JP2717528B2 - 構造物構築地盤の液状化対策工法 - Google Patents
構造物構築地盤の液状化対策工法Info
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- C09K17/02—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials containing inorganic compounds only
- C09K17/06—Calcium compounds, e.g. lime
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/12—Consolidating by placing solidifying or pore-filling substances in the soil
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、構造物構築地盤
の液状化対策工法に関するものであり、構造物の荷重に
よる応力分布割合が大きいと考えられる箇所を、水に強
く、剛と柔をバランスよく連結できるFe石灰処理土で補
強することにより、地震など衝撃に対する緩和層を形成
して、杭基礎の安全性を高めるとともに、地盤の液状化
を防止するようにしたものである。
の液状化対策工法に関するものであり、構造物の荷重に
よる応力分布割合が大きいと考えられる箇所を、水に強
く、剛と柔をバランスよく連結できるFe石灰処理土で補
強することにより、地震など衝撃に対する緩和層を形成
して、杭基礎の安全性を高めるとともに、地盤の液状化
を防止するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、地盤の液状化対策の方法としては
大別して、液状化の発生そのものを防止する方法と、
現地盤の液状化の発生は許すが施設の被害を抑制する
方法の二つがある。
大別して、液状化の発生そのものを防止する方法と、
現地盤の液状化の発生は許すが施設の被害を抑制する
方法の二つがある。
【０００３】前者の方法は主として地盤改良による方法
であり、後者の方法としては例えば地面から約２０ｍ位
下に地耐力１００ｔｆ／ｍ2 位の層に達する杭基礎を打
ち込む方法である。
であり、後者の方法としては例えば地面から約２０ｍ位
下に地耐力１００ｔｆ／ｍ2 位の層に達する杭基礎を打
ち込む方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の地震
によりこのような液状化対策や耐震設計を行った構造物
においても、多くものが崩壊してしまい、従来の力学的
安定性（安全性）に立脚した対策だけでは不十分である
ことが立証され、環境地盤工学の分野・領域を包括した
対策が必要であることが認識された。
によりこのような液状化対策や耐震設計を行った構造物
においても、多くものが崩壊してしまい、従来の力学的
安定性（安全性）に立脚した対策だけでは不十分である
ことが立証され、環境地盤工学の分野・領域を包括した
対策が必要であることが認識された。
【０００５】すなわち、地震の際に地盤の液状化による
構造物の崩壊を防ぐためには、構造物と接する基礎地盤
上層部を水に強い非液状化層とするとともに、地震の際
の振動により構造物の倒壊等を防ぐために、上部構造物
と下部地盤を変形に耐えるような補強層により連結して
下部地盤が上部荷重に耐えるとともに、側方流動を起こ
さないようにする必要がある。したがって、上層部が非
液状化層となるとともに補強層となればよいことにな
る。
構造物の崩壊を防ぐためには、構造物と接する基礎地盤
上層部を水に強い非液状化層とするとともに、地震の際
の振動により構造物の倒壊等を防ぐために、上部構造物
と下部地盤を変形に耐えるような補強層により連結して
下部地盤が上部荷重に耐えるとともに、側方流動を起こ
さないようにする必要がある。したがって、上層部が非
液状化層となるとともに補強層となればよいことにな
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明に係る
構造物構築地盤の液状化対策工法は構築される構造物の
荷重応力が、現地盤支持力と等しくなる深さを求め、次
にこの深さに対して変形係数２１，０００ｋｇｆ／ｃｍ
2 とした場合の換算深さを求め、この換算深さ分の構造
物地下埋め戻し部分を、Ｆｅ石灰処理土層とした（請求
項１）ものである。
構造物構築地盤の液状化対策工法は構築される構造物の
荷重応力が、現地盤支持力と等しくなる深さを求め、次
にこの深さに対して変形係数２１，０００ｋｇｆ／ｃｍ
2 とした場合の換算深さを求め、この換算深さ分の構造
物地下埋め戻し部分を、Ｆｅ石灰処理土層とした（請求
項１）ものである。
【０００７】また、構造物と杭基礎の接触部２ｍ以上
を、変形係数が２１，０００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上のＦｅ
石灰処理土層とした（請求項２）ものである。
を、変形係数が２１，０００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上のＦｅ
石灰処理土層とした（請求項２）ものである。
【０００８】
【作用】上記の従来の力学的安定性（安全性）に立脚し
た対策だけでは不十分であり、環境地盤工学の分野・領
域を包括した対策が必要であることから、本発明者は長
期間、上部建築物（塔）の偏載荷重を支え、バランスを
保ってきたイタリアのピサの斜塔の基礎地盤に注目し、
これを地盤モデルとして、基礎地盤と上部建築物の力学
的バランス条件を解析した。
た対策だけでは不十分であり、環境地盤工学の分野・領
域を包括した対策が必要であることから、本発明者は長
期間、上部建築物（塔）の偏載荷重を支え、バランスを
保ってきたイタリアのピサの斜塔の基礎地盤に注目し、
これを地盤モデルとして、基礎地盤と上部建築物の力学
的バランス条件を解析した。
【０００９】ピサの斜塔は直径約２０ｍ，高さ５８ｍの
構造物で、その下の地層は、地表から約１０ｍまでが砂
