JP2019132091A - 斜面崩壊防止工法及び斜面崩壊防止材 - Google Patents

Abstract

【課題】地盤の斜面崩壊をより確実に防止する。【解決手段】透水性を有する長尺板状の排水材４と、排水材４の少なくとも一方の面に一体に長手方向及び短手方向に延びるように設けられた一連の帯状袋体５とを備え、帯状袋体５における排水材４の長手方向の一端に充填材注入用の注入口５ａが形成された斜面崩壊防止材３を用意する。地盤２の斜面２ａに斜面崩壊防止材３に適合する形状の挿入孔２５を概ね水平に形成し、帯状袋体５の注入口５ａが露出するように挿入孔２５に斜面崩壊防止材３を挿入し、注入口５ａから充填材を注入して挿入孔２５の内部で帯状袋体５を膨らませる。排水材４が地盤２中の水分を排水し、帯状袋体５が地盤２を圧密すると共に地盤２に係合することで、地盤２が補強される。【選択図】図３

Description

本開示は、斜面を有する地盤の耐震補強技術に関し、より詳しくは、地盤の斜面崩壊を防止するための斜面崩壊防止工法及び、これに用いる斜面崩壊防止材に関する。

降雨等の浸透を阻止することにより地山の斜面崩壊を防止すると共に、自然地山又は切取地山の斜面の補強を図るための斜面崩壊防止工法が公知である（特許文献１）。この工法では、地滑りの発生危険性のある自然地山又は切取地山において、その斜面の地山表面よりほぼ水平方向に、削孔機の削孔体を地山中に挿入することにより、地山中に所定深度まで達する薄い削孔溝を形成する。次いで、地山中に挿入された削孔体を引き抜いた後、それに代わって不透水性又は半透水性の膜状体を挿入するか、あるいは削孔体に膜状体を添設したときは削孔体のみを引き抜いて、地山中に膜状体を２ｍ以上の挿入長さにわたって埋設する。膜状体の埋設態様は、水平方向及び地山高さ方向にそれぞれ間隔を置き、且つ、下段の膜状体幅が上段の膜状体の間隔を超えて水平方向に延びている千鳥状とされる。

この斜面崩壊防止工法では、自然地山又は切取地山のままで、膜状体が外部から強制的に挿入されることによって埋設されることで切取地山の斜面崩壊防止が図られる。膜状体としては、ジオグリッド、ジオメンブレン、ジオテキスタイルにアスファルトを含浸させたものや、不織布などからなる透水材、ペーパードレーン、プラスチックボードが用いられる。これらの膜状体は、下面側にプラスチック不透水膜を積層されるか、下面側の通水性を低減される。

特開平７−１３８９６２号公報

しかしながら、従来の斜面崩壊防止工法では、地盤中の水分が各段の膜状体の間を通って下方の地山に浸透することがある上、地山中に挿入・埋設された膜状体が土粒子の抵抗となって地山が補強されるだけである。そのため、膜状体と地山との付着強度が不足して地山の斜面崩壊が発生する虞がある。また、従来の斜面崩壊防止工法は、自然地山又は切取地山を対象にしており、盛土地盤を対象にしていない。

本発明は、このような背景に鑑み、盛土地盤を含む地盤の斜面の崩壊をより確実に防止できる斜面崩壊防止工法及び、これに用いる斜面崩壊防止材を提供することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明のある態様は、斜面（２ａ）を有する地盤（２）の崩壊を防止するための斜面崩壊防止工法であって、透水性を有する長尺板状の排水材（４）及び、前記排水材の少なくとも一方の面に一体に長手方向及び短手方向に延びるように設けられた一連の帯状袋体（５）を備える斜面崩壊防止材（３）を用意するステップと、前記地盤の斜面に前記斜面崩壊防止材に適合する形状の挿入孔（２５）を概ね水平に形成するステップと、前記帯状袋体における前記排水材の長手方向の一端に形成された注入口（５ａ）が露出するように前記挿入孔に前記斜面崩壊防止材を挿入するステップと、前記注入口から充填材を注入し、前記挿入孔の内部で前記帯状袋体を膨らませるステップとを含むことを特徴とする。

この構成によれば、排水材が地盤中の水分を排水し、帯状袋体が挿入孔の内部で膨らんで地盤を圧密すると共に地盤に係合することで、地盤が補強される。これにより地盤の斜面崩壊がより確実に防止される。

