には、第1実施形態と同様の効果がある。 In the desaturation maintaining step # 200 shown in FIG. 12 (A), a through-hole penetrating the underground structure S is formed, and the hardening material is supplied from the stirring and mixing device 8 to the liquefied layer L 1 below the underground structure S. The liquefied layer L 1 is agitated and mixed while injecting, and the hardener is cured to construct the wall 3 f below the underground structure S. The desaturation process # 300 shown in FIG. 12B is the same process as the desaturation process # 300 shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 12 (C), unsaturated region A is formed in the liquid layer L 1 of the lower layer than the underground construction S. As a result, since gas remains in the gaps between the soil particles, it becomes difficult for the groundwater to enter the liquefied layer L 1 even if the groundwater level GWL is restored, and the liquefied layer L 1 becomes unsaturated and the ground G Will be strengthened. In addition, since the gas (bubbles) present in the liquefied layer L 1 acts as a cushion to suppress the increase in pore water pressure that occurs during an earthquake, the strength against liquefaction increases. The fifth embodiment has the same effect as the first embodiment.

(第6実施形態)
図13に示す地下構造物Sは、開削工法によって構築される開削トンネルのような都市トンネルである。土留工7は、例えば、開削工法によって地下構造物Sを構築する際に地盤G中に残置されている既設の鋼矢板などであり、この土留工7の下端部が非液状化層L2に所定の深さで根入れされている。
(Sixth embodiment)
An underground structure S shown in FIG. 13 is an urban tunnel such as an excavation tunnel constructed by an excavation method. The earth retaining work 7 is, for example, an existing steel sheet pile remaining in the ground G when the underground structure S is constructed by the open-cut method, and the lower end portion of the earth retaining work 7 becomes the non-liquefied layer L 2 . Rooted at a predetermined depth.

図15(A)に示す排水装置5は、地盤Gの表面から地下構造物Sと土留工7との間の隙間Δを通過して垂直方向に配管されている揚水管5aを通じて、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1内から揚水ポンプ5bによって地下水を排出する。排水装置5は、地下構造物S、土留工7及び非液状化層L2によって囲まれている液状化層L1から地下水を排出することによって、この液状化層L1の地下水位GWLを低下させる。 The drainage device 5 shown in FIG. 15 (A) has an underground structure through a pumping pipe 5a that is vertically routed from the surface of the ground G through the gap Δ between the underground structure S and the earth retaining work 7. Groundwater is discharged from the liquefied layer L 1 below S by the pumping pump 5b. The drainage device 5 lowers the groundwater level GWL of the liquefied layer L 1 by discharging the groundwater from the liquefied layer L 1 surrounded by the underground structure S, the earth retaining work 7 and the non-liquefied layer L 2 . Let

図15(B)に示す供給装置6は、地盤Gの表面から地下構造物Sと土留工7との間の隙間Δを通過して垂直方向に配管されている供給管6aを通じて、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1内にコンプレッサ6bによって気体を供給する。供給装置6は、地下構造物S、土留工7及び非液状化層L2によって囲まれている液状化層L1に気体を供給することによって、この液状化層L1を不飽和化しこの液状化層L1に不飽和域Aを形成する。供給装置6は、地下構造物Sの長さ方向に沿って排水装置5と間隔をあけて配置されている。 The supply device 6 shown in FIG. 15 (B) passes through the gap Δ between the underground structure S and the earth retaining work 7 from the surface of the ground G, and supplies the underground structure through the supply pipe 6a that is vertically connected. Gas is supplied into the liquefied layer L 1 below S by the compressor 6b. The supply device 6 desaturates the liquefied layer L 1 by supplying gas to the liquefied layer L 1 surrounded by the underground structure S, the earth retaining work 7 and the non-liquefied layer L 2 . An unsaturated region A is formed in the chemical layer L 1 . The supply device 6 is arranged at a distance from the drainage device 5 along the length direction of the underground structure S.