の層、その４０ｍしたまでは粘土層である。そして、塔
の傾きの原因は、上層の砂の層の水平方向に強度のばら
つきは多少あるが、主にその下の粘土層の変形（沈下）
にあることがわかっている。なお、塔の底面における沈
下量は、８００年間で３．０ｍ（南端）〜１．２ｍ（北
端）で、年平均２．６３ｍｍである。
構造物で、その下の地層は、地表から約１０ｍまでが砂
の層、その４０ｍしたまでは粘土層である。そして、塔
の傾きの原因は、上層の砂の層の水平方向に強度のばら
つきは多少あるが、主にその下の粘土層の変形（沈下）
にあることがわかっている。なお、塔の底面における沈
下量は、８００年間で３．０ｍ（南端）〜１．２ｍ（北
端）で、年平均２．６３ｍｍである。
【００１０】解析を行うにあたっては、上層（砂の層）
の変形係数（Ｅ1)を１，５００〜２１，０００ｋｇｆ／
ｃｍ2 と想定し、砂の層と粘土層相互の力学的バランス
を上載荷重（斜塔接地圧）によって検討した。計算結果
を表１及び図１に示す。
の変形係数（Ｅ1)を１，５００〜２１，０００ｋｇｆ／
ｃｍ2 と想定し、砂の層と粘土層相互の力学的バランス
を上載荷重（斜塔接地圧）によって検討した。計算結果
を表１及び図１に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】なお、表１にはＥ1 を１，５００と６，０
００とした場合のものを示したが、他の場合についても
同様にして計算した。また、本計算は次の式及び数値に
より計算した。
００とした場合のものを示したが、他の場合についても
同様にして計算した。また、本計算は次の式及び数値に
より計算した。
【００１３】 変形係数（Ｅ）＝１００ × ＣＢＲ ………
【００１４】 軟弱な現地盤の支持力＝ｑｕ＝０．２２５ × ＣＢＲ ………
【００１５】
【数３】
【００１６】上記を式とする。なお、上記式はBoussi
nesqの式で、半無限の弾性体において載荷面の幅
（ｂ），長さ（ｌ）の等分布矩形荷重（ｑ）を受ける荷
重隅角点の深さ（ｚ）における応力（σｚ）を求める式
であり、ｑ（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）；等分布荷重，ｂ（ｃ
ｍ）；荷重幅，ｌ（ｃｍ）；荷重長さ，ｚ（ｃｍ）；深
さ，ｍ；ｌ／ｚ，ｎ；ｂ／ｚである。
nesqの式で、半無限の弾性体において載荷面の幅
（ｂ），長さ（ｌ）の等分布矩形荷重（ｑ）を受ける荷
重隅角点の深さ（ｚ）における応力（σｚ）を求める式
であり、ｑ（ｋｇｆ／ｃｍ2 ）；等分布荷重，ｂ（ｃ
ｍ）；荷重幅，ｌ（ｃｍ）；荷重長さ，ｚ（ｃｍ）；深
さ，ｍ；ｌ／ｚ，ｎ；ｂ／ｚである。
【００１７】ｚ＝ｈ（Ｅ1 ／Ｅ2 ）1/3 ………
【００１８】式は、Barberの換算法で、上層地盤と下
層の地盤の変形係数が異なる時、地中分布は一様地盤の
場合と異なる値となる。そこで、上層の下層と等しい力
学的効果に対する層厚を示すものである。ここに、ｚ；
Boussinesqの一様地盤深さ，ｈ；上層の厚さ，Ｅ1 ；上
層の変形係数，Ｅ2 ；下層の変形係数である。
層の地盤の変形係数が異なる時、地中分布は一様地盤の
場合と異なる値となる。そこで、上層の下層と等しい力
学的効果に対する層厚を示すものである。ここに、ｚ；
Boussinesqの一様地盤深さ，ｈ；上層の厚さ，Ｅ1 ；上
層の変形係数，Ｅ2 ；下層の変形係数である。
【００１９】 １０００（Ｅ1 ）1/3 ＝ｈx （Ｅ2 ）1/3 ＝ｈ（Ｅ）1/3 ………
【００２０】式は上記式に習うＦｅ石灰処理土厚
さ。ここに、ｈx ；砂の層１０ｍ＝１０００ｃｍを粘土
層に換算した値，ｈ；Ｆｅ石灰処理土厚，Ｅ；Ｆｅ石灰
処理土の変形係数，Ｅ1 ；砂の層の変形係数．Ｅ2 ；粘
土層の変形係数である。
さ。ここに、ｈx ；砂の層１０ｍ＝１０００ｃｍを粘土
層に換算した値，ｈ；Ｆｅ石灰処理土厚，Ｅ；Ｆｅ石灰
処理土の変形係数，Ｅ1 ；砂の層の変形係数．Ｅ2 ；粘
土層の変形係数である。
【００２１】ここで、実際の計算方法の一例を表１
（Ａ）（Ｅ1 ＝１，５００）について説明する。
（Ａ）（Ｅ1 ＝１，５００）について説明する。
【００２２】ｉ）基礎地盤を粘土の一層構造とし、最初
に仮定した粘土層の強さ（ＣＢＲ）と式より、砂の層
を粘土層に換算した厚ｈx を求める。 例．表１（Ａ）より、粘土層のＣＢＲ（仮定）＝２．２
％，砂の層の変形係数＝１．５００ｋｇｆ／ｃｍ2 の場
合 １０００ × １５００1/3 ＝ｈx ２２０1/3 ∴ ｈx ＝１，８９６ｃｍ＝１８．９６ｍ
に仮定した粘土層の強さ（ＣＢＲ）と式より、砂の層
を粘土層に換算した厚ｈx を求める。 例．表１（Ａ）より、粘土層のＣＢＲ（仮定）＝２．２
％，砂の層の変形係数＝１．５００ｋｇｆ／ｃｍ2 の場
合 １０００ × １５００1/3 ＝ｈx ２２０1/3 ∴ ｈx ＝１，８９６ｃｍ＝１８．９６ｍ
【００２３】ｉｉ）ｈx ＝ｚとし、式で任意点（ｘ，
ｙ）の深さｚにおける垂直応力（σｚ）を求める。
ｙ）の深さｚにおける垂直応力（σｚ）を求める。
【００２４】ｉｉｉ）上記ｉｉで求めた垂直応力（σ
ｚ）を式に代入して粘土層のＣＢＲ値を求め、最初に
仮定したＣＢＲ値と比較する。
ｚ）を式に代入して粘土層のＣＢＲ値を求め、最初に
仮定したＣＢＲ値と比較する。
【００２５】このような計算結果より、上層砂の層と力
学的バランスを保つことのできる粘土層の厚さは、表１
の（＊）印部（ＣＢＲ＝２．５）に示す仮定と、計算結
果が最も近似する値であり、斜塔の接地圧にバランスす
る基礎地盤の力学的相互関係が明らかとなった。
学的バランスを保つことのできる粘土層の厚さは、表１
の（＊）印部（ＣＢＲ＝２．５）に示す仮定と、計算結
果が最も近似する値であり、斜塔の接地圧にバランスす
る基礎地盤の力学的相互関係が明らかとなった。
【００２６】この結果より、上層と下層の支持力，強度
が異なる場合、構造物の荷重により上層の下面に作用す
る垂直応力（σｚ）と下層地盤の支持力が等しくなる場
合に、上部構造物と基礎地盤がバランスすることにな
る。したがって、ある現地盤に構築される補強層は、荷
重応力を現地盤支持力以下に軽減する必要がある。