上記構成において、前記挿入孔（２５）を形成するステップでは、先に形成した前記挿入孔に対して横方向に連続するように前記挿入孔を形成し、前記斜面崩壊防止材（３）を挿入するステップでは、先に挿入した前記斜面崩壊防止材に連続するように前記斜面崩壊防止材を前記挿入孔に挿入して前記地盤（２）に平板状の斜面崩壊防止ユニット（８）を形成するとよい。

この構成によれば、連続する複数の斜面崩壊防止材によって平板状に形成される斜面崩壊防止ユニットにより、地盤内の水分が確実に排水される。そのため、斜面崩壊防止材の下方の地盤が緩むことが確実に防止される。

上記構成において、前記挿入孔（２５）を形成するステップでは、前記地盤（２）に挿入した削孔具（１８）を横方向に移動させ、先に形成した前記挿入孔を横方向に拡張させることで、前記挿入孔が横方向に連続してなる削孔溝（２６）を形成するとよい。

この構成によれば、横方向に連続する挿入孔を容易に形成できる。そのうえ、互いに隣接する挿入孔同士が離間することがないため、後から挿入する斜面崩壊防止材を先に挿入した斜面崩壊防止材に確実に連続させることができる。これにより、地盤中の水分が互いに隣接する斜面崩壊防止材の間を通って下方へ浸透することを防止でき、地盤の緩みが確実に防止される。

上記構成において、前記挿入孔（２５）を形成するステップでは、前記削孔具（１８）の上下に配置され、前記削孔具の移動方向と相反する方向に延出するケーシング（２０）により前記挿入孔を保持するとよい。

この構成によれば、挿入孔が土圧で潰れて挿入孔に斜面崩壊防止材を挿入できなくなることが防止される。

また、このような課題を解決するために、本発明のある態様は、斜面（２ａ）を有する地盤（２）の崩壊を防止するために前記斜面に形成された挿入孔（２５）に挿入される斜面崩壊防止材（３）であって、透水性を有する長尺板状の排水材（４）と、前記排水材の少なくとも一方の面に一体に長手方向及び短手方向に延びるように設けられた一連の帯状袋体（５）とを備え、前記帯状袋体における前記排水材の長手方向の一端に充填材注入用の注入口（５ａ）が形成されたことを特徴とする。

この構成によれば、斜面崩壊防止材が挿入孔に挿入された状態で、充填材を注入口から注入して帯状袋体を膨らませることで、地盤を圧密させると共に帯状袋体を地盤に係合させることができる。これにより、斜面崩壊防止材が土粒子の抵抗となって地盤が補強されるため、地盤の斜面崩壊が防止される。

上記構成において、前記帯状袋体（５）は、前記注入口（５ａ）から前記排水材（４）の長手方向の他端に至る長手部（６）と、前記長手部から横方向の両側へ延出し且つ前記長手部に連通するように前記長手部の長手方向に所定間隔をもって形成された複数の短手部（７）とを有するとよい。

この構成によれば、帯状袋体の複数の短手部が土粒子の崩壊の抵抗となり、地盤が確実に補強される。また、複数の短手部が長手部に連通するため、帯状袋体への充填材の注入を一度に行うことができ、施工が容易である。

上記構成において、前記帯状袋体（５）が前記排水材（４）の上面及び下面の両方に設けられているとよい。

この構成によれば、斜面崩壊防止材が下方及び上方の地盤を共に圧密させ、上下の地盤に係合して地盤を強固に一体化させるため、地盤の斜面崩壊が一層確実に防止される。また、排水材の上面及び下面の両方に設けられた帯状袋体の短手部の引き抜き抵抗が土粒子の崩壊の抵抗となり、地盤が一層確実に補強される。

このように本発明によれば、地盤の斜面崩壊をより確実に防止できる斜面崩壊防止工法及び、これに用いる斜面崩壊防止材を提供することができる。

実施形態に係る斜面崩壊防止工法の施工状態を示す側面図 実施形態に係る斜面崩壊防止工法の施工状態を示す平面図 実施形態に係る斜面崩壊防止材の斜視図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。