図14及び図15に示す地盤改良工法#100は、既設の地下構造物Sに対して実施される地盤Gの改良工法であり、不飽和化処理工程#700などを含む。図14及び図15(A)(B)に示す不飽和化処理工程#700は、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水位GWLを低下させ、この液状化層L1を不飽和化させる工程である。不飽和化処理工程#700は、地下構造物Sと土留工7との間の隙間Δからこの地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水を排出して、この液状化層の地下水位GWLを低下させる工程を含む。不飽和化処理工程#700では、図15(A)に示すように、地下構造物Sの両側面と土留工7の側面との間の隙間Δから排水装置5によって地下水を排出して、地下水位GWLを下げて液状化層L1の土中から水分が除去される。また、不飽和化処理工程#700では、図15(B)に示すように、地下構造物Sの両側面と土留工7の側面との間の隙間Δから供給装置6によって気体を供給して、液状化層L1の土中に気体が封入された状態にし、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1が不飽和化処理される。このため、図15(C)に示すように、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1に不飽和域Aが形成される。その結果、土粒子の隙間に気体が残っているため、地下水位GWLが復位しても液状化層L1に地下水が入り難くなり、液状化層L1が不飽和化した状態になり地盤Gが強化される。また、地震時に発生する間隙水圧の上昇を、液状化層L1内に存在する気体(気泡)がクッションとなり抑制するため、液状化に対する強度が増加する。 The ground improvement method # 100 shown in FIGS. 14 and 15 is an improvement method of the ground G performed on the existing underground structure S, and includes the desaturation treatment step # 700 and the like. 14 and desaturation step # 700 shown in FIG. 15 (A) (B), rather than underground construction S reduces the underlying water table GWL liquid layer L 1, the liquid layer L 1 This is a step of desaturation. Desaturation step # 700, and discharges the underlying ground water liquid layer L 1 from the gap Δ from the underground structures S between the underground structures S and earth retaining Engineering 7, of the liquid layer Including a step of lowering the groundwater level GWL. In the desaturation process # 700, as shown in FIG. 15A, the groundwater is discharged from the gap Δ between the both side surfaces of the underground structure S and the side surface of the earth retaining work 7 by the drainage device 5, and the groundwater The position GWL is lowered to remove moisture from the soil of the liquefied layer L 1 . Further, in the desaturation treatment step # 700, as shown in FIG. 15B, gas is supplied by the supply device 6 from the gap Δ between the both side surfaces of the underground structure S and the side surface of the earth retaining work 7. , the soil liquefaction layer L 1 in a state in which the gas is filled, the liquid layer L 1 of the lower layer is processed desaturated than underground construction S. For this reason, as shown in FIG. 15C, an unsaturated zone A is formed in the liquefied layer L 1 below the underground structure S. As a result, since gas remains in the gaps between the soil particles, it becomes difficult for the groundwater to enter the liquefied layer L 1 even if the groundwater level GWL is restored, and the liquefied layer L 1 becomes unsaturated and the ground G Will be strengthened. In addition, since the gas (bubbles) present in the liquefied layer L 1 acts as a cushion to suppress the increase in pore water pressure that occurs during an earthquake, the strength against liquefaction increases.

この発明の第6実施形態に係る地盤改良工法には、第3実施形態及び第4実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第6実施形態では、不飽和化処理工程#700において、地下構造物Sと土留工7との間の隙間Δからこの地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水を排出して、この液状化層L1の地下水位GWLを低下させる。このため、既存の地下構造物Sよりも下層の地下水位GWLを簡単に低下させて低コストで短期間に液状化対策を図ることができる。
The ground improvement method according to the sixth embodiment of the present invention has the following effects in addition to the effects of the third and fourth embodiments.
In the sixth embodiment, the desaturation process # 700, the groundwater underlying liquid layer L 1 is discharged than the underground construction S through the gap Δ between the underground structures S and earth retaining Engineering 7 Thus, the groundwater level GWL of the liquefied layer L 1 is lowered. For this reason, it is possible to easily reduce the groundwater level GWL below the existing underground structure S and to take measures against liquefaction in a short time at a low cost.