が異なる場合、構造物の荷重により上層の下面に作用す
る垂直応力（σｚ）と下層地盤の支持力が等しくなる場
合に、上部構造物と基礎地盤がバランスすることにな
る。したがって、ある現地盤に構築される補強層は、荷
重応力を現地盤支持力以下に軽減する必要がある。
【００２７】次に、表２は地盤の補強によって大きな変
形係数（Ｅ＝２１，０００以上）を確保すれば、下部の
軟弱層への作用応力は著しく緩和され、中心・隅角など
の各点ともに同値の微小な応力しか作用しないという計
算結果を示すものである。
形係数（Ｅ＝２１，０００以上）を確保すれば、下部の
軟弱層への作用応力は著しく緩和され、中心・隅角など
の各点ともに同値の微小な応力しか作用しないという計
算結果を示すものである。
【００２８】
【表２】
【００２９】表２に示される結果より、Ｅ＝２１，００
０以上を確保すると、中心・隅角などの各点ともに同値
の微小な応力しか作用しないことより、側方流動が抑止
されることがわかる。すなわち、構造物の荷重により側
方流動を防止するためには、地盤の変形係数（Ｅ）を２
１，０００以上とする必要があることになる。
０以上を確保すると、中心・隅角などの各点ともに同値
の微小な応力しか作用しないことより、側方流動が抑止
されることがわかる。すなわち、構造物の荷重により側
方流動を防止するためには、地盤の変形係数（Ｅ）を２
１，０００以上とする必要があることになる。
【００３０】なお、図１に垂直応力、せん断応力、水平
応力に関する応力分布に関する結果を図示する。本図か
らも明らかなように、変形係数（Ｅ）を２１，０００以
上とすると、各応力の作用範囲が著しく減少することが
わかる。特に、地表面からの深さ２ｍ以上における作用
応力の減少は著しい。
応力に関する応力分布に関する結果を図示する。本図か
らも明らかなように、変形係数（Ｅ）を２１，０００以
上とすると、各応力の作用範囲が著しく減少することが
わかる。特に、地表面からの深さ２ｍ以上における作用
応力の減少は著しい。
【００３１】また、本発明において使用するＦｅ石灰処
理土は本願出願人が長年にわたり舗装道路の路盤や構築
物の地盤等に使用してその効果が確認されており（例え
ば、特公平６−４５９２５号公報，特開平７−９０２７
１号公報参照）、耐水性に極めて優れているとともに、
繰り返し荷重（振動）が作用すると、経過日数に伴って
変形係数が増加する特性がある。
理土は本願出願人が長年にわたり舗装道路の路盤や構築
物の地盤等に使用してその効果が確認されており（例え
ば、特公平６−４５９２５号公報，特開平７−９０２７
１号公報参照）、耐水性に極めて優れているとともに、
繰り返し荷重（振動）が作用すると、経過日数に伴って
変形係数が増加する特性がある。
【００３２】すなわち、Al-Fe-Ti系酸化物及び石灰は、
次に示すような化学反応の定律あるいは化学反応によっ
て耐水性に極めて優れているとともに、繰り返し荷重
（振動）が作用すると、経過日数に伴って変形係数が増
加する特性を有する材料である。
次に示すような化学反応の定律あるいは化学反応によっ
て耐水性に極めて優れているとともに、繰り返し荷重
（振動）が作用すると、経過日数に伴って変形係数が増
加する特性を有する材料である。
【００３３】 自然環境下での風化における化学反
応の一般法則はル・シャトリエの法則である。それは平
衡状態にある系はいかなる力が働いても、元の平衡状態
に戻るように反応することであり、この平衡状態は反応
の可逆性によって存在するわけである。
応の一般法則はル・シャトリエの法則である。それは平
衡状態にある系はいかなる力が働いても、元の平衡状態
に戻るように反応することであり、この平衡状態は反応
の可逆性によって存在するわけである。
【００３４】 化学反応ａＡ＋ｂＢ＋……ｃＣ＋ｄＤ
＋……が化学平衡に達した時、各成分の濃度［ ］の比 ［Ｃ］c ［Ｄ］d ／［Ａ］a ［Ｂ］b ＝Ｋ は温度，圧力だけによる定数となる。これを質量作用の
法則あるいは化学平衡の法則といい、Ｋを平衡定数とい
う。上式は溶液中の化学平衡に対してよく用いられ、そ
の場合には定数を特に濃度平衡定数ＫC という。
＋……が化学平衡に達した時、各成分の濃度［ ］の比 ［Ｃ］c ［Ｄ］d ／［Ａ］a ［Ｂ］b ＝Ｋ は温度，圧力だけによる定数となる。これを質量作用の
法則あるいは化学平衡の法則といい、Ｋを平衡定数とい
う。上式は溶液中の化学平衡に対してよく用いられ、そ
の場合には定数を特に濃度平衡定数ＫC という。
【００３５】 粘土の膨潤は、コロイドの硅鉄バン
比，SiO2／Fe2O3 + Al2O3 に比例して増加し、また吸着
した陽イオンの性質によって変化する。
比，SiO2／Fe2O3 + Al2O3 に比例して増加し、また吸着
した陽イオンの性質によって変化する。
【００３６】また、膠質状態にある諸物質の特性とし
て、◎有効表面（界面）が大きいこと、◎固体、ガス
体、塩類およびイオンを固定保持する能力があること、
◎接触作用すなわち化学反応を促進または阻止する作用
を有すること、◎粒子が細かいほど溶解速度が早い、な
どが挙げられる。
て、◎有効表面（界面）が大きいこと、◎固体、ガス
体、塩類およびイオンを固定保持する能力があること、
◎接触作用すなわち化学反応を促進または阻止する作用
を有すること、◎粒子が細かいほど溶解速度が早い、な
どが挙げられる。
【００３７】自然土壌の構成成分としての元素は、ケイ
酸塩鉱物，酸化物，水和酸化物の形で存在し、立地環境
条件等の外的条件によって様々に変化する。また、Fe,
Alの酸化物，水酸化物はケイ酸塩鉱物とともに土壌の物
理的，化学的性質に大きく影響している。これは、結晶
あるいは非晶質で存在しているFe, Al水和酸化物の表面
にあるイオン交換基は溶液のpHによって荷電が変化する
変異荷電特性を示すことによると思われる。
酸塩鉱物，酸化物，水和酸化物の形で存在し、立地環境
条件等の外的条件によって様々に変化する。また、Fe,
Alの酸化物，水酸化物はケイ酸塩鉱物とともに土壌の物
理的，化学的性質に大きく影響している。これは、結晶
あるいは非晶質で存在しているFe, Al水和酸化物の表面