図１は実施形態に係る斜面崩壊防止構造１を構築するための斜面崩壊防止工法の施工状態を示す側面図であり、図２は同平面図である。図示されるように、地盤２は道路や鉄道、住宅造成地等に利用される盛土地盤からなる透水性地盤であり、斜面２ａ（のり面）を備えている。地盤２には地表面より雨水等が浸透し、地震時に間隙水圧が高くなることにより、地滑りによる斜面２ａの崩壊が発生する虞がある。斜面崩壊防止構造１は、地盤２の斜面崩壊を防止するために、地盤２中の水分を排出する複数の斜面崩壊防止材３を地盤２に埋設する斜面崩壊防止工法を施工することによって構築される。

図３は斜面崩壊防止材３の斜視図である。図３に示されるように、斜面崩壊防止材３は、透水性を有する長尺板状の排水材４を備えている。排水材４は剛性と排水性とを備えていればよく、その素材や形状は如何なるものであってもよい。例えば、排水材４は、合成樹脂製の立体網目構造体や不織布であってよく、ヘチマロン（登録商標）やジオテキスタイル、ジオメンブレン等であってよい。

排水材４の上面及び下面のそれぞれには、排水材４の長手方向及び短手方向に延びる一連の帯状袋体５が一体に設けられている。各帯状袋体５は、排水材４の長手方向の一端から他端に至る長手部６と、長手部６から横方向の両側へ延出し且つ長手部６に連通するように長手部６の長手方向に所定間隔をもって形成された複数の短手部７とを有している。帯状袋体５における排水材４の長手方向の一端、即ち長手部６の一端は開放されており、充填材注入用の注入口５ａとなる。一方、長手部６の他端は閉塞されている。各短手部７における、長手部６から離間する位置にある両端部も閉塞されている。

帯状袋体５は、充填材を内部に留めることをできればよく、透水性を有していても有していなくてもよい。充填材は、帯状袋体５への注入後に固結する可塑性固結材であってもよく、帯状袋体５への注入後に固結しない可塑性充填材でもよい。充填材として可塑性固結材が用いられる場合、排水材４の目詰まりを防止するため、帯状袋体５は充填材を漏洩させない程度の遮水性を有する。充填材として固結しない可塑性充填材が用いられる場合、帯状袋体５が透水性を有する材料からなり、充填材も透水性を有する材料（例えば砂や砂利等）からなることが好ましい。このような構成とすることにより、地盤２中の水分が排水材４だけでなく帯状袋体５を通って排水される。充填材として砂や砂利等の固結しない透水性材料を用いる場合、透水性材料を帯状袋体５の隅々まで送るために水中不分離材に混ぜて圧送するとよい。

図１及び図２に示されるように、斜面崩壊防止材３は、複数用意され、地盤２の斜面２ａに沿って横方向に連続するように略水平に設けられる。連続する複数の斜面崩壊防止材３によって平板状の斜面崩壊防止ユニット８が構成される。なお、斜面崩壊防止材３は、斜面２ａから若干の上り勾配や下り勾配をもって設けられてもよい。

斜面崩壊防止工法の施工には、専用の建設機械である斜面崩壊防止機１０が使用される。以下、斜面２ａに対峙するように設けられた状態で斜面２ａ側を前として説明する。斜面崩壊防止機１０は、前後の無限軌道１１を備えた走行台車１２と、走行台車１２に鉛直方向の軸線回りに回転可能に支持された操縦・駆動部１３とを有する機械本体１４を備えている。操縦・駆動部１３にはエンジンや油圧ユニット等の駆動源１５と操縦用の運転席１６とが一体に設けられている。

機械本体１４の操縦・駆動部１３には、チェーン削孔機１７が搭載されている。チェーン削孔機１７は、駆動源１５によって駆動されるチェーンソータイプの削孔具１８と、削孔具１８の一部を覆うように設けられたケーシング２０とを備えている。ケーシング２０は、削孔具１８を挟むように設けられた上壁２１及び下壁２２と、上壁２１と下壁２２とを連結する複数の柱２３とにより構成されている。上壁２１及び下壁２２は、削孔具１８の先端及び右の側縁を露出させるように設けられ、削孔具１８の左の側縁から左方へ延出している。上壁２１及び下壁２２は、先端における平面視で削孔具１８と重ならない部分において連結壁２４によって互いに連結している。複数の柱２３は、削孔具１８の左の側縁に沿って上壁２１及び下壁２２の基端から先端に向けて所定の間隔を空けて設けられており、上壁２１及び下壁２２の離間距離を保つ。