(第7実施形態)
図16に示す地下構造物Sは、図13及び図15に示す地下構造物Sと同様に、開削工法によって構築される開削トンネルのような都市トンネルである。図16に示す土留工7は、図13及び図15に示す土留工7と同様に、開削工法によって地下構造物Sを構築する際に地盤G中に残置されている既設の鋼矢板などである。図16(A)(B)に示す不飽和化処理工程#300は、図3に示す不飽和化処理工程#300と同様の工程である。不飽和化処理工程#300では、図16(A)に示すように、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水をこの地下構造物Sの内部から排水装置5によって排出して、地下水位GWLを下げて液状化層L1の土中から水分が除去される。また、不飽和化処理工程#300では、図16(B)に示すように、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1にこの地下構造物Sの内部から供給装置6によって気体を供給して、液状化層L1の土中に気体が封入された状態にし、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1が不飽和化処理される。このため、図16(B)に示すように、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1に不飽和域Aが形成される。その結果、土粒子の隙間に気体が残っているため、地下水位GWLが復位しても液状化層L1に地下水が入り難くなり、液状化層L1が不飽和化した状態になり地盤Gが強化される。また、地震時に発生する間隙水圧の上昇を、液状化層L1内に存在する気体(気泡)がクッションとなり抑制するため、液状化に対する強度が増加する。
(Seventh embodiment)
The underground structure S shown in FIG. 16 is an urban tunnel such as an excavation tunnel constructed by the excavation method, like the underground structure S shown in FIGS. 13 and 15. The earth retaining work 7 shown in FIG. 16 is an existing steel sheet pile or the like that is left in the ground G when the underground structure S is constructed by the open-cut method, similarly to the earth retaining work 7 shown in FIGS. 13 and 15. . Desaturation process step # 300 shown in FIGS. 16A and 16B is the same process as desaturation process step # 300 shown in FIG. In desaturation step # 300, as shown in FIG. 16 (A), the underlying ground water liquid layer L 1 than underground structures S is discharged by the drainage device 5 from the interior of the underground structures S The groundwater level GWL is lowered to remove moisture from the soil of the liquefied layer L 1 . Further, in the desaturation treatment step # 300, as shown in FIG. 16B, gas is supplied from the inside of the underground structure S to the liquefied layer L 1 below the underground structure S by the supply device 6. to, the soil liquefaction layer L 1 in a state in which the gas is filled, the liquid layer L 1 of the lower layer is processed desaturated than underground construction S. Therefore, as shown in FIG. 16 (B), the unsaturated zone A is formed in the liquid layer L 1 of the lower layer than the underground construction S. As a result, since gas remains in the gaps between the soil particles, it becomes difficult for the groundwater to enter the liquefied layer L 1 even if the groundwater level GWL is restored, and the liquefied layer L 1 becomes unsaturated and the ground G Will be strengthened. In addition, since the gas (bubbles) present in the liquefied layer L 1 acts as a cushion to suppress the increase in pore water pressure that occurs during an earthquake, the strength against liquefaction increases.

この発明の第7実施形態に係る地盤改良工法には、第3実施形態及び第4実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第7実施形態では、不飽和化処理工程#300において、地下構造物Sの内部からこの地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水を排出して、この液状化層L1の地下水位を低下させる。このため、既存の地下構造物Sよりも下層の地下水位GWLを簡単に低下させることができるとともに、第6実施形態に比べて揚水管5a及び供給管6aの配管長さが短くなりより一層の低コスト化と工期の短縮化を図ることができる。
The ground improvement method according to the seventh embodiment of the present invention has the following effects in addition to the effects of the third and fourth embodiments.
In the seventh embodiment, in the desaturation process step # 300, the underground water of the liquefied layer L 1 below the underground structure S is discharged from the inside of the underground structure S, and this liquefied layer L 1 is discharged. Reduce the groundwater level. For this reason, it is possible to easily lower the groundwater level GWL below the existing underground structure S, and the pipe lengths of the pumping pipe 5a and the supply pipe 6a are shortened as compared with the sixth embodiment. Cost reduction and shortening of construction period can be achieved.

(他の実施形態)
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、地下構造物Sが都市トンネルである場合を例に挙げて説明したが、暗きょ、パイプライン、地下タンク、公共地下商業施設、下水処理設備又は地下発電所などの地下構造物についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、地下構造物Sが開削工法によって構築された都市トンネルである場合を例に挙げて説明したが、シールド工法又は都市NATMによって構築された都市トンネルなどについてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、供給装置6によって空気を供給する場合を例に挙げて説明したが、空気以外の気体を供給することもできる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications or changes can be made as described below, and these are also within the scope of the present invention.
(1) In this embodiment, the case where the underground structure S is an urban tunnel has been described as an example. However, underground structures such as a gutter, a pipeline, an underground tank, a public underground commercial facility, a sewage treatment facility, or an underground power plant The present invention can also be applied to structures. In this embodiment, the case where the underground structure S is an urban tunnel constructed by the open-cut method is described as an example. However, the present invention is also applied to an urban tunnel constructed by a shield method or an urban NATM. can do. Furthermore, in this embodiment, the case where air is supplied by the supply device 6 has been described as an example, but a gas other than air can also be supplied.