にあるイオン交換基は溶液のpHによって荷電が変化する
変異荷電特性を示すことによると思われる。
【００３８】すなわち、これらの水和酸化物は分散媒の
反応次第で陽イオンとして行動したり、陰イオン性残基
を構成したりする。この元素の水和酸化物は酸性溶液中
で次のように解離する。 Fe(OH)3 → Fe3+＋ 3OH- Al(OH)3 → Al3+＋ 3OH-
反応次第で陽イオンとして行動したり、陰イオン性残基
を構成したりする。この元素の水和酸化物は酸性溶液中
で次のように解離する。 Fe(OH)3 → Fe3+＋ 3OH- Al(OH)3 → Al3+＋ 3OH-
【００３９】内側の層に残る可動性の少ないFeイオン，
Alイオンは粒子の陽電荷の原因である。そしてアルカリ
性溶液ではFeおよびAlの水和酸化物は酸の性質をとり、
次のように解離する。 H3・FeO3 → 3H+ ＋ FeO3 3- Al3+ ＋ 4OH- ←→ ［Al(OH)4 ］- この場合には内側の層（電位決定層）に可動性の少ない
FeO3が残って粒子は陽電荷を得る。
Alイオンは粒子の陽電荷の原因である。そしてアルカリ
性溶液ではFeおよびAlの水和酸化物は酸の性質をとり、
次のように解離する。 H3・FeO3 → 3H+ ＋ FeO3 3- Al3+ ＋ 4OH- ←→ ［Al(OH)4 ］- この場合には内側の層（電位決定層）に可動性の少ない
FeO3が残って粒子は陽電荷を得る。
【００４０】 ゲドローイツは全ての吸着エネルギー
（浸出の困難さ）と凝固能力から一定の順に並べ、この
順序を離液系列とよんだ。この離液系列にしたがってイ
オンをならべると次のようになる。 Ｌｉ+ ＜Ｎａ+ ＜ＮＨ4 +＜Ｋ+ ＜Ｍｇ2+＜Ｈ+ ＜Ｃａ2+
＜Ｂａ2+＜Ａｌ3+Ｆｅ3+ これはまたイオンの吸着エネルギーと凝固能力が原子価
の増大とともに増し、同じ原子価のイオン間では原子量
の増大とともに大きくなることを示している。この一般
法則の例外は１価の陽イオンであるＨイオンであり学者
によっては２価のＣａイオン，Ｍｇイオンよりさらに大
きいと言われる。
（浸出の困難さ）と凝固能力から一定の順に並べ、この
順序を離液系列とよんだ。この離液系列にしたがってイ
オンをならべると次のようになる。 Ｌｉ+ ＜Ｎａ+ ＜ＮＨ4 +＜Ｋ+ ＜Ｍｇ2+＜Ｈ+ ＜Ｃａ2+
＜Ｂａ2+＜Ａｌ3+Ｆｅ3+ これはまたイオンの吸着エネルギーと凝固能力が原子価
の増大とともに増し、同じ原子価のイオン間では原子量
の増大とともに大きくなることを示している。この一般
法則の例外は１価の陽イオンであるＨイオンであり学者
によっては２価のＣａイオン，Ｍｇイオンよりさらに大
きいと言われる。
【００４１】 コロイドがゾル状態からゲル状態に転
移することを凝固といい、反対にゲルからゾルに転移す
ることを解膠という。一般にコロイドは１価のイオンで
飽和された場合には、主としてゾル状態であり、１価の
陽イオンが２価または３価の陽イオンで置換されて電荷
が減るとゲルに転移して極めて強固に結合する。水酸化
鉄，水酸化アルミニウム等の粘土の濃厚ゾルは、揺り動
かすと液状になり、放置すると再びゲルになる。このよ
うな機械的原因でゾルとゲルが可逆的に変換する現象を
チキソトロピーという。おそらく、網状構造が壊れた後
再建されることによる。
移することを凝固といい、反対にゲルからゾルに転移す
ることを解膠という。一般にコロイドは１価のイオンで
飽和された場合には、主としてゾル状態であり、１価の
陽イオンが２価または３価の陽イオンで置換されて電荷
が減るとゲルに転移して極めて強固に結合する。水酸化
鉄，水酸化アルミニウム等の粘土の濃厚ゾルは、揺り動
かすと液状になり、放置すると再びゲルになる。このよ
うな機械的原因でゾルとゲルが可逆的に変換する現象を
チキソトロピーという。おそらく、網状構造が壊れた後
再建されることによる。
【００４２】 石灰のCa2+は土壌溶液中のH+と置換
し、土壌のpHを上昇させ、土壌の生理的体系を変化させ
る。すなわち、石灰の添加によって土壌の離溶性炭酸塩
(CaCO3) が増加し、pHが上昇する。例えば、土壌が湛水
状態におかれると一般にそのpHは酸性土壌で増加し、ア
ルカリ性土壌で減少する。ほとんどの土壌で、湛水後４
〜１２週間経つとpHの値は６．５〜７．０とほぼ安定な
値をとる。pHの上昇は主として炭酸塩によるアルカリ度
の増加に起因する。
し、土壌のpHを上昇させ、土壌の生理的体系を変化させ
る。すなわち、石灰の添加によって土壌の離溶性炭酸塩
(CaCO3) が増加し、pHが上昇する。例えば、土壌が湛水
状態におかれると一般にそのpHは酸性土壌で増加し、ア
ルカリ性土壌で減少する。ほとんどの土壌で、湛水後４
〜１２週間経つとpHの値は６．５〜７．０とほぼ安定な
値をとる。pHの上昇は主として炭酸塩によるアルカリ度
の増加に起因する。
【００４３】還元過程におけるアルカリ度の増加は、次
の式で説明できる。 5CH2O ＋ 4NO3 - → 4HCO3 - ＋ CO ＋ 2N2 ＋ 3H2O CH2O ＋ 2Fe2O3 ＋7CO2 ＋ 3H2O → 4Fe2+ ＋ 8HCO3 - 2CH2O ＋ So4 - → 2HCO3 - ＋ H2S （CH2O：有機酸）
の式で説明できる。 5CH2O ＋ 4NO3 - → 4HCO3 - ＋ CO ＋ 2N2 ＋ 3H2O CH2O ＋ 2Fe2O3 ＋7CO2 ＋ 3H2O → 4Fe2+ ＋ 8HCO3 - 2CH2O ＋ So4 - → 2HCO3 - ＋ H2S （CH2O：有機酸）
【００４４】また、アルカリ度の増加によって、Fe(I
I)，Mn(II)の水酸化物，炭酸塩の沈下が生じ、pHがほぼ
中性付近に安定化すると説明されている。例えば、Fe(O
H)2 の沈殿は次の反応式に従う。 Fe2+＋ 2HCO3 → Fe(OH)2 ＋ 2CO2 この反応を通して、アルカリ度の一部は液相（HCO3 - ）
から固相［Fe(OH)2 中のOH］へと移行するのでpHがある
値以上増加しない。
I)，Mn(II)の水酸化物，炭酸塩の沈下が生じ、pHがほぼ
中性付近に安定化すると説明されている。例えば、Fe(O