次に、斜面崩壊防止工法の手順について説明する。まず、斜面崩壊防止機１０を操縦してチェーン削孔機１７を地盤２に挿入することで、地盤２の斜面２ａに斜面崩壊防止材３に適合する形状の挿入孔２５を概ね水平に形成する。チェーン削孔機１７を地盤２に挿入した状態のまま斜面崩壊防止機１０を図２に矢印Ａで示すように右方に移動させ、先に形成した挿入孔２５を横方向に拡張させることで、挿入孔２５が右方に連続してなる削孔溝２６を形成する。言い換えれば、斜面崩壊防止機１０を横移動させて削孔溝２６を形成することにより、先に形成した挿入孔２５に対して横方向に連続するように次の挿入孔２５を形成する。チェーン削孔機１７が右方へ移動することで削孔具１８の左方に形成される挿入孔２５は、ケーシング２０により、土圧で潰れることなく保持される。

次に、削孔具１８の左方且つケーシング２０の上壁２１と下壁２２との間に形成された挿入孔２５に斜面崩壊防止材３を挿入する。この際、帯状袋体５における排水材４の長手方向の一端に形成された注入口５ａが露出するように斜面崩壊防止材３を挿入孔２５に挿入する。上記手順を繰り返し、次の挿入孔２５に次の斜面崩壊防止材３を挿入する。この際、先に挿入した斜面崩壊防止材３に連続するように斜面崩壊防止材３を挿入孔２５に挿入することで、地盤２に平板状の斜面崩壊防止ユニット８を形成する。

続いて、チェーン削孔機１７の右方への移動によってケーシング２０の左方にて地盤２に埋設された斜面崩壊防止材３に対し、注入口５ａから充填材を注入し、挿入孔２５の内部で帯状袋体５を膨らませる。これにより、帯状袋体５が地盤２を圧密すると共に地盤２に係合する。

このように、本実施形態の斜面崩壊防止工法は、地盤２の斜面２ａに挿入孔２５を形成するステップと、挿入孔２５に斜面崩壊防止材３を挿入するステップと、注入口５ａから充填材を注入して挿入孔２５の内部で帯状袋体５を膨らませるステップとを含む。これにより、排水材４が地盤２中の水分を排水し、帯状袋体５が地盤２を圧密すると共に地盤２に係合することで、地盤２が補強される。よって、地盤２の斜面崩壊が確実に防止される。

また、斜面崩壊防止材３を挿入する際に、先に挿入した斜面崩壊防止材３に連続するように斜面崩壊防止材３を挿入孔２５に挿入して地盤２に平板状の斜面崩壊防止ユニット８を形成する。そのため、地盤２内の水分が確実に排水され、斜面崩壊防止材３の下方の地盤２が緩むことが確実に防止される。

削孔溝２６を形成する際には、地盤２に挿入した削孔具１８を横方向に移動させ、先に形成した挿入孔２５を横方向に拡張させるため、横方向に連続する挿入孔２５を容易に形成することができる。そのうえ、互いに隣接する挿入孔２５同士が離間することがないため、後から挿入する斜面崩壊防止材３を先に挿入した斜面崩壊防止材３に確実に連続させることができる。これにより、地盤２中の水分が互いに隣接する斜面崩壊防止材３の間を通って下方へ浸透することが防止され、地盤２の緩みが確実に防止される。

削孔具１８の移動方向と相反する方向に延出するケーシング２０により挿入孔２５を保持するため、挿入孔２５が土圧で潰れて挿入孔２５に斜面崩壊防止材３を挿入できなくなることが防止される。

なお、本実施形態の斜面崩壊防止工法は、既に構築された盛土地盤からなる地盤２に対して施工することができる。即ち、通常行われているジオグリッド等のジオテキスタイル工による地盤補強は、盛土を行う際に盛土の進行に合わせてジオグリッド等を敷設してゆき、盛土地盤を補強する。これに対して本実施形態の斜面崩壊防止工法は、ジオグリッド等が敷設されていない或いは敷設されている既存の盛土に対し、ジオグリッド等と同様の斜面崩壊防止材３を後から地盤２内に敷設することで、既存の盛土地盤を補強することができる。

また、本実施形態の斜面崩壊防止材３は、排水材４と、排水材４の上面及び下面に一体に長手方向及び短手方向に延びるように設けられた一連の帯状袋体５とを備える。そのため、斜面崩壊防止材３が挿入孔２５に挿入された状態で、充填材を注入口５ａから注入して帯状袋体５を膨らませることができる。これにより、地盤２を圧密させると共に帯状袋体５を地盤２に係合させることができる。斜面崩壊防止材３は土粒子の抵抗となって地盤２が補強される。