(2) この実施形態では、地下構造物Sよりも下層の液状化層L1の地下水を排水装置5によって排出しながら供給装置6によって気体を供給する場合を例に挙げて説明したが、地下水の排出動作と気体の供給動作とを同時に実施する場合にこの発明を限定するものではない。例えば、排水装置5によって地下水を排出した後に供給装置6によって気体を供給したり、液状化層L1から地下水を排出した後に液状化層L1から空気を排出して液状化層L1を真空にし、その後に液状化層L1に気体を供給したりすることもできる。また、この第1実施形態、第2実施形態、第5実施形態及び第7実施形態では、液状化層L1に供給装置6によって空気を供給する場合を例に挙げて説明したが供給装置6を省略することもできる。この場合には、地下構造物Sの底部に貫通孔を形成し、排水装置5によって地下水を排出するときに、地下構造物S内から液状化層L1に空気を自然流入させることもできる。 (2) In this embodiment, the case where gas is supplied by the supply device 6 while the groundwater in the liquefied layer L 1 below the underground structure S is discharged by the drainage device 5 has been described as an example. However, the present invention is not limited to the case where the discharge operation and the gas supply operation are simultaneously performed. Vacuum example, and supplies the gas by a supply device 6 after discharging the groundwater by drainage device 5, from the liquid layer L 1 after discharging the underground water from the liquid layer L 1 by discharging air liquefaction layer L 1 After that, gas can be supplied to the liquefied layer L 1 . In the first embodiment, the second embodiment, the fifth embodiment, and the seventh embodiment, the case where air is supplied to the liquefied layer L 1 by the supply device 6 has been described as an example. Can be omitted. In this case, a through hole is formed in the bottom of the underground structures S, when discharging the groundwater by drainage device 5, air may also be a natural flow into the liquid layer L 1 from the underground structures S.

(3) この第1実施形態、第2実施形態及び第5実施形態〜第7実施形態では、既設の地下構造物Sにこの発明を適用する場合を例に挙げて説明したが、新設の地下構造物Sについてもこの発明を適用することができる。また、この第1実施形態及び第5実施形態では、壁部3a,3fを非液状化層L2まで根入れする場合を例に挙げて説明したが、非液状化層L2まで根入れせずに液状化層L1に所定の深さまで根入れすることもできる。また、この第3実施形態及び第4実施形態では、新設の地下構造物Sにこの発明を適用する場合を例に挙げて説明したが、既設の地下構造物Sについてもこの発明を適用することができる。さらに、この第3実施形態では、地下構造物Sの外側側面と土留工7の内側側面との間にのみ流動化処理土を流し込む場合を例に挙げて説明したが、地下構造物Sの上面と地表面との間にも流動化処理土を流し込み、掘り下げられた地盤Gを流動化処理土によって元の状態に埋め戻すこともできる。 (3) In the first embodiment, the second embodiment, and the fifth to seventh embodiments, the case where the present invention is applied to the existing underground structure S has been described as an example. The present invention can also be applied to the structure S. Further, in the first embodiment and the fifth embodiment, the wall portion 3a, has been described as an example a case of putting roots 3f to non liquefaction layer L 2, was placed root to the non-liquefied layer L 2 Instead, it can also be embedded in the liquefied layer L 1 to a predetermined depth. Moreover, in this 3rd Embodiment and 4th Embodiment, the case where this invention was applied to the newly installed underground structure S was mentioned as an example, However, This invention is applied also to the existing underground structure S Can do. Furthermore, in this 3rd Embodiment, although the case where the fluidized soil was poured only between the outer side surface of the underground structure S and the inner side surface of the earth retaining work 7 was described as an example, the upper surface of the underground structure S It is also possible to pour fluidized soil between the ground and the ground surface and backfill the ground G dug down to the original state with the fluidized soil.