H)2 の沈殿は次の反応式に従う。 Fe2+＋ 2HCO3 → Fe(OH)2 ＋ 2CO2 この反応を通して、アルカリ度の一部は液相（HCO3 - ）
から固相［Fe(OH)2 中のOH］へと移行するのでpHがある
値以上増加しない。
【００４５】しかし、わが国のように多雨湿潤という条
件下では、Ca2+は溶出して土壌は再び酸性化（pHの低
下）し、長期的強度の維持確保は期待できないと思われ
る。
件下では、Ca2+は溶出して土壌は再び酸性化（pHの低
下）し、長期的強度の維持確保は期待できないと思われ
る。
【００４６】多くの物質の溶解度はpHに著しく影響され
る。ラテライトやボーキサイトの形成はその例である。
すなわち、自然条件下ではアルミニウムの移動度は低
く、殆どの土壌中に残存している。また、鉄も同様にほ
とんどの土壌で固相中に残存する。第一鉄は移動しやす
いが、第二鉄に酸化されやすく溶解度が低い酸化物を生
成する。
る。ラテライトやボーキサイトの形成はその例である。
すなわち、自然条件下ではアルミニウムの移動度は低
く、殆どの土壌中に残存している。また、鉄も同様にほ
とんどの土壌で固相中に残存する。第一鉄は移動しやす
いが、第二鉄に酸化されやすく溶解度が低い酸化物を生
成する。
【００４７】したがって、Ｆｅ石灰処理土を使用して上
記したような条件に基礎地盤の上層部を補強すると、地
震の際の液状化の発生を防げるとともに、現地盤の側方
流動も防げ、且つ構造物の荷重に対し、現地盤と上層の
補強層がバランスすることになる。
記したような条件に基礎地盤の上層部を補強すると、地
震の際の液状化の発生を防げるとともに、現地盤の側方
流動も防げ、且つ構造物の荷重に対し、現地盤と上層の
補強層がバランスすることになる。
【００４８】なお、本発明は本発明者が先に発明した特
公平６−４５９２５号公報「自然土を物理化学的に安定
処理して軟弱地盤を補強する圧密沈下防止法」と若干技
術内容として一見類似している部分もあるが、その要件
及び構成は全く異なっている。すなわち、上記公報に示
す出願は、軟弱地盤に対して圧密沈下を防止するために
表層を構築物の荷重に対して限界タワミ量以下となるよ
うな層となるように補強するのに対し、本発明は、地震
の際の液状化を防ぐために非液状化層を設け、且つこの
非液状化層が下層の地盤支持力と等しくなるようにして
非液状化層と下層がバランスするようにしたことが重要
なポイントである。上記公報に示すものにおいては、本
発明とはその目的が異なるため、下層の地盤支持力は一
切考慮する必要がないのである。
公平６−４５９２５号公報「自然土を物理化学的に安定
処理して軟弱地盤を補強する圧密沈下防止法」と若干技
術内容として一見類似している部分もあるが、その要件
及び構成は全く異なっている。すなわち、上記公報に示
す出願は、軟弱地盤に対して圧密沈下を防止するために
表層を構築物の荷重に対して限界タワミ量以下となるよ
うな層となるように補強するのに対し、本発明は、地震
の際の液状化を防ぐために非液状化層を設け、且つこの
非液状化層が下層の地盤支持力と等しくなるようにして
非液状化層と下層がバランスするようにしたことが重要
なポイントである。上記公報に示すものにおいては、本
発明とはその目的が異なるため、下層の地盤支持力は一
切考慮する必要がないのである。
【００４９】次に、Ｆｅ石灰処理土層を鋼矢板により区
切った場合に、基礎表面の変形量（沈下量）が著しく減
少することを表３に示す。
切った場合に、基礎表面の変形量（沈下量）が著しく減
少することを表３に示す。
【００５０】
【表３】
【００５１】表３において、Ｏ；中心，Ａ；隅角，Ｃ；
長辺中央端部，Ｂ；短辺中央端部である。なお、この計
算は下記の式により行い、平均変形係数は、施工直
後：６，０００，４日後：１０，０００，２８日後：２
１，０００，ポアソン比（μ）＝０．５とする。また、
上部構造物は４階建てとし、等分布矩形荷重（ｑ）は、
１階を１ｔｆ／ｍ2 とし、ｑ＝０．４ｋｇｆ／ｃｍ2 で
計算した。
長辺中央端部，Ｂ；短辺中央端部である。なお、この計
算は下記の式により行い、平均変形係数は、施工直
後：６，０００，４日後：１０，０００，２８日後：２
１，０００，ポアソン比（μ）＝０．５とする。また、
上部構造物は４階建てとし、等分布矩形荷重（ｑ）は、
１階を１ｔｆ／ｍ2 とし、ｑ＝０．４ｋｇｆ／ｃｍ2 で
計算した。
【００５２】
【数６】
【００５３】上記を式とする。式において、Ｗｏ；
ｚ方向変位量（ｃｍ），Ｅｓ；地盤の弾性係数（ｋｇｆ
／ｃｍ2 ），μ；ポアソン比，荷重巾；ｂ，荷重長；ｌ
（ｃｍ），Ｋ＝ｌ／ｂ
ｚ方向変位量（ｃｍ），Ｅｓ；地盤の弾性係数（ｋｇｆ
／ｃｍ2 ），μ；ポアソン比，荷重巾；ｂ，荷重長；ｌ
（ｃｍ），Ｋ＝ｌ／ｂ
【００５４】また、表４に地盤の変形係数を変更した場
合の、地面からの深さに対する中心直下の作用応力の計
算結果を示す。
合の、地面からの深さに対する中心直下の作用応力の計
算結果を示す。
【００５５】
【表４】
【００５６】表３及び表４から明らかなように、鋼矢板
の押え盛り土に代わる拘束圧と、分断されたＦｅ石灰処
理土の経過日数に伴う強度（せん断強さ）増加や作用応
力の消失等の特性が相乗効果となり、側方流動減少及び
液状化を防止に対し、なお一層効果的となる。また、変
形係数２１，０００において深さ２ｍ以上の場合には、
各作用応力が極めて小さくなることがわかる。
の押え盛り土に代わる拘束圧と、分断されたＦｅ石灰処
理土の経過日数に伴う強度（せん断強さ）増加や作用応
力の消失等の特性が相乗効果となり、側方流動減少及び
液状化を防止に対し、なお一層効果的となる。また、変
形係数２１，０００において深さ２ｍ以上の場合には、
各作用応力が極めて小さくなることがわかる。
【００５７】
【発明の実施の形態】本発明はＦｅ石灰処理土の特性を
利用しつつ、新たな理論構築のもとに液状化と側方流動
を防止しつつ上部構造物と現地盤とのバランスを保つよ
うにして地震の際の被害発生を防ぐようにしたものであ
る。以下本発明の原理とその特性について説明する。
利用しつつ、新たな理論構築のもとに液状化と側方流動