特に、帯状袋体５は長手部６と複数の短手部７とを有するため、帯状袋体５の複数の短手部７が土粒子の崩壊の抵抗となり、地盤２が確実に補強される。また、複数の短手部７が長手部６に連通するため、帯状袋体５への充填材の注入を一度に行うことができ、施工が容易である。

上記のように帯状袋体５は排水材４の上面及び下面の両方に設けられている。そのため、斜面崩壊防止材３が下方及び上方の地盤２を共に圧密させ、上下の地盤２に係合して地盤２を強固に一体化させる。これにより、地盤２の斜面崩壊が一層確実に防止される。

なお、帯状袋体５は排水材４の上面及び下面の一方に設けられてよい。この構成によっても、斜面崩壊防止材３が土粒子の抵抗となって地盤２が補強されるため、地盤２の斜面崩壊が防止される。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、一例として盛土地盤からなる地盤２に対して斜面崩壊防止工法を施工したが、切土地盤、自然地盤等の透水性地盤からなる地盤２に対して斜面崩壊防止工法を施工してもよい。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、角度など、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示した各構成要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。

１ 斜面崩壊防止構造
２ 地盤
２ａ 斜面
３ 斜面崩壊防止材
４ 排水材
５ 帯状袋体
５ａ 注入口
６ 長手部
７ 短手部
８ 斜面崩壊防止ユニット
１０ 斜面崩壊防止機
１７ チェーン削孔機
１８ 削孔具
２０ ケーシング
２５ 挿入孔
２６ 削孔溝

Claims (7)

1. 斜面を有する地盤の斜面崩壊を防止するための斜面崩壊防止工法であって、
   透水性を有する長尺板状の排水材及び、前記排水材の少なくとも一方の面に一体に長手方向及び短手方向に延びるように設けられた一連の帯状袋体を備える斜面崩壊防止材を用意するステップと、
   前記地盤の斜面に前記斜面崩壊防止材に適合する形状の挿入孔を概ね水平に形成するステップと、
   前記帯状袋体における前記排水材の長手方向の一端に形成された注入口が露出するように前記挿入孔に前記斜面崩壊防止材を挿入するステップと、
   前記注入口から充填材を注入し、前記挿入孔の内部で前記帯状袋体を膨らませて前記地盤に係合させるステップと
   を含むことを特徴とする斜面崩壊防止工法。
2. 前記挿入孔を形成するステップでは、先に形成した前記挿入孔に対して横方向に連続するように前記挿入孔を形成し、
   前記斜面崩壊防止材を挿入するステップでは、先に挿入した前記斜面崩壊防止材に連続するように前記斜面崩壊防止材を前記挿入孔に挿入して前記地盤に平板状の斜面崩壊防止ユニットを形成することを特徴とする請求項１に記載の斜面崩壊防止工法。
3. 前記挿入孔を形成するステップでは、前記地盤に挿入した削孔具を横方向に移動させ、先に形成した前記挿入孔を横方向に拡張させることで、前記挿入孔が横方向に連続してなる削孔溝を形成することを特徴とする請求項２に記載の斜面崩壊防止工法。
4. 前記挿入孔を形成するステップでは、前記削孔具の上下に配置され、前記削孔具の移動方向と相反する方向に延出するケーシングにより前記挿入孔を保持することを特徴とする請求項３に記載の斜面崩壊防止工法。
5. 斜面を有する地盤の斜面崩壊を防止するために前記斜面に形成された挿入孔に挿入される斜面崩壊防止材であって、
   透水性を有する長尺板状の排水材と、
   前記排水材の少なくとも一方の面に一体に長手方向及び短手方向に延びるように設けられた一連の帯状袋体とを備え、
   前記帯状袋体における前記排水材の長手方向の一端に充填材注入用の注入口が形成されたことを特徴とする斜面崩壊防止材。
6. 前記帯状袋体は、前記注入口から前記排水材の長手方向の他端に至る長手部と、前記長手部から横方向の両側へ延出し且つ前記長手部に連通するように前記長手部の長手方向に所定間隔をもって形成された複数の短手部とを有することを特徴とする請求項５に記載の斜面崩壊防止材。
7. 前記帯状袋体が前記排水材の上面及び下面の両方に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の斜面崩壊防止材。

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