(4) この第3実施形態、第4実施形態、第6実施形態及び第7実施形態では、土留工7を非液状化層L2まで根入れする場合を例に挙げて説明したが、非液状化層L2まで根入れせずに液状化層L1に所定の深さまで根入れすることもできる。また、この第4実施形態では、非開削で地下構造物Sを構築する場合を例に挙げて説明したが、開削で地下構造物Sを構築する場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この第5実施形態では、地下構造物Sの両縁部から下方に壁部3fを構築する場合を例に挙げて説明したが、地下構造物Sの両縁部及び中央部から下方に壁部3fを構築することもできる。 (4) In the third embodiment, the fourth embodiment, the sixth embodiment, and the seventh embodiment, the case where the earth retaining work 7 is rooted up to the non-liquefaction layer L 2 has been described as an example. The liquefied layer L 1 may be rooted to a predetermined depth without being rooted to the liquefied layer L 2 . Moreover, in this 4th Embodiment, although the case where the underground structure S was constructed | assembled by non-opening was mentioned as an example, this invention is applicable also to the case where the underground structure S is constructed by open cutting. Furthermore, in this 5th Embodiment, although the case where the wall part 3f was constructed | assembled below from both edge parts of the underground structure S was mentioned as an example, it has been demonstrated below from both edges and center parts of the underground structure S. The wall 3f can also be constructed.

1 改良地盤
2 地盤改良構造
3 不飽和化維持部
3a,3b 壁部
3c〜3e 塞ぎ部
3f 壁部
4 注入装置
4a 注入管
4b 送出ポンプ
5 排水装置
5a 排水管
5b 揚水ポンプ
6 供給装置
6a 供給管
6b コンプレッサ
7 土留工(不飽和化維持部)
8 撹拌混合装置
8a 注入管
8b 送出ポンプ
G 地盤
GWL 地下水位
1 液状化層
2 非液状化層
A 不飽和域
S 地下構造物
1 上床板
2 下床板
3 側部
4 中柱
Δ 隙間
R 掘削面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Improved ground 2 Ground improvement structure 3 Desaturation maintenance part 3a, 3b Wall part 3c-3e Blocking part 3f Wall part 4 Injection | pouring apparatus 4a Injection pipe 4b Delivery pump 5 Drainage apparatus 5a Drain pipe 5b Pumping pump 6 Supply apparatus 6a Supply pipe 6b Compressor 7 Earth retaining (unsaturation maintenance section)
8 Stir and Mixer 8a Injection Pipe 8b Delivery Pump G Ground
GWL Groundwater level L 1 Liquefied layer L 2 Non-liquefied layer A Unsaturated zone S Underground structure S 1 Upper floor plate S 2 Lower floor plate S 3 Side S 4 Middle column Δ Gap R Drilling surface

Claims (16)