を防止しつつ上部構造物と現地盤とのバランスを保つよ
うにして地震の際の被害発生を防ぐようにしたものであ
る。以下本発明の原理とその特性について説明する。
【００５８】１）非液状化層の形成。 Ｆｅ石灰処理土は、水に強いことが知られていた二和
土、三和土の化学組成に習う処理土で、酸化鉄は土粒子
の骨格構造を強化し、また、土中の水分との反応によっ
て生じる含水酸化鉄（水酸化鉄）の粒子間（イオンの電
荷力）によって弾力性（粘弾性的）のある膠結が生じ、
水によって軟弱化されない非液状化層を形成して、下部
の軟弱層を拘束する。
土、三和土の化学組成に習う処理土で、酸化鉄は土粒子
の骨格構造を強化し、また、土中の水分との反応によっ
て生じる含水酸化鉄（水酸化鉄）の粒子間（イオンの電
荷力）によって弾力性（粘弾性的）のある膠結が生じ、
水によって軟弱化されない非液状化層を形成して、下部
の軟弱層を拘束する。
【００５９】この膠結力は振動（繰り返し）によってさ
らに強まり、経過日数とともに変形係数が増加して、復
元性のある歪みを半永久的に維持する構造設計が可能で
ある。
らに強まり、経過日数とともに変形係数が増加して、復
元性のある歪みを半永久的に維持する構造設計が可能で
ある。
【００６０】また、Ｆｅ石灰処理土は、上部構造物
（剛）にも現地盤（柔）にも順応する特性がある。した
がって、十分な厚さのＦｅ石灰処理土は、上部構造物と
平衡（バランス）状態を保ち、一つの固体となって下層
の液状化に抵抗するつっかい棒として働き、地震の際に
変位・変形とその被害を軽減、抑制する。
（剛）にも現地盤（柔）にも順応する特性がある。した
がって、十分な厚さのＦｅ石灰処理土は、上部構造物と
平衡（バランス）状態を保ち、一つの固体となって下層
の液状化に抵抗するつっかい棒として働き、地震の際に
変位・変形とその被害を軽減、抑制する。
【００６１】２）地盤の水平方向への移動（側方流動）
を抑制。 地盤が水平方向に移動する現象は、地盤全体が落ち着く
形に変形した結果である。例えば、表２，表３で見る
と、ベタ基礎の中心点での変位（沈下量）は、隅角点の
約２倍である。また、その規模（接地面積）が大きいほ
ど変位も大きくなる。これは、載荷重が基礎地盤に不均
等に作用することを示している。したがって、地盤が平
衡状態を保とうとすれば、当然、変位の少ない方向に移
動（変形）しようとする。これが側方流動である。
を抑制。 地盤が水平方向に移動する現象は、地盤全体が落ち着く
形に変形した結果である。例えば、表２，表３で見る
と、ベタ基礎の中心点での変位（沈下量）は、隅角点の
約２倍である。また、その規模（接地面積）が大きいほ
ど変位も大きくなる。これは、載荷重が基礎地盤に不均
等に作用することを示している。したがって、地盤が平
衡状態を保とうとすれば、当然、変位の少ない方向に移
動（変形）しようとする。これが側方流動である。
【００６２】基礎地盤には構造物の重量（比重）等の相
違により、不均等かつ変則的に外圧が作用する。表３は
この外圧に抵抗し得るせん断強さを、容易に確保、維持
し、その平衡状態を保つよう、Ｆｅ石灰処理土で補強す
るとともに、安定性，安全性を考慮して基礎地盤を分割
し、その分割した側面を鋼矢板で拘束する時の効果を試
算したものである。
違により、不均等かつ変則的に外圧が作用する。表３は
この外圧に抵抗し得るせん断強さを、容易に確保、維持
し、その平衡状態を保つよう、Ｆｅ石灰処理土で補強す
るとともに、安定性，安全性を考慮して基礎地盤を分割
し、その分割した側面を鋼矢板で拘束する時の効果を試
算したものである。
【００６３】これより、Ｆｅ石灰処理土を鋼矢板で小さ
く分割するほど、せん断抵抗力と拘束圧が強化され、沈
下等の変位・変形及び側方流動を、容易にしかも早期に
抑制することができる。なお、表３からも明らかなよう
にＦｅ石灰処理土は鋼矢板で分割しなくても、十分なせ
ん断抵抗力と拘束力を有しており、したがって必ずしも
鋼矢板を使用しなくてもよい。また、従来広く使用され
ている鋼矢板工は、外側の土が構造物の基礎部分に入り
込むのを防ぐためのものであるのに対し、本発明は、上
部構造物の荷重や地震等の衝撃によって、軟弱な現地盤
が横に逃げ（側方流動し）て、基礎部全体が変形，崩壊
するのを防ぐことを目的とするもので、所謂、水まくら
のように軟弱な地盤の周囲を拘束することにより、軟弱
な地盤自体に、せん断抵抗力と拘束力を生じさせるもの
である。したがって、鋼矢板で分割するとＦｅ石灰処理
土層とともに基礎地盤全体のせん断抵抗力と拘束力が顕
著に向上する。
く分割するほど、せん断抵抗力と拘束圧が強化され、沈
下等の変位・変形及び側方流動を、容易にしかも早期に
抑制することができる。なお、表３からも明らかなよう
にＦｅ石灰処理土は鋼矢板で分割しなくても、十分なせ
ん断抵抗力と拘束力を有しており、したがって必ずしも
鋼矢板を使用しなくてもよい。また、従来広く使用され
ている鋼矢板工は、外側の土が構造物の基礎部分に入り
込むのを防ぐためのものであるのに対し、本発明は、上
部構造物の荷重や地震等の衝撃によって、軟弱な現地盤
が横に逃げ（側方流動し）て、基礎部全体が変形，崩壊
するのを防ぐことを目的とするもので、所謂、水まくら
のように軟弱な地盤の周囲を拘束することにより、軟弱
な地盤自体に、せん断抵抗力と拘束力を生じさせるもの
である。したがって、鋼矢板で分割するとＦｅ石灰処理
土層とともに基礎地盤全体のせん断抵抗力と拘束力が顕
著に向上する。
【００６４】また、表３及び表４から明らかなように変
形係数２１，０００において深さ２ｍ以上の場合には、
各作用応力が極めて小さくなる。したがって、この深さ
２ｍの部分を補強することが、地震の際の液状化防止及
び側方流動の抑制に対して有効であることがわかる。
形係数２１，０００において深さ２ｍ以上の場合には、
各作用応力が極めて小さくなる。したがって、この深さ
２ｍの部分を補強することが、地震の際の液状化防止及
び側方流動の抑制に対して有効であることがわかる。
【００６５】次に、本発明で使用するＦｅ石灰処理土に
ついて説明する。Ｆｅ石灰処理土としては、具体的には
次のそれぞれの組み合わせが考えられ、変形係数が２
１，０００を確保できればいずれの組み合わせを使用し
てもよい。
ついて説明する。Ｆｅ石灰処理土としては、具体的には
次のそれぞれの組み合わせが考えられ、変形係数が２
１，０００を確保できればいずれの組み合わせを使用し
てもよい。
【００６６】 自然土と酸化鉄及び石灰 自然土とAl-Fe-Ti系酸化物及び石灰 自然土及び砕石と酸化鉄及び石灰 自然土及び砕石とAl-Fe-Ti系酸化物及び石灰
【００６７】なお、基本的には、自然土単独よりは自然
土及び砕石を組み合わせたもののが大きな変形係数を確
保できる。また、酸化鉄及び石灰の組み合わせよりも、
Al-Fe-Ti系酸化物と石灰の組み合わせのが大きな変形係
数を確保することができる。これらは構造物の構築地盤
の支持力や、その他各種状況により適当な組み合わせを
選択することができる。
土及び砕石を組み合わせたもののが大きな変形係数を確
保できる。また、酸化鉄及び石灰の組み合わせよりも、
Al-Fe-Ti系酸化物と石灰の組み合わせのが大きな変形係
数を確保することができる。これらは構造物の構築地盤
の支持力や、その他各種状況により適当な組み合わせを
選択することができる。
【００６８】上記組み合わせによる各種強度等の実験結
果を表５〜表９に示す。表においてＦｅ石灰は酸化鉄と
石灰の混合物である。また、Al-Fe-Ti-Ca はAl-Fe-Ti系
酸化物と石灰の混合物である。なお、本発明者の長年に
わたる研究の結果、圧縮強度＝０．２２５×ＣＢＲ，変
形係数＝ＣＢＲ×１００とした理論計算が可能であるこ
とが判明している。
果を表５〜表９に示す。表においてＦｅ石灰は酸化鉄と
石灰の混合物である。また、Al-Fe-Ti-Ca はAl-Fe-Ti系
酸化物と石灰の混合物である。なお、本発明者の長年に
わたる研究の結果、圧縮強度＝０．２２５×ＣＢＲ，変
形係数＝ＣＢＲ×１００とした理論計算が可能であるこ
とが判明している。
【００６９】表５は自然土に対し、Ｆｅ石灰の混合割合
を変化させた場合の結果を示すものである。表より水浸
４日では、いずれの場合も変形係数は２１０００以下で
ある。表６は、表５のうちＦｅ石灰添加量５％のもの
の、水浸経過日数を増やした結果を示すものであり、表
より水浸２８日で変形係数（弾性係数）が２１０００に
達することがわかる。
を変化させた場合の結果を示すものである。表より水浸
４日では、いずれの場合も変形係数は２１０００以下で
ある。表６は、表５のうちＦｅ石灰添加量５％のもの
の、水浸経過日数を増やした結果を示すものであり、表
より水浸２８日で変形係数（弾性係数）が２１０００に
達することがわかる。
【００７０】表７は、自然土：砕石を６０：４０の割合
で混合したもの（用土）に、生石灰１：消石灰２：石灰
石粉末１を混合したものと、製鉄炉より煙として発生す
る１／１０００ｍｍ以下の酸化鉄粉を、４：１の割合で
混合したもの（Ｆｅ石灰）を、各種割合で混合した場合
の水浸２８日後の実測結果を示したものである。表５と
比較すると、砕石を加えることによりＦｅ石灰の添加量
が少なくても大きな変形係数となることがわかる。
で混合したもの（用土）に、生石灰１：消石灰２：石灰
石粉末１を混合したものと、製鉄炉より煙として発生す
る１／１０００ｍｍ以下の酸化鉄粉を、４：１の割合で
混合したもの（Ｆｅ石灰）を、各種割合で混合した場合
の水浸２８日後の実測結果を示したものである。表５と
比較すると、砕石を加えることによりＦｅ石灰の添加量
が少なくても大きな変形係数となることがわかる。
【００７１】表８は、自然土としてマサ土を使用し、こ
れにＦｅ石灰又は、Al-Fe-Ti系酸化物と石灰を混合した
ものの実験結果を示すものである。また表９は、マサ土
に代えて、シラス又は珪砂使用した場合の例を示すもの
である。Al-Fe-Ti系酸化物を使用すると、本発明につい
て自然土としてシラスや珪砂を使用することも可能であ
ることがわかる。
れにＦｅ石灰又は、Al-Fe-Ti系酸化物と石灰を混合した
ものの実験結果を示すものである。また表９は、マサ土
に代えて、シラス又は珪砂使用した場合の例を示すもの
である。Al-Fe-Ti系酸化物を使用すると、本発明につい
て自然土としてシラスや珪砂を使用することも可能であ
ることがわかる。
【００７２】
【実施例】次に、本発明の一実施例について説明する。
【００７３】［実施例１］請求項１の実施例について述
べる。 建築予定構造物（＝接地面積）：縦×横 ４０ｍ×１０
０ｍ，５階建て 接地圧：５ｔｏｎｆ／ｍ2 ＝０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 現地盤の強さ：ＣＢＲ＝０．４％ 現地盤支持力：０．２２５×ＣＢＲ＝０．０９ｋｇｆ／
ｃｍ2
べる。 建築予定構造物（＝接地面積）：縦×横 ４０ｍ×１０
０ｍ，５階建て 接地圧：５ｔｏｎｆ／ｍ2 ＝０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 現地盤の強さ：ＣＢＲ＝０．４％ 現地盤支持力：０．２２５×ＣＢＲ＝０．０９ｋｇｆ／
ｃｍ2
【００７４】この建築構造物によるか縦横力に対し、現
地盤の支持力以下に軽減する深さＺを表１０に示す。こ
こで、Ｚは中心点で作用応力が、現地盤の支持力＝０．
０９ｋｇｆ／ｃｍ2 になる深さ，ｈ：必要なＦｅ石灰処
理土厚，Ｅ：Ｆｅ石灰処理土層の変形係数（＝１００×
ＣＢＲ）である。
地盤の支持力以下に軽減する深さＺを表１０に示す。こ
こで、Ｚは中心点で作用応力が、現地盤の支持力＝０．
０９ｋｇｆ／ｃｍ2 になる深さ，ｈ：必要なＦｅ石灰処
理土厚，Ｅ：Ｆｅ石灰処理土層の変形係数（＝１００×
ＣＢＲ）である。
【００７５】
【表１０】
【００７６】表１０より明らかなように、例えばＦｅ石
灰処理土として表７の No.３（ＣＢＲ＝２６２）を使用
するとすると、接地面積を全く分割しない場合には、ｈ
＝１．０４０ｃｍとなり、１０ｍ×１２．５ｍとなるよ
うに鋼矢板で分割すると、ｈ＝２００ｃｍとなる。ま
た、表９の No.３（ＣＢＲ＝３８０．０）を使用する場
合には、その後のＣＢＲ値の上昇も見込むと、ほぼＥ＝
４０，０００として、接地面積を全く分割しない場合に