地盤中の液状化層を不飽和化させて地盤を改良する地盤改良工法であって、
地下構造物よりも下層の液状化層の地下水位を低下させて、この液状化層を不飽和化させる不飽和化処理工程を含むこと、
を特徴とする地盤改良工法。
A ground improvement method that improves the ground by desaturating the liquefied layer in the ground,
Including a desaturation treatment step of lowering the groundwater level of the liquefied layer below the underground structure to desaturate the liquefied layer;
A ground improvement method characterized by
請求項1に記載の地盤改良工法において、
前記地下構造物よりも下層の液状化層を不飽和化した状態に維持する不飽和化維持工程を含むこと、
を特徴とする地盤改良工法。
In the ground improvement construction method according to claim 1,
Including an unsaturation maintaining step of maintaining a liquefied layer below the underground structure in an unsaturated state;
A ground improvement method characterized by
請求項2に記載の地盤改良工法において、
前記不飽和化維持工程は、前記地下構造物から下方又は側方に伸びる壁部を構築する工程を含むこと、
を特徴とする地盤改良工法。
In the ground improvement construction method according to claim 2,
The desaturation maintaining step includes a step of constructing a wall portion extending downward or laterally from the underground structure;
A ground improvement method characterized by
請求項2に記載の地盤改良工法において、
前記不飽和化維持工程は、前記地下構造物と土留工との間の隙間を塞ぐ工程を含むこと、
を特徴とする地盤改良工法。
In the ground improvement construction method according to claim 2,
The desaturation maintaining step includes a step of closing a gap between the underground structure and the earth retaining work;
A ground improvement method characterized by
請求項2から請求項4までのいずれか1項記載の地盤改良工法において、
前記不飽和化維持工程は、前記地下構造物よりも下層の非液状化層まで土留工を根入れする工程を含むこと、
を特徴とする地盤改良工法。
In the ground improvement construction method according to any one of claims 2 to 4,
The desaturation maintaining step includes a step of incorporating a soil retaining work into a non-liquefiable layer below the underground structure;
A ground improvement method characterized by
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の地盤改良工法において、
前記不飽和化処理工程は、前記地下構造物と土留工との間の隙間からこの地下構造物よりも下層の液状化層の地下水を排出して、この液状化層の地下水位を低下させる工程を含むこと、
を特徴とする地盤改良工法。
In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 5,
The desaturation treatment step is a step of lowering the groundwater level of the liquefied layer by discharging the groundwater of the liquefied layer below the underground structure from the gap between the underground structure and the earth retaining work. Including
A ground improvement method characterized by
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の地盤改良工法において、
前記不飽和化処理工程は、前記地下構造物の内部からこの地下構造物よりも下層の液状化層の地下水を排出して、この液状化層の地下水位を低下させる工程を含むこと、
を特徴とする地盤改良工法。
In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 6,
The desaturation treatment step includes a step of discharging the groundwater of the liquefied layer below the underground structure from the inside of the underground structure to lower the groundwater level of the liquefied layer,
A ground improvement method characterized by
請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載の地盤改良工法において、
前記地下構造物は、都市トンネルであること、
を特徴とする地盤改良工法。
In the ground improvement construction method according to any one of claims 1 to 7,
The underground structure is an urban tunnel;
A ground improvement method characterized by
地盤中の液状化層を不飽和化した状態にこの地盤を改良する地盤改良構造であって、
地下構造物よりも下層の液状化層が不飽和化されているときに、この液状化層を不飽和化した状態に維持する不飽和化維持部を備えること、
を特徴とする地盤改良構造。
A ground improvement structure that improves this ground to a state where the liquefied layer in the ground is desaturated,
When the liquefied layer below the underground structure is desaturated, a desaturation maintaining unit that maintains the liquefied layer in an unsaturated state is provided.
Ground improvement structure characterized by
請求項9に記載の地盤改良構造において、
前記不飽和化維持部は、前記地下構造物からこの地下構造物の下方又は側方に伸びる壁部を備えること、
を特徴とする地盤改良構造。
In the ground improvement structure according to claim 9,
The desaturation maintaining part includes a wall part extending from the underground structure to a lower side or a side of the underground structure;
Ground improvement structure characterized by
請求項9又は請求項10に記載の地盤改良構造において、
前記不飽和化維持部は、前記地下構造物と土留工との間の隙間を塞ぐ塞ぎ部を備えること、
を特徴とする地盤改良構造。
In the ground improvement structure according to claim 9 or 10,
The desaturation maintaining unit includes a blocking unit that blocks a gap between the underground structure and the earth retaining work;
Ground improvement structure characterized by
請求項9から請求項11までのいずれか1項に記載の地盤改良構造において、
前記不飽和化維持部は、前記地下構造物よりも下層の非液状化層まで根入れされている土留工であること、
を特徴とする地盤改良構造。
In the ground improvement structure according to any one of claims 9 to 11,
The desaturation maintaining part is a soil retaining work rooted in a non-liquefiable layer below the underground structure;
Ground improvement structure characterized by
請求項9から請求項12までのいずれか1項に記載の地盤改良構造において、
前記地下構造物は、都市トンネルであること、
を特徴とする地盤改良構造。
In the ground improvement structure according to any one of claims 9 to 12,
The underground structure is an urban tunnel;
Ground improvement structure characterized by
地盤中の液状化層が不飽和化した状態に改良された改良地盤であって、
地下構造物よりも下層の液状化層の地下水位を低下させることによって、この液状化層が不飽和化されていること、
を特徴とする改良地盤。
An improved ground improved to a state in which the liquefied layer in the ground is unsaturated,
The liquefied layer is desaturated by lowering the groundwater level of the liquefied layer below the underground structure,
Improved ground characterized by
請求項14に記載の改良地盤において、
前記地下構造物よりも下層の液状化層が不飽和化した状態に維持されていること、
を特徴とする改良地盤。
The improved ground according to claim 14,
The liquefied layer below the underground structure is maintained in an unsaturated state,
Improved ground characterized by
請求項14又は請求項15に記載の改良地盤において、
前記地下構造物は、都市トンネルであること、
を特徴とする改良地盤。
The improved ground according to claim 14 or 15,
The underground structure is an urban tunnel;
Improved ground characterized by
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