は、ｈ＝９００ｃｍとなり、１０ｍ×１２．５ｍとなる
ように鋼矢板で分割すると、ｈ＝１７０ｃｍとなる。
灰処理土として表７の No.３（ＣＢＲ＝２６２）を使用
するとすると、接地面積を全く分割しない場合には、ｈ
＝１．０４０ｃｍとなり、１０ｍ×１２．５ｍとなるよ
うに鋼矢板で分割すると、ｈ＝２００ｃｍとなる。ま
た、表９の No.３（ＣＢＲ＝３８０．０）を使用する場
合には、その後のＣＢＲ値の上昇も見込むと、ほぼＥ＝
４０，０００として、接地面積を全く分割しない場合に
は、ｈ＝９００ｃｍとなり、１０ｍ×１２．５ｍとなる
ように鋼矢板で分割すると、ｈ＝１７０ｃｍとなる。
【００７７】［実施例２］請求項２の実施例について述
べる。請求項２に示す発明を実施する場合には、前記表
５〜表９に示すようなＦｅ石灰処理土から任意のものを
選択し、構造物と杭基礎の接触部２ｍ以上を、Ｆｅ石灰
処理土層となるようにする。一般的には、基礎工事を行
うときに地面は掘り下げられるので、杭基礎部分を埋め
戻す際に、埋め戻す土としてＦｅ石灰処理土を使用すれ
ばよいことになる。
べる。請求項２に示す発明を実施する場合には、前記表
５〜表９に示すようなＦｅ石灰処理土から任意のものを
選択し、構造物と杭基礎の接触部２ｍ以上を、Ｆｅ石灰
処理土層となるようにする。一般的には、基礎工事を行
うときに地面は掘り下げられるので、杭基礎部分を埋め
戻す際に、埋め戻す土としてＦｅ石灰処理土を使用すれ
ばよいことになる。
【００７８】
【発明の効果】以上述べたように、この発明に係る構造
物構築地盤の液状化対策工法によれば、構築される構造
物の荷重応力が、現地盤支持力と等しくなる深さを求
め、次にこの深さに対して変形係数２１，０００kgf/cm
2 とした場合の換算深さを求め、この換算深さ分の構造
物地下埋め戻し部分を、Fe石灰処理土層としたので、Ｆ
ｅ石灰処理土層が液体状の地盤を拘束する非液状化層と
なって軟弱な現地盤の変位・変形を抑止し、また経過日
数に伴う支持力の増加は、内部的バランス及び外力との
バランスの持続に寄与し、地震の際の建物の倒壊を防止
することになる。
物構築地盤の液状化対策工法によれば、構築される構造
物の荷重応力が、現地盤支持力と等しくなる深さを求
め、次にこの深さに対して変形係数２１，０００kgf/cm
2 とした場合の換算深さを求め、この換算深さ分の構造
物地下埋め戻し部分を、Fe石灰処理土層としたので、Ｆ
ｅ石灰処理土層が液体状の地盤を拘束する非液状化層と
なって軟弱な現地盤の変位・変形を抑止し、また経過日
数に伴う支持力の増加は、内部的バランス及び外力との
バランスの持続に寄与し、地震の際の建物の倒壊を防止
することになる。
【００７９】また、構造物と杭基礎の接触部２ｍ以上
を、変形係数が２１，０００kgf/cm2以上のFe石灰処理
土層としたので、上記効果とともに、大地震が発生した
時に、杭基礎で支持されている構造物が振り子状態ある
いは皿回しの曲芸のように振り回されることを防止でき
る。
を、変形係数が２１，０００kgf/cm2以上のFe石灰処理
土層としたので、上記効果とともに、大地震が発生した
時に、杭基礎で支持されている構造物が振り子状態ある
いは皿回しの曲芸のように振り回されることを防止でき
る。
【図１】斜塔中心直下の砂の層１０ｍをＦｅ石灰処理土
に換えた場合の応力分布と変形係数の影響を示す図であ
る。
に換えた場合の応力分布と変形係数の影響を示す図であ
る。
【表５】
【表６】
【表７】
【表８】
【表９】
Claims (4)
- 【請求項１】 構築される構造物の荷重応力が、現地盤
支持力と等しくなる深さを求め、次にこの深さに対して
変形係数２１，０００ｋｇｆ／ｃｍ2 とした場合の換算
深さを求め、この換算深さ分の構造物地下埋め戻し部分
を、下記Ａ又はＢにＣ又はＤを添加した処理土層とした
ことを特徴とする構造物構築地盤の液状化対策工法。 Ａ：自然土 Ｂ：自然土及び砕石 Ｃ：酸化鉄及び石灰 Ｄ：酸化アルミニウム，酸化鉄及び酸化チタンを主成分
としたAl-Fe-Ti系酸化組成物、又は酸化アルミニウム，
酸化鉄及び酸化チタンの混合物（以下前記組成物又は混
合物を「Al-Fe-Ti系酸化物」という。）及び石灰 - 【請求項２】 処理土層を鋼矢板により所望区画に区切
った請求項１記載の構造物構築地盤の液状化対策工法。 - 【請求項３】 構造物と杭基礎の接触部２ｍ以上を、変
形係数が２１，０００ｋｇｆ／ｃｍ2 以上の下記Ａ又は
ＢにＣ又はＤを添加した処理土（以下「Ｆｅ石灰処理
土」という。) 層としたことを特徴とする構造物構築地
盤の液状化対策工法。 Ａ：自然土 Ｂ：自然土及び砕石 Ｃ：酸化鉄及び石灰 Ｄ：Al-Fe-Ti系酸化物及び石灰 - 【請求項４】 処理土層を鋼矢板により所望区画に区切
り、一つの区画に杭基礎が所望本数となるようにした請
求項３記載の構造物構築地盤の液状化対策工法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7347523A JP2717528B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 構造物構築地盤の液状化対策工法 |
| US08/603,971 US5711637A (en) | 1995-12-18 | 1996-02-20 | Process of preventing liquefaction of structure foundation ground |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7347523A JP2717528B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 構造物構築地盤の液状化対策工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH09165736A JPH09165736A (ja) | 1997-06-24 |
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